大學(xué)傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題及答案

《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》試題及答案《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》試題及答案《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》試題及答案《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》試題及答案《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》試題及答案《傳感器技術(shù)及應(yīng)用》試題及答案25、答：①熱電動(dòng)勢(shì)：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A、B串接成一個(gè)閉合回路，并使兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同的溫度下，那么回路中就會(huì)存在熱電勢(shì)。因而有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢(shì)稱(chēng)為溫差電勢(shì)或塞貝克電勢(shì)，通稱(chēng)熱電勢(shì)。②接觸電動(dòng)勢(shì)：接觸電勢(shì)是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電勢(shì)。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無(wú)關(guān)。③溫差電動(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢(shì)。④熱電偶測(cè)溫原理：熱電偶的測(cè)溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，就可測(cè)得溫度的大小。⑤熱電偶三定律a中間導(dǎo)體定律b中間溫度定律c參考電極定律⑥誤差因素：參考端溫度受周?chē)h(huán)境的影響措施：a恒溫法b計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）c儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法d熱電偶補(bǔ)償法e電橋補(bǔ)償法f冷端延長(zhǎng)線法26、霍爾元件能夠測(cè)量哪些物理參數(shù)？霍爾元件的不等位電勢(shì)的概念是什么？26、答：霍爾組件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等?；魻柦M件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。溫度補(bǔ)償方法：分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。電橋補(bǔ)償法27、論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計(jì)一臺(tái)攝像機(jī)。論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計(jì)一臺(tái)攝像機(jī)。7.4（6分）答：CCD是一種半導(dǎo)體器件，在N型或P型硅襯底上生長(zhǎng)一層很薄的SiO2，再在SiO2薄層上依次序沉積金屬電極，這種規(guī)則排列的MOS電容數(shù)組再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了CCD芯片。CCD可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。每一個(gè)脈沖只反映一個(gè)光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。28人們說(shuō)，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢(shì)，為什么？答：從SMART傳感器的功能和優(yōu)點(diǎn)兩方面來(lái)看①功能自補(bǔ)償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時(shí)間等的補(bǔ)償自診斷功能：如在接通電源時(shí)自檢微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，構(gòu)成一死循環(huán)工作系統(tǒng)信息存儲(chǔ)和記憶功能數(shù)字量輸出和顯示②優(yōu)點(diǎn)：精度高，可通過(guò)軟件來(lái)修正非線性，補(bǔ)償溫度等系統(tǒng)誤差，還可補(bǔ)償隨機(jī)誤差，從而使精度大為提高有一定的可編程自動(dòng)化能力。包括指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)調(diào)零、自檢等功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，通過(guò)串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或CRT顯示，并配打印機(jī)保存資料功能價(jià)格比大。在相同精度條件下，多功能智能傳感器比一功能普通的傳感器性能價(jià)格比大可見(jiàn)，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢(shì)。什么是系統(tǒng)誤差？系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么？如何減小系統(tǒng)誤差？29、答：當(dāng)我們對(duì)同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：①工具誤差：指由于測(cè)量?jī)x表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。②方法誤差：指由于對(duì)測(cè)量方法研究不夠而引起的誤差。③定義誤差：是由于對(duì)被測(cè)量的定義不夠明確而形成的誤差。④理論誤差：是由于測(cè)量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測(cè)量所引起的誤差。⑤環(huán)境誤差：是由于測(cè)量?jī)x表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕度等）不是儀表校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時(shí)間在變化，從而引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測(cè)量?jī)x表的安裝或放置不正確所引起的誤差。⑺個(gè)人誤差：是指由于測(cè)量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法：①引入更正值法：若通過(guò)對(duì)測(cè)量?jī)x表的校準(zhǔn)，知道了儀表的更正值，則將測(cè)量結(jié)果的指示值加上更正值，就可得到被測(cè)量的實(shí)際值。②替換法：是用可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量具代替被測(cè)量接入測(cè)量?jī)x表，然后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量具，使測(cè)量?jī)x表的指針與被測(cè)量接入時(shí)相同，則此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)量具的數(shù)值即等于被測(cè)量。③差值法：是將標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量相減，然后測(cè)量二者的差值。④正負(fù)誤差相消法：是當(dāng)測(cè)量?jī)x表內(nèi)部存在著固定方向的誤差因素時(shí)，可以改變被測(cè)量的極性，作兩次測(cè)量，然后取二者的平均值，以消除固定方向的誤差因素。⑤選擇最佳測(cè)量方案：是指總誤差為最小的測(cè)量方案，而多數(shù)情況下是指選擇合適的函數(shù)形式及在函數(shù)形式確定之后，選擇合適的測(cè)量點(diǎn)。五、論述題（本大題共1題，每小題15分，共15分）30、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向。論述傳感器在電冰箱中的應(yīng)用。傳感器的作用可包括信息收集、信息數(shù)據(jù)的交換及控制信息采集。