发布时间 : 星期六 文章传感器技术习题及答案更新完毕开始阅读
3、通常用应变式传感器测量( C )。
A. 温度 B．密度 C．加速度 D．电阻
4、影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是（ A ）。
A．导电材料电阻率的变化 B．导电材料几何尺寸的变化 C．导电材料物理性质的变化 D．导电材料化学性质的变化 5、产生应变片温度误差的主要原因有（ A ）。
A．电阻丝有温度系数 B．试件与电阻丝的线膨胀系数相同 C．电阻丝承受应力方向不同 D．电阻丝与试件材料不同 6、电阻应变片的线路温度补偿方法有（ B ）。
A．差动电桥补偿法 B．补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法 C．补偿线圈补偿法 D．恒流源温度补偿电路法
7、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（ C ）。 A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联
C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 8、关于电阻应变片，下列说法中正确的是（ D ） A．应变片的轴向应变小于径向应变 B．金属电阻应变片以压阻效应为主 C．半导体应变片以应变效应为主
D．金属应变片的灵敏度主要取决于受力后材料几何尺寸的变化 9、金属丝的电阻随着它所受的机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生相应的变化的现象称为金属的（ B ）。 A.电阻形变效应 B.电阻应变效应 C.压电效应 D.压阻效应 10、（ D ）是采用真空蒸发或真空沉积等方法，将电阻材料在基底上制成一层各种形式敏感栅而形成应变片。这种应变片灵敏系数高，易实现工业化生产，是一种很有前途的新型应变片。 A.箔式应变片 B.半导体应变片 C.沉积膜应变片 D.薄膜应变片
11、由( A )和应变片．以及一些附件(补偿元件、保护罩等)组成的装置称为应变式传感器。 A.弹性元件 B.调理电路 C.信号采集电路 D.敏感元件 12、直流电桥平衡的条件是（ A ）。 A 相临两臂电阻的比值相等 B 相对两臂电阻的比值相等 C相临两臂电阻的比值不相等 D 所有电阻都相等
13、直流电桥的平衡条件为（ B ） A．相邻桥臂阻值乘积相等 B．相对桥臂阻值乘积相等 C．相对桥臂阻值比值相等 D．相邻桥臂阻值之和相等 二、填空题
1、单位应变引起的 电阻值变化量 称为电阻丝的灵敏度系数。
2、产生电阻应变片温度误差的主要因素有 电阻温度系数 的影响和 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数 的影响。
3、直流电桥平衡条件是 相邻两臂电阻的比值相等 。
4、直流电桥的电压灵敏度与电桥的供电电压的关系是 正比 关系。
5、电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变时， 工作应变片 粘贴在被测试件表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的 补偿块 上，且补偿应变片 不承受应变 。
6、半导体应变片工作原理是基于 压阻 效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 大 。
7、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除 非线性误差 同时还能起到 提高
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灵敏度 的作用。
8、电阻应变式传感器的核心元件是 电阻应变片 ，其工作原理是基于 应变效应 。
9、应变式传感器中的测量电路是式将应变片的 电阻变化量 转换成 电量 的变化，以便方便地显示被测非电量的大小。
10、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除 非线性误差 ， 同时还能起到 温度补偿 的作用。
11、应变式传感器是由 弹性元件 和电阻应变片及一些附件组成的。
12、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称 应变 效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称 压阻 效应。
13、应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化，为显示与记录应变的大小，还要把电阻的变化再转换为电压或电流的变化，完成上述作用的电路称为电阻应变式传感器的_ __ 信号调节电路 _，一般采用测量电桥。
14、电阻应变片的温度误差是由 环境温度 的改变给测量带来的附加误差，其产生的原因有电阻温度系数 的影响和 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数 的影响。
15、要把微小应变引起的微小电阻变化精确的测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用 直流电桥 或 交流电桥 。
16、减小或消除非线性误差的方法有 提高桥臂比 和采用差动电桥。其中差动电桥可分为 半桥差动 和 全桥差动 两种方式。 三、简答题
1、什么叫应变效应？ 利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 2、试简要说明电阻应变式传感器的温度误差产生的原因。
3、什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？ 4、简述电阻应变计产生热输出(温度误差)的原因及其补偿方法。 5、试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。 6、 金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？ 7、简要说明电阻应变式传感器的工作原理。 8、请简要一下解释压阻效应。 四、计算题
1、在半导体应变片电桥电路中，其一桥臂为半导体应变片，其余均为固定电阻，该桥路受到ε=4300μ应变作用。若该电桥测量应变时的非线性误差为1%，n=R2/R1=1，则该应变片的灵敏系数为多少？ 2、图中，设负载电阻为无穷大（开路），图中E=4V， R1=R2=R3=R4=100Ω。
（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为△R1=1.0Ω时，试求电桥的输出电压Uo。 （2）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压Uo。
（3）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的大小为△R1=△R2=1.0Ω，但极性相反，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压Uo。
Io BR1R2
+ CRLUoA-
R3R4
D
E3、图中，设电阻应变片R1的灵敏度系数K=2.05，未受到应变时，R1=120Ω。当试件受力F时，应变片
承受平均应变ε=800μm/m。试求：
（1）应变片的电阻变化量△R1和电阻相对变化量△R1/R1。
（2）将电阻应变片R1置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出的电压及其非线性误差。
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（3）如果要减小非新性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。
4、一应变片的电阻R=120 Ω，k=2.05，用作应变片为800μm/m的传感元件。 ①.求ΔR/R和ΔR；
②.若电源电压U=3V，惠斯登电桥初始平衡，求输出电压U0。
11、一个直流应变电桥如图5-38。已知：R1=R2=R3=R4=R=120Ω，E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求：（1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化R1/R=1/100时，输出电压为多少？
（2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2是否能感受同样极性的应变，为什么？
5、一个直流应变电桥如图（a）所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Ω, E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。 求：1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化ΔR1/R=1/100时，输出电压为多少？ 2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什么？
3）若要测量图（b）所示悬臂梁的受力F, 四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。
R1FR2U0R3R4
6、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，Rx = 100?。当试件受力F时，应变片承受平均应变ε = 1000μm/m，求： （1）应变片电阻变化量?Rx和电阻相对变化量?Rx/Rx 。
（2）将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。 （3）若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取哪些措施？分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。
E电感式传感器习题
一、单项选择题
1、电感式传感器的常用测量电路不包括（ C ）。 A. 交流电桥 B. 变压器式交流电桥 C. 脉冲宽度调制电路 D. 谐振式测量电路
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2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（ C ）。 A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反
B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化 C. 根据输出的指示可以判断位移的方向
D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态
3、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（ D ）。 A. 既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向 B. 既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压 C. 既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向 D. 既不能反映位移的方向，也不能消除零点残余电压
5、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（ B ）。 A．直流电桥 B．变压器式交流电桥 C．差动相敏检波电路 D．运算放大电路 6、通常用差动变压器传感器测量（ C ）。 A．位移 B．振动 C．加速度 D．厚度
7、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有( C )。 A．直流电桥 B．变压器式交流电桥 C．差动相敏检波电路 D．运算放大电路 二、多项选择题BCDE
2、电感式传感器可以对（ A BCDE ）等物理量进行测量。 A位移 B振动 C压力 D流量 E比重 3、零点残余电压产生的原因是（ ABC ） A传感器的两次级绕组的电气参数不同 B传感器的两次级绕组的几何尺寸不对称 C磁性材料磁化曲线的非线性 D环境温度的升高 三、填空题
1、电感式传感器是建立在 电磁感应 基础上的，电感式传感器可以把输入的物理量转换为 线圈的自感系数 或 线圈的自感系数 的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。
2、对变隙式差动变压器，当衔铁上移时，变压器的输出电压与输入电压的关系是 反相 。
3、对螺线管式差动变压器，当活动衔铁位于中间位置以上时，输出电压与输入电压的关系是 同频同相 。
4、产生电涡流效应后，由于电涡流的影响，线圈的等效机械品质因数 下降 。
5、把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的，其次级绕组都用 顺向串接 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
6、变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与 衔铁位移量 的矛盾。这点限制了它的使用，仅适用于 微小位移 的测量。 三、填空题
7、螺线管式差动变压器传感器在活动衔铁位于 中间 位置时，输出电压应该为零。实际不为零，称它为 零点残余电压 。
8、与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种： 差动整流 电路和 相敏检波电路 电路。
9、变磁阻式传感器的敏感元件由线圈、 铁芯 和 衔铁 等三部分组成。
10、当差动变压器式传感器的衔铁位于中心位置时，实际输出仍然存在一个微小的非零电压，该电压称为 零点残余电压 。
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