傳感器含答案

當(dāng)光電管的樣機(jī)和陰極之間所加電壓一定時(shí)，光通量與光電流之間的關(guān)系成為光電管的（B）。伏安特性B.光照特性C.光譜特性D.頻率特性2?光纖傳感器一般由三部分組成，除光纖外，還必須有光源和（D）兩個(gè)重要部件。A.反射鏡B.透鏡C.光敏晶體管D.光探測(cè)器3?下列關(guān)于光敏二極管和光敏晶體管的對(duì)比不正確的是（D）。光敏而激光的光電流很小，光敏晶體管的光電流則較大光敏二極管與光敏晶體管的暗電流相差不大工作頻率較高時(shí)，應(yīng)選用光敏二極管；工作頻率較低時(shí)，應(yīng)選用光敏晶體管光敏二極管的線性特性較差，而光敏晶體管有很好的線性特性4?現(xiàn)有一個(gè)采用4位循環(huán)碼碼盤的光電式編碼器，碼盤的起始位置對(duì)應(yīng)的編碼是0011,終止位置對(duì)應(yīng)的編碼是0101，則該碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可能會(huì)是（C）。A.45°B.60°C.90°D.120°5?傳感器的主要功能是（A）。A.檢測(cè)和轉(zhuǎn)換B.濾波和放大C.調(diào)制和解調(diào)D.傳輸和顯示在直流電路中使用電流表和電壓表測(cè)量負(fù)載功率的測(cè)量方法屬于（C）。A.直接測(cè)量B.間接測(cè)量C.組合測(cè)量D.等精度測(cè)量電阻應(yīng)變片配用的測(cè)量電路中，為了克服分布電容的影響，多采用（C）。A.直流平衡電橋B.直流不平衡電橋C.交流平衡電橋D.交流不平衡電橋差動(dòng)螺線管式電感傳感器配用的測(cè)量電路有（C）。A.直流電橋B.變壓器式交流電橋C.相敏檢測(cè)電路D.運(yùn)算放大電路9?實(shí)用熱電偶的熱電極材料中，用得較多的是（D）。A.純金屬B.非金屬C.半導(dǎo)體D.合金10?光電管和光電倍增管的特性主要取決于（A）。A.陰極材料B.陽極材料C.純金屬陰極材料D.玻璃殼材料在整個(gè)測(cè)量過程中，如果影響和決定誤差大小的全部因素（條件）始終保持不變，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量，這樣的測(cè)量稱為（C）。A.組合測(cè)量B.靜態(tài)測(cè)量C.等精度測(cè)量D.零位式測(cè)量屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（B）。A.重復(fù)性B.固有頻率C.靈敏度D.漂移在金屬箔式應(yīng)變片差動(dòng)單橋測(cè)力實(shí)驗(yàn)中不需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是（B）。A.直流穩(wěn)壓電源B.低通濾波器C.差動(dòng)放大器D.電壓表15?下列光電器件中，基于光電導(dǎo)效應(yīng)工作的是（B）。A.光電管B.光敏電阻C.光電倍增管D.光電池16?構(gòu)成CCD的基本單元是（D）。A.P型硅B.PN結(jié)C.光敏二極管D.MOS電容器用光敏二極管或光敏晶體管測(cè)量某光源的光通量是根據(jù)什么特性實(shí)現(xiàn)的？（D）A.光譜特性B.伏安特性C.頻率特性D.光電特性對(duì)于工業(yè)上用的紅外線氣體分析儀，下面說法中錯(cuò)誤的是（D）A.參比氣室內(nèi)可裝N2B.設(shè)置濾波氣室是為了消除干擾氣體的影響C.測(cè)量氣室內(nèi)裝被分析氣體D.參比氣室中的氣體要吸收紅外線現(xiàn)有一個(gè)采用4位循環(huán)碼碼盤的光電式編碼器，碼盤的起始位置對(duì)應(yīng)的編碼是0011，終止位置對(duì)應(yīng)的編碼是1111，則該碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可能會(huì)是（C）。A.60°B.90°C.180°D.270°用熱電阻測(cè)溫時(shí)，熱電阻在點(diǎn)僑中采用三線制接法的目的是（B）。A.接線方便B.減小引線電阻變化產(chǎn)生的測(cè)量誤差C.減小橋路中其他電阻對(duì)熱電阻的影響D.減小橋路中電源對(duì)熱電阻的影響二、簡答題1.什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性？簡述在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在什么條件下需要研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性？實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量的條件是什么？答：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，即其輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。??傳感器的靜態(tài)特性是指它在穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)）信號(hào)作用下的輸入－輸出關(guān)系。靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入、輸出關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。??當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要。當(dāng)輸入量隨時(shí)間變化時(shí)一般要研究動(dòng)態(tài)特性。實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量的條件是幅頻特性A（w）=|H（jw）|=A（常數(shù)）相頻特性少（w）=-wt6（線性）2?分析圖1中自感式傳感器當(dāng)動(dòng)鐵心左右移動(dòng)時(shí)自感L的變化情況（已知空氣隙的長度為xi和x2，空氣隙的面積為S,磁導(dǎo)率為p，線圈匝數(shù)W不變）。①二IWL丄I=W①I_W2Rm解：Rm，R=l-+ xl—l+—x2—yi ii+—0-m又卩Si=1 ii卩S00卩S00卩S 卩Si=1ii 0(空氣隙的長度xi和x2各自變，而其和不變，另其他變量都不變故L不變光導(dǎo)纖維是利用哪種光學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)光的？光導(dǎo)纖維的數(shù)值孔徑有何意義？答：光的全反射現(xiàn)象。數(shù)值孔徑是光纖的一個(gè)重要參數(shù)，它能反映光纖的集光能力，光纖的NA越大，表明它可以在較大入射角范圍內(nèi)輸入全反射光，集光能力就越強(qiáng)，光纖與光源的耦合越容易，且保證實(shí)現(xiàn)全反射向前傳播?但NA越大,光信號(hào)的畸變也越大，所以要適當(dāng)選擇NA的大小試述傳感器的定義、共性及組成。答：①傳感器的定義：能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置；②傳感器的共性：利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)或生物特性，將非電量（如位移、速度、加速度、力等）轉(zhuǎn)換為電量（電壓、電流、電容、電阻等）；③傳感器的組成：傳感器主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。簡述變極性距型電容傳感器的工作原理（要求給出必要的公式推導(dǎo)過程）。5~匚答：當(dāng)傳感器的?r和S為常數(shù)，初始極距為do時(shí)，其初始電容量CO為 :若電容器極板間距離由初始值dO縮小了？ △C，則有可知，傳感器的輸出時(shí)非線性的。????若Ad/dO<<1時(shí)，1-（△d/dO）2~1則（2）式可簡化C=CO+COAd/dO，此時(shí)C與氐d近似呈線性關(guān)系。?所以，在?△d/dO很小時(shí)，變極距型電容式傳感器的輸出（電容）與輸入（位移）有近似的線性關(guān)系。簡述光纖傳感器的組成和工作原理。答：光纖傳感器由光源、（光纖或非光纖的）敏感元件、光纖、光探測(cè)?器、信號(hào)處理系統(tǒng)等組成。?其工作原理：由光源發(fā)出的光通過源光纖引到敏感元件，被測(cè)參數(shù)（溫度、壓力、應(yīng)變、振動(dòng)等）作用于敏感元件，在光的調(diào)制區(qū)內(nèi)，使光的某一性質(zhì)（光強(qiáng)、波長/頻率、相位、偏振態(tài)）受到被測(cè)量的調(diào)制，調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)過接收光纖耦合到光探測(cè)器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后經(jīng)過信號(hào)處理得到所需要的被測(cè)量。透射式光柵傳感器的莫爾條紋是怎樣產(chǎn)生的？條紋間距、柵距和夾角的關(guān)系式是什么？答:把兩塊柵距相等的光柵（光柵1、光柵2）疊合在一起，中間留有很小的間隙，并使兩者的柵線之間形成一個(gè)很小的夾角?，這樣就可以看到在出現(xiàn)明暗相間的條紋，這些條紋叫莫爾條紋。在d-d線上，積最大，形成條紋的亮帶，它是由一系列四棱形圖案構(gòu)成的;在f-f線上，兩塊光柵線錯(cuò)開，形成條紋的暗帶。它是由一些黑色叉線圖案組成的。因此莫爾條紋的組成是由兩塊光柵的遮光和透光效應(yīng)形成的。?（2）莫爾條紋間距BH與兩光柵線紋夾角6?之間的關(guān)系為?????？三、分析計(jì)算題1?銅電阻的電阻值R與溫度t之間的關(guān)系為Rt=RO（1+at）,在不同溫度下，測(cè)得銅電阻值（見表1）。請(qǐng)用最小二乘法求O°C時(shí)的銅電阻的電阻值R0和銅電阻的電阻溫度系數(shù)a。表1銅電阻測(cè)量值t/C2O.O3O.O4O.O5O.ORt/Q76.58O.O82.585.O

■:200~■:200~■76jq130080.0，直接測(cè)得值矩陣 L=1 -W.0182.5:50.01■」85.0j由最小二乘法:?????????????????有一臺(tái)變間隙非接觸式電容測(cè)微儀，器傳感器的極板半徑r=5mm,假設(shè)與被測(cè)工件的初始間隙d0=O.5mm。已知真空的介電常數(shù)等于8.854X10-12F/m,求：如果傳感器與工件的間隙變化量增大△d=10pm,電容變化量為多少？如果測(cè)量電路的靈敏度Ku=100mV/pF，則在間隙增大厶d=1pm時(shí)的輸出電壓為多少？3?使用鎳鉻-鎳硅熱電偶，其基準(zhǔn)接點(diǎn)為30，問測(cè)溫接點(diǎn)為400r是的溫差電動(dòng)勢(shì)為多少？若仍使用該熱電偶，測(cè)得某接點(diǎn)的溫差電動(dòng)勢(shì)為10.275mV,則被測(cè)接點(diǎn)的溫度為多少？表2鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表(參考端溫度為0°C)4.某電路的工作端溫度/C0102030405060708090 ,一“”，亠、熱電動(dòng)電壓數(shù)值方勢(shì)/mV 十 、「00.0000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.8503.266程 為3.6811004.0954.5084.9195.3275.7336.1376.5396.9397.3387737 U=IR+IR7737 11222008.1378.5378.9389.3419.74510.15110.56010.96911.38111.79330012.20712.62313.03913.45613.87414.29214.71215.13215.55215.974 當(dāng)電流40016.39516.81817.24117.66418.08818.51318.93819.36319.788一11LAvtL20.21450020.64021.06621.49321.91922.34622.77223.19823.62424.050I=2A,I=1A24.476 i '2時(shí)，測(cè)得電壓U為50V；當(dāng)電流丫3A,12=2A時(shí)’測(cè)得電壓U為80V；

當(dāng)電流丫4A,12=3A時(shí)’測(cè)得電壓U為120V；被測(cè)量估計(jì)矩陣龍=被測(cè)量估計(jì)矩陣龍=ii解：令工i=掩，J；=J?；_2r_3&_系數(shù)矩陣心32,直接測(cè)得值矩陣衛(wèi)=804-3120_2r_23廣292032=1 23201443AfAX=A'L?貝I」ArA=由最小二乘法:試用最小二乘法求電阻R]、R由最小二乘法:試用最小二乘法求電阻R]、R2的值 “146-20-2029■SO~23 4~SO8231 2312：SO5?當(dāng)被測(cè)介質(zhì)溫度為t1,測(cè)溫傳感器示值溫度為t2時(shí)，有下列方程式成立：亦SO當(dāng)被測(cè)介質(zhì)溫度從25°C突然