傳感器作業(yè)——推薦

1、傳感器作業(yè)第一套題一、填空題陀螺式角速度傳感器包括轉子陀螺、壓電陀螺、激光陀螺和光纖陀螺。渦流式位移傳感器是利用電渦流效應將被測量變換為傳感器線圈阻抗Z變化的一種裝置電感式傳感器是將被測量的變化轉化成電感量的變化。按照電感的類型，電感傳感器可分為自感式、互感式、渦流式（或壓磁式）等。磁柵式位移傳感器根據(jù)用途可分為長磁柵和圓磁柵位移傳感器，分別用于測量線位移和角位移。在某些晶體的極化方向（受力能產(chǎn)生電荷的方向）施加外電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形，當外電場撤去后，變形也隨之消失，這種物理現(xiàn)象稱逆壓電效應。被測物理量隨時間變化的測量稱為動態(tài)測量一個嚴格的頻限信號，不能同時是時限信號，反之亦然。導體a

2、、b組成的熱電偶，當引入第三個導體時，只要保持其兩端溫度相同，則對總熱電動勢無影響，這一結論被稱為中間導體定律。利用此定律，可將毫伏表接入熱電偶回路中，只要保證兩個結點溫度一致，就能正確測出熱電動勢而不影響的熱電偶輸出。通過階梯中點的直線是理論特性線，階梯特性在其上下波動，這種輸出誤差稱為階梯誤差，該誤差是一種原理誤差，它限制了線繞電位計的精度和分辨力。電阻應變式測力傳感器是將力作用在彈性元件上，彈性元件在力作用下產(chǎn)生應變，利用貼在彈性元件上的應變片將應變轉換成電阻的變化。當傳感器的輸入量為常量或隨時間作緩慢變化時，傳感器的輸出與輸入之間的關系稱為靜態(tài)特性。一個能量信號具有零平均功率，而一個功

3、率信號具有無限大能量。電容式壓力傳感器是將壓力轉換成電容的變化，經(jīng)電路變換成電量輸出。電量式壓力計是用各種傳感器或測量元件將壓力變換成電量或電參數(shù)，再經(jīng)后接相應的測量電路進一步變換，最后由顯示或記錄儀顯示或記錄下來，以實現(xiàn)壓力測量的裝量。當某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時，在其相應的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，當外力去掉后，又恢復到不帶電狀態(tài)，這種物理現(xiàn)象稱為正壓電效應。相干函數(shù)表示輸出信號的功率譜中有多少是所測輸入信號引起的響應。反射式光纖位移傳感器，光源發(fā)出的光經(jīng)發(fā)送光纖射向被測物體的表面，反射光由接收光纖收集，并傳送到光探測器轉換成電信號輸出，從而測量出物體的位移。對于線繞電位計

4、，其電阻和電壓輸出空載特性并不是一條理想直線，而是呈階梯狀，稱為階梯特性。只要信號可以用明確的數(shù)學關系式來描述，則稱其為確定性信號。按輸出信號的性質可將傳感器分開關型、模擬型、數(shù)字型。描述靜態(tài)方程的曲線稱為測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。溫度代表物質的冷熱程度，是物體內(nèi)部分子運動劇烈程度的標志。數(shù)字濾波與RC濾波相比有許多獨特的優(yōu)點：如由于數(shù)字濾波利用程序來實現(xiàn)，因而不需要增加硬件，而且可靠性高、穩(wěn)定性好、靈活方便。利用半導體材料的光吸收與溫度的關系，可以構成透射式光纖溫度傳感器。半導體應變片的缺點是應變靈敏系數(shù)的離散性大，機械強度低，非線性誤差大，溫度系數(shù)大。測試系統(tǒng)動態(tài)特性的識別，通常情況下，是通

5、過試驗的方法實現(xiàn)的，最常用的方法有頻率響應法、階躍響應法、脈沖響應法。為了防止電路有公共阻抗而引起信號交叉耦合，釆用單點接地。制造半導體陶瓷濕敏元件的材料，主要是不同類型的金屬氧化物。濕度是指大氣中所含的水蒸氣量。最常用的有兩種表示方法，即絕對濕度和相對濕度。功能型光纖傳感器的光纖，一方面作為導光媒質，起著傳輸光波的作用，另一方面又是光的敏感元件，實現(xiàn)被測量對光的調制。常用的解調器有二極管解調器、三極管解調器。圖像輸出裝置大致分為軟拷貝和硬拷貝兩類。圖像處理中編碼的作用是用最少量的編碼位(亦稱比特)來表示圖像，以便更有效地傳輸和存儲。圖像存儲是把表示圖像各個像素的信息送到存儲器中存儲，以備調用

6、。二、計算題有一傳感器，其實測的輸入/輸出特性曲線(校準曲線)與擬合直線的最大偏差為Lmax=40C,而理論滿量程測量范圍為(40120)C,試求該傳感器的線性度。解：線性度計算如下：線性養(yǎng)=里整幻A160三、簡答題簡述微傳感器的優(yōu)點。答：體積小、重量輕，便攜性好，適用面廣；微小的敏感元件提高了測量的空間分辨力；固有頻率高，工作頻率范圍大，響應速度快；耗能低；批處理的加工方式使其具有價格優(yōu)勢；特殊的微加工技術使得結構或功能集成更容易實現(xiàn)，可改善性能，并為進一步實現(xiàn)集成傳感器或智能傳感器奠定了基礎。簡述線振動速度傳感器的原理。答：當一個繞有N匝的線圈作垂直于磁場方向相對運動時，線圈切割磁力線，由

7、法拉第電磁感應定律可知，線圈產(chǎn)生感應電動E=NBlv。式中：B線圈所在磁場的磁感應強度(T);Z每匝線圈的平均長度(m)；v線圈磁場的運動速度(m/s)。當傳感器結構選定后，其N、B、I均為常量，因此感應式傳感器的感應電動勢正比于被測速度。什么是信號？信號是如何描述的？答：信號實質上是反映被測對象狀態(tài)或特性的某種物理量。信號可以描述為一個或若干個自變量的函數(shù)或序列的形式，也可以以波形的形式描述一個信號。試畫出低通、高通、帶通、帶阻的幅頻特性。答：答案如圖5所示。cgqjcsjs-tp-wtjd-10-05。為什么磁帶錄像機多使用結露傳感器?答：磁帶錄像機，一方面要保持與磁帶轉筒以及其它驅動機構

8、相互接觸，一方面要對圖像信號進行錄放。因此，如果在機器內(nèi)部由于結露等而附著水份,則磁帶與驅動機構之間的摩擦阻力會增大。其結果,使得磁帶的速度變得不穩(wěn)定,或者會發(fā)生磁帶走不動。為了防止發(fā)生這樣的不良現(xiàn)象，將結露傳感器安裝在機器中，以便測出機器內(nèi)部的結露情況，使機器自動停止運轉。直流測速發(fā)電機在轉速不變的條件下，電樞電動勢Es與哪些因素有關？輸出電壓又與哪些因素有關？答：當轉速不變時，電樞電動勢Es與Ke感應系數(shù)、磁通有關；輸出電壓與rs電樞回路的總電阻有關。什么是函數(shù)電位計？答：函數(shù)電位計可以將位移或轉角變換成與之有某種函數(shù)關系的電阻或電壓輸出，也稱非線性電位計。為什么線繞電位計的電阻和電壓輸出

9、空載特性呈階梯狀？答：對于線繞電位計雖然電刷的位置可以連續(xù)變化，但實際的線纜長度不是連續(xù)變換的，而是以線繞一圈的長度跳躍變換，因而它的電阻和電壓輸出空載特性呈階梯狀。簡述壓力傳感器在汽車測試中的主要功能。答：檢測氣缸負壓，從而控制點火和燃料噴射；檢測大氣壓，從而控制爬坡時的空燃比；檢測渦輪發(fā)動機的升壓比；檢測氣缸內(nèi)壓；檢測EGR（廢氣再循環(huán)）流量；檢測發(fā)動機油壓；檢測變速箱油壓；檢測制動器油壓；檢測翻斗車油壓；檢測輪胎空氣壓力。哪些傳感器可選作小位移傳感器？答：變極距型電容式、變氣隙型電感式、電渦流式、壓電式、霍爾式、氣動流量式、應變電阻式。四、問答題機器人上常用的位移傳感器有哪些？答：旋轉變

10、壓器、差動變壓器、感應同步器、電位計、光柵、磁柵和光電編碼器。為什么在數(shù)模轉換器中，在輸出端產(chǎn)生的電壓與輸入的數(shù)字之間不可能是線性關系。答：通常用非線性誤差的大小表示數(shù)模轉換器的線性度。非線性誤差沒有一定的變化規(guī)律，其產(chǎn)生原因是由于每個模擬開關的壓降不一定相等，而且模擬開關接地和接參考電壓時的壓降也不一定相同；各個電阻阻值的偏差不完全相等。五、綜合分析題試證明單位沖激信號的抽樣特性。解：單位沖懣信號肉殖樣特性；因為:舉碳-切理漁-環(huán)代扎上式,得：匚聯(lián)）還-耳妙=.臥壯液:廠門朮由式（處得匚我卿e-切曲=姒）.：六、證明題：設Cn為周期信號x（t）的傅里葉級數(shù)序列系數(shù)，證明傅里葉級數(shù)的時移特性。

11、即：若有則。解：則其襯應的博立若發(fā)生時移“【周期丁保待不哪,兩信號X【L亦葉系數(shù)為:=t,代人.上式可得c=Cr)百一他“呦必=薩曲曲丄弁(r)遇護TT=e-cr；因此有xS空尹如七=廣畑心嘰同理可證x讓十柿河=曲叫第二套題一、單項選擇題概率密度函數(shù)提供了隨機信號()信息。A、沿頻率軸分布B、沿幅值域分布C、沿時域分布D、沿強度分布功率譜密度函數(shù)提供了隨即信號在()軸上的分布信息。A、時間B、幅值C、頻率D、峰值測試工作的任務是從復雜的信號中提取()。A、正弦信號B、頻域信號C、有用信息D、干擾噪聲信號利用電渦流位移傳感器和頻率計數(shù)器測某軸的轉速。欲使頻率計所讀頻率的數(shù)值等于1/2轉速的數(shù)值(

12、如f=50Hz,表示n=25r/min)。問齒盤的齒數(shù)z%()。TOC o 1-5 h zA、10B、20C、30D、60在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質影響的是;)傳感器。A、壓電式B、電阻式C、電渦流式D、電容式利用電渦流位移傳感器和頻率計數(shù)器測某軸的轉速。欲使頻率計所讀頻率的數(shù)值等于轉速的數(shù)值(如f=50Hz,表示n=25r/min)。問齒盤的齒數(shù)z%()。TOC o 1-5 h zA、10B、20C、30D、60在塵埃、油污、溫度變化較大，伴有振動等干擾的惡劣環(huán)境下測量時，傳感器的選用必須首先考慮()因素。A、響應特性B、靈敏度C、穩(wěn)定性D、精確度()的工作原理

13、是基于壓阻效應A、絲式電阻應變片B、箔式電阻應變片C、半導體應變片D、直角形柵應變片設信號的自相關函數(shù)為脈沖函數(shù)，則自功率譜密度函數(shù)必為()。A、脈沖函數(shù)B、有延時的脈沖函數(shù)C、零D、常數(shù)設信號的自相關函數(shù)為脈沖函數(shù),則自功率譜密度函數(shù)必為()。A、脈沖函數(shù)B、有延時的脈沖函數(shù)C、零D、常數(shù)差動變壓器式位移傳感器的輸出電壓是()。A、調頻波B、脈沖波C、調幅波D、調相波壓電傳感器是高內(nèi)阻傳感器，因此，要求前置放大器的輸入阻抗（）。A、很低B、很咼C、較低D、較高位移阻抗又稱為（）。A、動剛度B、動柔度C、導納D、視在質量二、多項選擇題傳感器的基本參數(shù)有（）17A、測量范圍17B、量程17C、過

14、載能力17D、靈敏度17E、靜態(tài)精度壓電元件的連接方式有（），其中（）方式輸出電荷量大。17A、多片串聯(lián)17B、多片并聯(lián)壓電傳感器的測量電路有（），其中能排除電纜電容影響的是（）。17A、電壓放大器廠B、相敏整流電路17C、電荷放大器廠D、交流電橋廠E、RC濾波器通常釆用的壓力敏感元件有（）。其中，（）常用在電容式、應變式及電感式壓力傳感器中。17A、模片廠B、柱形彈性元件17C、波登管17D、波紋管廠E、梁形彈性元件廠F、環(huán)形彈性元件通常釆用的壓力敏感元件有（）。17A、模片廠B、柱形彈性元件17C、波登管17D、波紋管廠E、梁形彈性元件將被測壓力轉換為電量的有（）傳感器，其中（）傳感器是先

15、通過金屬彈性元件將壓力轉換為位移，再通過位移傳感器轉換為電參數(shù)的變化。17A、電容式17B、電感式廠C、壓電式廠D、固態(tài)壓阻式17E、渦流式壓電傳感器前置放大器的主要作用是（）。A、把傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出17B、把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出17C、放大傳感器的輸出信號廠D、調制傳感器的輸出信號廠E、對傳感器的輸出信號進行檢波8傳感器的靜態(tài)指標有()等。17A、線性度17B、靈敏度廠C、固有頻率17D、滯差廠E、阻尼比第三套題一、單項選擇題氣敏元件表面吸附被測氣體時，它的()將發(fā)生變化。A、電阻B、電導率C、電壓D、電感調頻是利用信號電壓的幅值控制一個振蕩器，使輸出為等幅波

16、，該等幅波的()取決于信號電壓。A、幅值B、頻率C、相位D、頻譜無源RC低通濾波器從()兩端引出輸出電壓。A、RB、LC、RCC、RC電橋的分類方法有多種，按()可分為平衡電橋和不平衡電橋。A、被測電阻的接入方式B、工作方式C、不同的電橋電源D、不同種類的橋臂阻抗對于低頻磁感應，應釆用()做屏蔽罩。A、有色金屬B、鐵磁性材料C、金屬D、絕緣材料將溫度差轉換為電動勢輸出的是()溫度傳感器。A、熱電偶B、熱敏電阻C、金屬熱電阻D、輻射溫度傳感器變磁通感應式轉速傳感器，在測量軸的轉速時，其齒盤應該用()材料制成。A、金屬B、導磁C、塑料D、導電電橋調零通常釆用串聯(lián)調零和并聯(lián)調零兩種方法。其中并聯(lián)調零

17、多用在橋臂參數(shù)R值較()的場合。TOC o 1-5 h zA、大B、RC、小D、R()的原理是使絕大部分磁通量經(jīng)屏蔽體通過，所以要選用導磁性能好的材料做屏蔽罩A、靜電屏蔽B、低頻磁感應屏蔽C、高頻磁感應屏蔽在電橋測量中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，()接法可以得到最大輸出。A、單臂B、全臂C、差動D、雙差動電橋數(shù)字濾波方法中，（）是將各釆樣值取不同的比例，然后相加，以提高濾波效果A、限定最大偏差法B、算術平均值法C、加權平均濾波法以下主要用于測量固體表面小面積瞬時變化的溫度的熱電偶是（）A、普通熱電偶B、并聯(lián)熱電偶C、串聯(lián)熱電偶D、薄膜熱電偶將電網(wǎng)的零線與各種電氣設備的外殼連接在

18、一起，并直接與大地連接，保證機殼與大地等電位，從而確保人身及設備的安全，這種地稱為（）A、安全地B、信號源地C、數(shù)字信號地D、模擬信號地用電橋進行測量時，可釆用零測法和偏差測量法，其中零測法具有（）的特點。A、測量精度較高B、測量速度較快C、測量速度較慢D、適于測量動態(tài)值（）的電阻值將隨環(huán)境相對濕度的改變而變化，從而實現(xiàn)對濕度的電測量。A、氯化鋰濕敏元件B、半導體陶瓷濕敏元件C、熱敏電阻濕敏元件D、高分子膜濕敏元件適用于壓力測量、流量測量等的數(shù)字濾波方法是（）A、限定最大偏差法B、算術平均值法C、加權平均濾波法當使用高靈敏度直流檢測儀器時，靜止電荷又在儀器上感應出異性靜電荷而可能使指針發(fā)生偏轉，影響測量精度，甚至使測量無法進行。消除這種靜電場干擾的主要方法是釆用()A、靜電屏蔽B、低頻磁感應屏蔽C、高頻磁感應屏蔽測量小空間動態(tài)溫