2.《传感技术》各章习题 联系客服

发布时间 : 星期五 文章2.《传感技术》各章习题更新完毕开始阅读

18.答:

面型传感器由许多的单元构成二维平面,其中每一个小单元都是一个光电二极管,称为像素。用面型传感器测量物体的形状所得的图像的分辨率最高只能是一个像素。如果所测得图像长为l ,对应N个像素,分辨率为l/N。假设N为200,则分辨率最高只能使1/200。

第九章 半导体式传感器

1.气敏传感器有哪几种类型?其工作原理有什么不同? 2.为什么多数气敏传感器要加加热器工作?加热器有哪些作用。

3.分析讲义P166图9—23 酒精测试仪电路工作原理。参考实验讲义P44。 4.湿敏电阻有哪些类型?说明其特点。

5.设计一个用湿敏电阻进行土壤湿度测量的电路,并说明原理。 6.色敏传感器利用什么原理进行颜色识别? 7.试举坑内甲烷气体量传感器的例子。 8.试举工厂排水污浊监视用传感器的例子。 9.试举汽车排气成分调整用传感器的例子。

第九章 半导体式传感器答案:

2.答:

21

加热电极,可加速还原反应提高气敏传感器灵敏度;烧掉金属网罩上的灰尘和油滋,提高响应速度。

3.解: ①气敏传感器;

②加热电极,可加速还原反应提高气敏传 感器灵敏度;

③调节测量系统的测量范围和满度值。 7.答:接触燃烧式气体传感器。 8.答:氧气传感器。 9.答:氧气气体传感器

10章 波和射线式传感器

1.超声波在介质中传播有那些特性?

2.超声波物位测量有几种方式,各有什么特点? 3.超声波传感器的吸收块的作用是什么? 4.简述超声波测量流量的工作原理。 5.什么是核辐射传感器?

6.简述核辐射传感器的功能及优缺点。

7.核辐射传感器能用于哪些非电量的测量?试举例说明之。

8.如何防护放射性辐射?高温加热的钢板为红色,当温度继续升高时变为白色,试说明原因。

9.高温加热的钢板为红色,当温度继续升高时变为白色,试说明原因。

10.(1)采用超声波或光脉冲信号,由从对象反射回来的脉冲的时间进行距离检测,空气中的音速为340m/s,软钢中纵波的因素为5900 m/s,光的速度为3*108 m/s,求这三种情

22

况下1 ms的往复时间对应得距离。根据计算结果,比较采用光脉冲所需要系统得信号处理速度要比采用超声波脉冲时的系统速度快几倍?(2)根据(1)的结果,讨论利用脉冲往复时间测距,采用超声波和光波各有什么特点。

10章 波和射线式传感器答案

1.答:

⑴超声波在液体、固体中衰减很小,穿透能力强,特别是不透光的固体能穿透几十米; ⑵当超声波从一种介质入射到另一种介质时,在界面上会产生反射、折射和波形转换; 由于超声波的这些特性,使它在检测技术中获得广泛应用。如:超声波测距、测厚、测流量、无损探伤、超声成像等等。

⑶超声波为直线传播方式,频率越高绕射越弱,但反射越强,但反射能力越强,利用这种性质可以制成超声波测距传感器。

⑷超声波在空气中传播速度较慢,为340m/s,这一特点使得超声波应用变得非常简单,可以通过测量波的传播时间,测量距离、厚度等。 ⑸声波在介质中传播时随距离的增加能量逐渐衰减。 4.答:

与电磁流速计一样,超声波流速计是一种没有阻碍流动的障碍物的流体测量法。若流动方向与声波一致,传给流体的声波速度增加;相反,声波速度减小,这称为多普勒效应。 5. 答:

核辐射传感器是基于射线通过物质时产生的电离作用,或利用射线能使某些物质产 生荧光,再配以光电组件,将光信号转变为电信号的传感器。 6.答:

核辐射传感器可以实现气体成分、材料厚度、物质密度、物位、材料内伤等的测量。 但是要注意放射性辐射的防护。 7.答:

可用来检测厚度、液位、物位、转速、材料密度、重量、气体压力、流速、温度及 湿度等参数。 8.答:

尽量减小辐射强度,也要考虑辐射类型和性质。在实际工作中要采取多种方式来减少射线的照射强度和照射时间,如采用屏蔽层,利用辅助工具,或是增加与辐射源的距离等各种措施。

23

9.答:

与温度相对应,物体放射出具有一定波长分布的光,高温时,所有波长的能量增大,波长分布的峰值向短波长方向移动。对应于黑体的波长分布可由普朗克分布规则求得。1000。C的钢板,波长分布的峰值在近红外区域,发出的光波长在0.6μm以上,属于可视光的红光区域,因此看到的光呈现红色。温度升高使得波长分布的峰值向短波方向移动。可视光的短波成分增加,可视光所有波长成分混合使钢板颜色接近白色。 10.答:

(1)1ms的时间内超声波在空气和软钢中的传播距离分别为0.17m和3.0m,而光的传播距离为1.5*105 m,故要求有105倍高的处理速度。

(2)采用光时,1μm的处理速度只能测量100m以上的距离,不能进行近距离测量。如果要求分辨力为1m,则要求10ns的处理速度。所以光脉冲法用于远距离分辨率要求不高的场合,而超声波用于近距离测量。

第11章 热电式传感器

1.热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响?为消除冷端温度影响可采用哪些措施?半导体热敏电阻的主要优缺点是什么?在电路中是怎样克服的? 2.PN结为什么可以用来作为温敏元件? 3.集成温度传感器的测温原理,有何特点?

4.如果需要测量1000℃和20℃温度时,分别宜采用哪种类型的温度传感器? 5.采用一只温度传感器能否实现绝对温度、摄氏温度、华氏温度的测量?怎样做? 6.热电阻传感器主要分为几种类型?它们应用在什么不同场合?

7.什么叫热电动势、接触电动势和温差电动势?说明热电偶测温原理及其工作定律的应用。分析热电偶测温的误差因素,并说明减小误差的方法。 8.试述热电偶测温的基本原理和基本定理。

24