传感器试题库2011

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1、 什么是压电效应?压电传感器有哪些?

答:当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面上会产生电荷,这种效应成为压电效应。压电传感器有压电加速度传感器、压电谐振式传感器、声表面波传感器。

2、 电阻应变计产生温度误差的原因是?

答:(1) 敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。

(2) 试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。

3、 什么叫线性度?

其定义为: 传感器的输出—输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比, 称为该传感器的“非线性误差”或称“线性度”, 也称“非线性度”。 通常用相对误差表示其大小:

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4、 简述温度补偿方法有哪些?:

(1)电桥补偿法。

(2)辅助测温元件微型计算机补偿法。 (3)应变计自补偿法。 (4)热敏电阻补偿法。

5、 电阻应变计产生温度误差的原因是?

答:(1) 敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。

(2) 试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。

6、 温度传感器从使用上分为什么?各自有何不同。

温度传感器从使用上大致分文接触型和非接触型两大类,前者是让温度传感器直接与待测对象接触,后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离,检测从待测对象放射出的红外线,从而达到测温的目的。 7、 应变式传感器与其他类型传感器相比具有如下特点:

(1)测量范围广、精度高。 (2)性能稳定可靠,使用寿命长。 (3)频率响应特性较好。

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(4)能在恶劣的环境条件下工作。 (5)易于实现小型化、整体化

8、 晶体的压电效应和反向压电效应的定义。

答:当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面上会产生电荷(束缚电荷),这种效应称为压电效应。压电效应是可逆的,即晶体在外电场的作用下要发生形变,这种效应称为反向压电效应。 9、 简述半导体热敏电阻的工作原理和主要特点。

答:(1)工作原理:由于热运动(如温度升高), 载流子克服禁带宽度(或电离

能)引起导电,这种热跃迁使半导体载流子浓度和迁移率发生变化,引起电阻率值发生变化。

(2)主要特点:①灵敏度高 ②体型小 ③使用方便 10、

半导体应变计有什么优点?

(1) 灵敏度高。比金属应变计的灵敏度约大50-100倍。 (2) 体积小,耗电省

(3) 由于具有正、负两种符号的应力效应,则可以用有正、负两种符号应

力效应的半导体应变计组成同一应力方向的电桥两臂,提高灵敏度。

(4) 机械滞后小,可测量静态应变、低频应变等。 11、

简述谐振式传感器的优点

答:以数字输出,不必经过A/D转换就可以方便的与计算机相连,组成

12、

高精度的测量和控制系统,功耗少、稳定性高。

简述半导体热敏电阻的工作原理

答:由于热运动(譬如温度升高),越来越多的载流子客服禁带宽度(或

电离能)引起导电。

13、

半导体磁敏传感器

答:半导体磁敏传感器是指电参数按一定规律随磁性量变化的传感器,常用的有霍尔传感器

和磁敏电阻传感器。利用磁场作为媒介来检测位移、振动、力、转速、加速度、流量、电流、电功率等。可实现非接触测量,并且不从磁场中获取能量。

14、 光电效应可分为哪三种类型,简单说明传感器的原理并分别列出以之为

基础的光电传感器。

答:光电效应可分为:

A.外光电效应:指在光的照射下,材料中的电子逸出表面的现象。光电管及光电倍增管均属这一类。它们的光电发射极,即光明极就是用具有这种特性的材料制造的。

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B.内光电效应:指在光的照射下,材料的电阻率发生改变的现象。光敏电阻即属此类。

C.光生伏特效应:利用光势垒效应,光势垒效应指在光的照射下,物体内部产生一定方向的电动势。光电池是基于光生伏特效应制成的,是自发电式有源器件。

15、

简述光敏电阻的特点:

灵明度高 光谱响应范围宽 体积小 重量轻 机械强度高 耐冲击 抗过载能力强 耗散功率大 寿命长 16、

箔式应变计与丝式应变计相比有什么优点?

答:(1)工艺上能保证线栅的尺寸正确、线条均匀,大批量生产时,阻值离散程度小。

(2)可根据需要制成任意形状的箔式应变计和微型小基长的应变计。 (3)敏感栅截面积为矩形,表面积大,散热好,在相同截面情况下能通过

较大的电流。

(4)厚度薄,因此具有良好的可挠性,它的扁平状箔栅有利于形变的传递。 (5)蠕变小,疲劳寿命高。 (6)横向效营小。

(7)便于批量生产,生产效率高。 17、

应变计的零漂的定义以及产生零漂的原因?

答:恒定温度下,粘贴在试件上的应变计,在不承受载荷的条件下,电阻随时间变化的特性称为应变计的零漂。零漂的主要原因是,敏感栅通过工作电流后的温度效应,应变计的内应力逐渐变化,粘接剂固化不充分等。 18、

应变计温度误差产生的原因?

答:产生温度误差的原因有两点:

(1)敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。

(2)试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,是应变丝产生附加变形而造

成的电阻变化。

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对光电器件灵敏度的理解?

答:光电器件对辐射通量的反应成为灵敏度,也成为响应。反应用电压或电流表示,对可将光常用的有流明灵敏度和勒克斯灵敏度。 流明灵敏度Slm=光电流(A)/光通量(lm)

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勒克斯灵敏度Slx=光电流(A)/受光面照度(lx) 20、

什么是传感器的灵敏度

灵敏度是描述传感器的输入量(一般为电学量)对输入量(一般为非电学量)敏感程度的特性参数。其定义为:传感器的变化值和相应的被测量(输入量)的变化值之比,用公式表示为:

K(x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x 21、

应变式传感器与其他类型传感器相比具有如下特点:

(1)测量范围广、精度高。 (2)性能稳定可靠,使用寿命长。 (3)频率响应特性较好。

(4)能在恶劣的环境条件下工作。 (5)易于实现小型化、整体化 22、

金属式应变片和半导体式应变片在工作原理上有什么不同?

答:金属应变片是通过变形改变丝栅的几何尺寸,而它的电阻率一般不变,半导体应变片是基于压阻效应而工作的,就是说沿半导体晶轴的应变,使它的电阻率有很大的变化,从而产生电阻变化。 23、

什么是电桥补偿法?

在被测试件上安装一工作应变计,在另外一个于被测试件的材料相同,但不受力的补偿件上安装一补偿应变计。补偿件于被测试件处于完全相同的温度场内。测量时,使两者接入电桥的相邻臂上,由于补偿片RB是与工作片R1完全相同的,且都贴在相同的试件上,并处于相同的温度下,这样,由于温度变化使工作片产生的电阻变化ΔR1t与补偿片的电阻变化RBt相等,因此,电桥输出Usc与温度无关,从而补偿了应变计的温度误差。 24、

简要说明光电式传感器的应用和特点:

光电传感器是将光信号转化为电信号的光敏器件,可用于检测直接引起光强变化的非电量,如光强,辐射测温,气体成分分析等,也可用于测量能转换为光量变化的其他非电量,如零件线度,表面粗糙度,位移,速度,加速度。具有非接触,相应快,性能可靠等优点。 25、

什么是传感器?

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