成都理工大學傳感器原理與應用試題

1、成都理工大學傳感器原理與應用試題3一、填空：（20分每題2分）1金屬絲在外力作用下發(fā)生機械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 效應；固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 效應。直線的電阻絲繞成敏感柵后長度相同但應變不同，圓弧部分使靈敏度K下降了，這種現(xiàn)象稱為 效應。2測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有。3霍爾元件靈敏度的物理意義是。4光電傳感器的理論基礎是光電效應。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應分為三類。第一類是利用在光線作用下效應有；第二類是利用在光線作用下效應，這類元件有；第三類是利用在光線作用下效應，這類元件有。5熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是電勢和電勢組成的，其表達式為Eab（

2、T，To）= 。在熱電偶溫度補償中補償導線法（即冷端延長線法）是在 和之間，接入 ，它的作用 。把一導體（或半導體）兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場B，在另外兩側(cè)會產(chǎn)生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱效應，這個電動勢稱為電勢。外加磁場使半導體（導體）的電阻值隨磁場變化的現(xiàn)象成效應。7變氣隙式自感法感器，當街鐵移動靠近鐵芯時，鐵芯上的線圈電感量（增加減小不變）8儀表的精度等級是用儀表的（ 相對誤差 絕對誤差 引用誤差）來表示的。9. 電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除（ 變面積型 變極距型 變介電常數(shù)型）外是線性的。10差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置

3、時輸出電壓為零，而實際上差動變壓器輸出電壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為電壓；利用差動變壓器測量位移時如果要求區(qū)別位移方向（或正負）可采用電路。二、用鎳鉻-鎳硅勢電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。在某時刻，從電位差計測得熱電熱為-1.19mv，此時電位差計所處的環(huán)境溫度為15，試求該時刻溫箱的溫度是多少度？（20分）鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表測量端溫度0123456789熱電動勢(mv)-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66

4、-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.20-0.23-0.27-0.31-0.35+00.000.040.080.120.160.200.240.280.320.36+100.400.440.480.520.560.600.640.680.720.76+200.800.840.880.920.961.001.041.081.121.16三、電路分析（每題10分，共20分）下圖左是電容式差壓傳感器，金屬膜片與兩盤構(gòu)成差動電容C1、C2 ,兩邊壓力分別為P1、P2。下圖右為二極管雙T型電路，電路中電容是左圖中差動電容，UE電源是占空比為50%的方波。試分析

5、： 當兩邊壓力相等P1=P2時負載電阻RL上的電壓U0值； 當P1P2時負載電阻RL上電壓U0大小和方向（正負）。 圖為酒精測試儀電路，A是顯示驅(qū)動器。問： TGS812是什么傳感器？ 2、5腳是傳感器哪個部分，有什么作用？ 分析電路工作原理，調(diào)節(jié)電位器RP有什么意義? 四、下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計算（5分）1. 已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為T=50，試計算出Rt的值和Ra的值（10分）2. 電路中已知R1、R2、R3和E，試計算電橋的輸出電壓VAB。（5分）其中（R1=10K，R2=5K，R3=10K，E=5伏）.成都理工大學傳感器原理與應用試題3（答案）一

6、、填空：（20分每題2分）1金屬絲在外力作用下發(fā)生機械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱電阻應變效應；固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱壓阻效應。直線的電阻絲繞成敏感柵后長度相同但應變不同，圓弧部分使靈敏度K下降了，這種現(xiàn)象稱為橫向效應。2測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有線性度、遲滯、重復性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等。3霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應強度相單位控制電流時的霍爾電勢的大小。4光電傳感器的理論基礎是光電效應。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應分為三類。第一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應,這類元件有光電管、光電倍增

7、管；第二類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電效應，這類元件有光敏電阻；第三類是利用在光線作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動勢的光生伏特效應，這類元件有光電池、光電儀表。5熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成的，其表達式為Eab（T，To）=。在熱電偶溫度補償中補償導線法（即冷端延長線法）是在連接導線和熱電偶之間，接入延長線，它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。6把一導體（或半導體）兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場B，在另外兩側(cè)會產(chǎn)生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應，這個電動

8、勢稱為霍爾電勢。外加磁場使半導體（導體）的電阻值隨磁場變化的現(xiàn)象成磁阻效應。7變氣隙式自感傳感器，當街鐵移動靠近鐵芯時，鐵芯上的線圈電感量（增加）8儀表的精度等級是用儀表的（ 引用誤差）來表示的。9電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除（ 變極距型）外是線性的。10差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時輸出電壓為零，而實際上差動變壓器輸出電壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為零點殘余電壓；利用差動變壓器測量位移時，如果要求區(qū)別位移方向（或正負）可采用相敏檢波電路。二、用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。在某時刻,從電位差計測得熱電勢為-1.19mv

9、，此時電位差計所處的環(huán)境溫度為15，試求該時刻溫箱的溫度是多少度？（20分）鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表測量端溫度0123456789熱電動勢(mv)-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.20-0.23-0.27-0.31-0.35+00.000.040.080.120.160.200.240.280.320.36+100.400.440.480.520.560.600

10、.640.680.720.76+200.800.840.880.920.961.001.041.081.121.16三、電路分析（每題10分，共20分）下圖左是電容式差壓傳感器，金屬膜片與兩盤構(gòu)成差動電容C1、C2 ,兩邊壓力分別為P1、P2。下圖右為二極管雙T型電路，電路中電容是左圖中差動電容，UE電源是占空比為50%的方波。試分析： 當兩邊壓力相等P1=P2時負載電阻RL上的電壓U0值； 當P1P2時負載電阻RL上電壓U0大小和方向（正負）。 解：U0=0U0=UfM（C1-C2）因為 C1 C2所以 U0 0 ，輸出負電壓。圖為酒精測試儀電路，A是顯示驅(qū)動器。問： TGS812是什么傳感器？ 2、5腳是傳感器哪個部分，有什么作用？ 分析電路工作原理，調(diào)節(jié)電位器RP有什么意義? 解：氣敏傳感器；加熱電極，可加速還原反應提高氣敏傳感器靈敏度；調(diào)節(jié)測量系統(tǒng)的測量范圍和滿度值。四、下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計算（5分）1. 已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為T=50，試計算出Rt的值和Ra的值（10分）2. 電路中已知R1、R2、R3和E，試計算電橋的輸出電壓VAB。（5分）其中（R1=10K，R2=5K，R3=10K，E=5伏）答：該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯示電表組成。圖中G為指示電表，R1、R2、R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。熱