傳感器簡答題(含答案)

1、第一章傳感器的基本概念是什么？一般情況下由哪幾部分組成？答：（1）傳感器是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝（2）傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路組成，有的還需輔助電源。傳感器有幾種分類形式，各種分類之間有什么不同？答：一般常用的分類方法有四種：按測(cè)量原理分類；按輸入信號(hào)分類;按結(jié)構(gòu)型和物理型分類；按使用材料分類。-Vr.第二章何謂傳感器的靜態(tài)特性，傳感器的主要靜態(tài)特性有哪些？答：（1）傳感器的靜態(tài)特性是指在被測(cè)量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸出量和輸入量之間的關(guān)系。（2）主要的性能指標(biāo)主要有線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、精度、分辨率、漂移。何謂傳感器的動(dòng)態(tài)特

2、性，怎樣衡量傳感器的動(dòng)態(tài)特性？答：（1）傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性，即輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。（2）傳感器的動(dòng)態(tài)特性可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面分別采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來衡量。瞬態(tài)響應(yīng)常采用階躍信號(hào)作為輸入，頻率響應(yīng)常采用正弦函數(shù)作為輸入。-Vr.第三章試分析電位器式傳感器的負(fù)載特性，什么是負(fù)載誤差？如何減小負(fù)載誤差？答：（1）電位器輸出端有負(fù)載時(shí)，其特性稱為負(fù)載特性。負(fù)載電阻和電位器的比值為有限值，負(fù)載特性偏離理想空載特性的偏差稱為電位器的負(fù)載誤差。對(duì)于線性電位器，負(fù)載誤差即為其非線性誤差。（2）減小負(fù)載誤差方法：盡量減小負(fù)載系數(shù)，通常希望m

3、VO.1，為此可采用高輸入阻抗放大器；將電位器工作區(qū)間限制在負(fù)載誤差曲線范圍內(nèi)；將電位器空載特性設(shè)計(jì)成某種上凸特性，負(fù)載特性必然下降。第四章簡述電阻應(yīng)變式傳感器的溫度誤差原因，如何補(bǔ)償。答：（1）原因：溫度變化引起敏感柵金屬絲電阻變化；試件材料與敏感柵材料的線膨脹系數(shù)不同，兩者隨溫度變化產(chǎn)生的形變不等，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變。（2）補(bǔ)償方法：電橋補(bǔ)償法；輔助測(cè)溫元件微型計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法；應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償什么是直流電橋？若按橋臂工作方式分類，可分為哪幾種？各自的輸出電壓如何計(jì)算？答：（1）橋臂的供電電源是直流電的稱為直流電橋。（2）可分為單臂直流電橋、半橋差動(dòng)直流電橋、全橋差動(dòng)直流電橋。（3）引I1次應(yīng)玄

4、所仕電橋K冋的二昨樣習(xí)，已橋丁分吶；（1）苣習(xí)電橋H丄旳電甩應(yīng)壬1,T2，R呂V4；;t廠令等打固定口阻-其諭匕：&壓丸丄珂-（J亙?nèi)邪雰S電桂.RKRZiPh-所&幣戈萬問相叵門應(yīng)變片.R3.R斗為電橋固定電阻。苴輸出電壓為:$2&差動(dòng)全橋電路,R：、卷、肪、嘉均為電阻應(yīng)孌片,且相密丙養(yǎng)皆區(qū)衣片肝壹應(yīng)喪占門|村反”貫輸匕電圧力；曲圉宀miaAA-r-_z第五章變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型電容式傳感器如何提高靈敏度，減小非線性誤差，并指出每種方法的限制。答：變極距型：增大介電常數(shù)、增加極板面積或降低初始極板間距離d的值受到介質(zhì)擊穿的最小間隔限制，若太小會(huì)發(fā)生電容器擊穿現(xiàn)象）；改為差動(dòng)式變極距

5、型傳感器。變面積型：增大介電常數(shù)、減小極板間距離了或增大極板邊長；改為差動(dòng)式變面積型傳感器。（可動(dòng)極板的移動(dòng)距離不能太大，否則邊緣電場(chǎng)增加而影響線性特性）1.簡述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理，說明壓電方程各參數(shù)的含義。答：某些物質(zhì)沿某一方向受到外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變形，同時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，在這種材料的兩個(gè)表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。當(dāng)在某些物質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng)，這些材料在某一方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力；當(dāng)外加電場(chǎng)撤去時(shí)，這些變形或應(yīng)力也隨之消失。這種電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。壓電式傳感器如何提高靈敏度？答：將兩個(gè)壓電片串聯(lián)連接，

6、Q=Q，U=2U,C=C/2。這種接法輸出電壓大，本身電容小，適用于以電壓做輸出信號(hào)，并且測(cè)量電路輸入阻抗很高的地方。（Q總電荷，Q單片電荷）將兩個(gè)壓電片并聯(lián)連接，Q=Q，U=U，C=2C。這種接法輸出電荷大，本身電容大、時(shí)間常數(shù)大，用于測(cè)量慢變信號(hào)并且以電荷作為輸出量的地方。請(qǐng)說明壓電傳感器是否適合測(cè)量靜態(tài)量，如果要測(cè)量，需要采取哪些措施？答：不適合測(cè)量靜態(tài)量，若作用在壓電組件上的力是靜態(tài)力，電荷會(huì)泄露，無法進(jìn)行測(cè)量。要采取一定措施，使電荷從壓電晶片經(jīng)測(cè)量電路的漏失減少到足夠小的程度。而在動(dòng)態(tài)交變力作用下，電荷可以不斷補(bǔ)充，可以供給測(cè)量電路一定的電流，故壓電式傳感器宜作動(dòng)態(tài)測(cè)量。第八章什么是熱電效應(yīng)？答：把兩種不同金屬導(dǎo)體接成閉合回路，如果兩端溫度不同，則在回路中就會(huì)產(chǎn)熱電式。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。兩端的溫差越大，產(chǎn)生的熱點(diǎn)勢(shì)也越大。熱電偶基本工作定律？答：等值定律；均勻?qū)Ь€定律；中間導(dǎo)線定律；中間