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1、中央廣播電視大學開放教育專科 數(shù)控技術專業(yè) 《傳感器技術》自測練習1 1 一．填空題1．從不同角度考察，測量方法有不同的分類，但常用的具體測量方法有（零位法）、（偏差法）和（微差法）等2．傳感器的靜態(tài)特性主要以（線性度）、（遲滯）、（重復性）、（靈敏度）、（分辨力）和（穩(wěn)定性）表征。3．熱敏電阻是利用半導體的電阻值隨著溫度變化的特點制成的一種熱敏元件，它的主要應用有：（1）（熱敏電阻測溫）；（2）（用于溫度補償）；（3）（過熱保護）。P434．根據(jù)（電渦流效應）制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。按照電渦流在導體內的貫穿情況，此傳感器分為（高頻反射式）與（低頻透射式）兩大類。P625．可采用

2、以下幾種方法，以保證熱電偶冷端溫度保持恒定：（1）（冷端恒溫法）；（2）（冷端溫度校正法）；（3）（電橋補償法）；（4）（采用PN結溫度傳感器做冷端補償）。P90-916．光柵傳感器是根據(jù)（莫爾條紋）原理制成的一種脈沖輸出數(shù)字式傳感器，由（光柵）、（光路）和（光電元器件）以及（轉換電路）等組成，廣泛應用于（數(shù)控機床等閉環(huán)系統(tǒng)的線位移）和（角位移的自動檢測）以及精密測量等方面。P132二．選擇題．在同一條件下，多次測量同一量值時，絕對值和符號保持不變，或在條件改變時，按一定規(guī)律變化的誤差稱為（C）。 A.絕對誤差B.相對誤差 C.系統(tǒng)誤差D.隨機誤差.固有頻率高的壓電式振動加速度傳感器可用于

3、（A）的測量。P156 A?較高頻率B.較低頻率 3. C.較大慣性力D.較小慣性力電阻應變片的靈敏度為（A）。 A?應變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應變值之比 B?應變片電阻絲的電阻變化率與應變值之比 C?應變片輸出電壓與應變之比 4 D.應變片輸出電壓與輸入電壓之比.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C）。 A?半橋單臂B.半橋雙臂 1. C.全橋判斷題標準量值的不準確、儀器儀表盤分度的不準確而引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。 2. 常用的消除電橋非線性誤差的方法就是采用差動電橋。 2 .為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動形式。 3 .光電管的工作

4、原理是基于外光電效應；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內光電效應；光電池的工作原理基于光生伏特效應。 5. 壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電式傳感器，它沒有運動部件。P150壓電式傳感器的內阻抗極高，而輸出信號又非常微弱，因此它的測量電路通常需要有一個高輸入阻抗的前置放大級作為阻抗匹配，然后方可采用一般的放大、檢波、顯示等。P153振動子系統(tǒng)是光線示波器的主要部件。 6. 儀表準確度的選擇應本著既滿足需要又經(jīng)濟的原則，通常，0.1級、0.2級儀表作為標準和精密測量用；0.5級和1.0級作為實驗室測量用；1.5級以下作為一般工程測量用。 7. 筆式記錄儀由于轉動部

5、分具有一定的轉動慣量，因而其工作頻率不高。 8. 消除外來干擾可使用屏蔽與接地的方法。靜電屏蔽罩要使之有效，就得在屏蔽內信號源接地處與零信號基準電位相連接。 1. 簡述題什么是絕對誤差、示值相對誤差、引用誤差和儀表允許誤差？請分別用文字說明并寫出相應得表達式。 2. 電容式傳感器的轉換電路有哪幾種類型?試選擇其中一種說明其優(yōu)缺點? 1 計算題?有一溫度汁，它的測量范圍為0?200'C，精度為0.5級，求： 1）該表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差； 2）當示值分別為20C、100C時的示值相對誤差。 中央廣播電視大學開放教育?？茢?shù)控技術專業(yè) 傳感器技術》自測練習5 一．填空題1．傳感器

6、一般由（敏感元件）、（轉換元件）、（轉換電路）三部分組成。 2．應變式傳感器由（電阻應變片）和（測量電路）兩部分組成。（電阻應變片）是一種能將被測量件上的應變變化轉換成電阻變化的傳感元件；而（測量電路）則進一步將該電阻阻值的變化再轉換成電壓或電流的變化，以便顯示或記錄被測的非電量的大小。3．差動變壓器的靈敏度是指（銜鐵移動單位位移時所產(chǎn)生的輸出電壓的變化）。影響其靈敏度的主要因素有：（差動變壓器一、二次繞組的匝數(shù)比、銜鐵直徑與長度、材料質量、環(huán)境溫度、負載電阻等）。 4．普通型熱電偶主要用于測量（氣體）、（蒸汽）和（液體）等介質的溫度；鎧裝熱電偶特別適用于（復雜結構裝置）的溫度測量；薄膜熱

7、電偶適用于測量（表面和微小面積）的瞬變溫度；表面熱電偶主要用于（流動現(xiàn)場）的測量。 5．碼盤又稱（角編碼器），是一種（旋轉式位置）傳感器，通常裝在被測軸一起轉動，它能將被測鈾的（角位移）轉換成增量脈沖或二進制編碼。P1286．消除內部干擾常用的方法有：（1）（屏蔽）；（2）（接地）。 1 二．選擇題．在同一條件下，多次測量同一量值時，絕對值和符號保持不變，或在條件改變時，按一定規(guī)律變化的誤差稱為（C）。 A．絕對誤差 B． 相對誤差 C．系統(tǒng)誤差 D． 隨機誤差 2．固有頻率高的壓電式振動加速度傳感器可用于 （A）的測量。 A．較高頻率 B． 較低頻率 C．

8、較大慣性力 D． 較小慣性力 3．霍爾按鍵開關是一個（ B）的按鍵開關。 A.帶觸點B.無觸點C.隨溫度變化D.隨電阻變化4．電阻應變片的靈敏度為（A）。 A?應變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應變值之比 B?應變片電阻絲的電阻變化率與應變值之比 C?應變片輸出電壓與應變之比 D.應變片輸出電壓與輸入電壓之比5．光線示波器振動子的阻尼比在（）左右能獲得最佳輸出。 A．0.2B．0.5C．0.7 D．0.9三．判斷題1．薄壁圓筒彈性敏感元件的靈敏度僅決定于圓筒半徑、壁厚和彈性模量，而與圓筒長度無關。 2．變面積式電感傳感器理想狀態(tài)下輸人輸出呈線性關系。但由于有漏感等

9、原因，它的特性并非是線性的，而且它的線性區(qū)較小，靈敏度較低。 3．差動變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關的任何機械量。 4．電渦流式傳感器可以用來測量厚度、溫度、轉速及生產(chǎn)工件的加工定位等。 5．在使用熱電偶時，若要直接應用熱電偶的分度表，就必須滿足to=OoC的條件。 6．光電管的靈敏度較低，在微光測量中通常采用光電倍增管，電倍增管的靈敏度比光電管要高出幾萬倍，在微光下就可產(chǎn)生可觀的電流。 7．由于光電倍增管有很高的靈敏度，因此使用時應注意避免強光照射而損壞光電陰極。P998．光電管的工作原理是基于外光電效應；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作

10、原理是基于內光電效應；光電池的工作原理基于光生伏特效應。 9．振動子系統(tǒng)是光線示波器的主要部件。 10?消除外來干擾可使用屏蔽與接地的方法。靜電屏蔽罩要使之有效，就得在屏蔽內信號源接地處與零信號基準電位相連接。 1 四．簡述題．何謂零點殘余電壓？說明該電壓的產(chǎn)生原因及消除方法。 2．在選擇電測量指示儀表時需要考慮哪些因素? 五．計算題．現(xiàn)有兩個電壓表一只是0.5級0-300v，另一只是1.0級0-100v，若要測量80v的電壓，試問選用哪一只電壓表好? 中央廣播電視大學開放教育專科 數(shù)控技術專業(yè) 《傳感器技術》自測練習2 一．填空題1．系統(tǒng)誤差是有規(guī)律可循的，因此可通過（實驗

11、）的方法或（引入修正值）的方法子以修正，也可（重新調整測量儀表的有關零部 件 ）來消除。 2. 變換力的彈性敏感元件的形式有（實心圓柱 體 ）、（空心圓柱體 ）、（等截面圓 環(huán) ）、（等截面懸臂梁 ）、（等強度懸臂 梁 ）、（扭轉軸）、 （矩形柱）等。 3. 電感式傳感器的主要缺點是： （1）（靈敏度、線性 度和測量范圍相互制約）；（2）（傳感器頻率響應較慢，不宜于快速動態(tài)測量）；（3）（對傳感器線圈供電電源的頻率和振幅穩(wěn)定度均要求較高）。P504．變面積式電容傳感器多用來檢測（位移）、（尺寸）等參量。5．根據(jù)產(chǎn)生電效應的不同物理現(xiàn)象，光電效應大致可以分為三類

12、：（1）（外光電效應）、（2）（內光電效應）、（3）（光生伏特效應）。 6．直線式感應同步器主要部件包括（定尺）和（滑尺），定尺繞組是等間距的（連續(xù)平面）繞組；滑尺繞組制成兩組，即（正弦繞組和余弦繞組）。P144二．選擇題1．線性系統(tǒng)的靈敏度是（B）。 A.隨機變量B.常數(shù)C.時間的線性函數(shù)固有頻率高的壓電式振動加速度傳感器可用于（A）的測量。 A?較高頻率B.較低頻率 2. C.較大慣性力D.較小慣性力電阻應變片的靈敏度為（A）。 A?應變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應變值之比 B.應變片電阻絲的電阻變化率與應變值之比 C?應變片輸出電壓與應變之比 D.應變片輸出電壓與輸

13、入電壓之比4.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C） A?半橋單臂B.半橋雙臂 5. C.全橋壓電材料按一定方向置放在電場中，其幾何尺寸隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（C）。 A?壓電B?壓阻C?逆壓電D.壓磁判斷題1.儀器儀表中傳動部件的間隙和摩擦、連接件的彈性變形等引起的示值不穩(wěn)定屬于隨機誤差。 1 .為了能提高電橋靈敏度或能進行溫度補償，通常可在橋臀中安置多個應變片。 3. 應變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機振動等測量。 4 差動變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關的任何機械量。P60.為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常

14、把傳感器做成差動形式。 6. 電容傳感器具有結構簡單、靈敏度高、無反作用力、動態(tài)響應快等特點，且可以實現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應。P807.光電管的工作原理是基于外光電效應；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內光電效應；光電池的工作原理基于光生伏特效應。 8. 光柵傳感器測量精度可達幾微米。只要能夠轉換成位移的物理量，如速度、加速度、振動、變形等均可測量。P132感應同步器安裝時，定尺和滑尺相互平行、相對安放，它們之間保持一定的間隙。P144壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電式傳感器，它沒有運動部件。 簡述題1.傳感器由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 2 .熱

15、電偶產(chǎn)生的熱電動勢由幾種電動勢組成？分別是什么含義？哪種電動勢起主要作用? 計算題1.欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于0.6％。問：若選用量程為250V電壓表，其精度應選擇哪一級？若選用量程為300V和500V的電壓表，其精度應分別選哪一級？ 中央廣播電視大學開放教育專科 數(shù)控技術專業(yè) 《傳感器技術》自測練習3 一．填空題1．精確度是（精確度）和（準確度）兩者總和，是反映測量儀表優(yōu)良程度的綜合指標。2．變換壓力的彈性敏感元件，通常是（彈簧管）、（膜片）、（膜盒）、（薄壁圓筒）、（波紋管）、（等截面薄板）、（薄壁半球）等。 3．自感式傳感器是利用（自感量隨氣

16、隙而改變）的原理制成的，用來測量（位移），它主要由（線圈、鐵心、銜鐵及測桿）等組成。自感式傳感器常見的形式有（變隙式、變截面式、螺線管式和差動式）四種。 4．變介電常數(shù)式電容傳感器在（檢測容器中液面高度）、（片狀材料厚度）等方面得到普遍應用。 5 ．光電式傳感器由（光源）、（光學元器件）和（光電元器件）組成光路系統(tǒng)，結合相應的測量轉換電路而構成。 6．石英單晶體和壓電陶瓷具有（壓電效應）、（逆壓電效應）效應。壓電材料的靈敏度主要決定于（壓電常數(shù)）。 ．選擇題1．霍爾按鍵開關是一個（B）的按鍵開關A．帶觸點B．無觸點D.隨電阻變化 C.隨溫度變化 2．感應同步器是利用（A）的變化進行

17、位置檢測的。 A．感應電壓B．感應電流 3 C．感應磁場D．勵磁電壓．直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C） A．半橋單臂B．半橋雙臂 C．全橋4．壓電材料按一定方向置放在電場中， 其幾何尺寸隨 之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（C） A．壓電B．壓阻D．壓磁5．對于不可能消除的外來干擾的防止及抑制，通常采用的方法有：（D）。 A．采用隔離措施B．采用隔離變壓器供電 C．常用控制元件的模擬開關D．屏蔽與接地三．判斷題1．測量時對錯了標志、讀錯或記錯了數(shù)、使用有缺陷的儀器及在測量時因操作不細心而引起的過失性誤差等屬于粗大誤差。 2．為了能提高電橋靈敏度或能進行溫度補償，通?？稍跇蛲沃邪?/p>

18、置多個應變片。 3．應變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機振動等測量。 4 ．螺線管式電感傳感器適合于位移較大的場合測量。5．電渦流式傳感器的主體是激磁線圈，如是細而長的線圈，靈敏度高、線性范圍??；若是扁平的線圈，靈敏度低，線性范圍大。 6．為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常常把傳感器做成差動形式。 7．電容傳感器具有結構簡單、靈敏度高、無反作用力、動態(tài)響應快等特點，且可以實現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應。 8．由于光電倍增管有很高的靈敏度，因此使用時應注意避免強光照射而損壞光電陰極。 9．光柵傳感器測量精度可達幾微米。只要能夠轉換成位移的物理量，如

19、速度、加速度、振動、變形等均可測量。 10．感應同步器安裝時，定尺和滑尺相互平行、相對安放，它們之間保持一定的間隙。 四．簡述題1．電阻絲應變片主要由哪幾個部分組成？各部分的作用是什么？核心部分是什么．霍爾電動勢的大小、方向與哪些因素有關?五．計算題1．已知待測力約為70N左右，現(xiàn)有兩只測力儀表，一只為0.5級，測量范圍為0~500N，另一只為1.0級，測量范圍為0~100N。問選用哪一只測力儀比較好？為什么？ 中央廣播電視大學開放教育?？茢?shù)控技術專業(yè) 《傳感器技術》自測練習4 一．填空題1．若測量列中不包含系統(tǒng)誤差和粗大誤差，則該測量列中的隨機誤差一般具有以下特征：即：（集中性）、

20、（對稱性）、（有界性）。 ?電阻傳感器的基本原理是將（各種被測非電量）轉為（對電阻的變化）的測量，從而達到對（非電量）測量的目的。 ?自感式電感傳感器的轉換電路有（調幅、調頻、調相）電路，用得較多的是（調幅）電路，（調頻、調相）電路用的較少。P53?熱電偶的工作原理是基于物體的（熱電效應）。工程上實際使用的熱電偶大多是由（熱電極）、（絕緣套管）、（保護套管）和（接線盒）等部分組成。 2 ?霍爾線性傳感器的（輸岀電壓）與（外加磁場強度）呈線性比例關系，這類傳感器一般由（霍爾元件 成。P122 ）和（放大器）組 .信號的處理電路通常有：（電橋電路）、 模擬開關電路）和（放大器電路）等

21、；信號的轉換常采用（調制和解調 ）技術及（A/D、 D/A）轉換器。 1 二?選擇題?線性系統(tǒng)的靈敏度是（B） 2 A.隨機變量B.常數(shù)C.時間的線性函數(shù)?電阻應變片的靈敏度為（A） A?應變片電阻絲的電阻變化率與被測試件的應變值之比 B?應變片電阻絲的電阻變化率與應變值之 C?應變片輸岀電壓與應變之比 D?應變片輸岀電壓與輸入電壓之比?感應同步器是利用（A）的變化進行位置檢測的。 A.感應電壓B.感應電流 3 C.感應磁場D.勵磁電壓.直流電橋中，靈敏度最高的接法是（C） A?半橋單臂B.半橋雙臂 C.全橋對于不可能消除的外來干擾的防止及抑制，通常采用的方法有：（）

22、 A.采用隔離措施B.采用隔離變壓器供電 C.常用控制元件的模擬開關D.屏蔽與接地力的.因而可制成電容式、電渦流式傳感器。 .應變式加速度傳感器的頻率范圍有限，一般不適合于高頻及沖擊、寬帶隨機振動等測量。 .有很多因素影響著差動變壓器的線性度，如骨架形狀和尺寸的精確性，線圈的排列（影響磁場分布和寄生電容），鐵心的尺寸與材質（影響磁阻、銜鐵端部效應和散漏磁通），勵磁頻率和負載狀態(tài)等。但影響螺線管式差動變壓器線性度的主要因素是兩個二次繞組的結構（端部和外層結構）。 .差動變壓器不僅可以直接用于位移測量，而且還可以測量與位移有關的任何機械量。 5.為了提高電容傳感器的靈敏度，減小非線性，常

23、常把傳感器做成差動形式。 6 .光電管的靈敏度較低，在微光測量中通常采用光電倍增管，電倍增管的靈敏度比光電管要高岀幾萬倍，在微光下就可產(chǎn)生可觀的電流。P98.光電管的工作原理是基于外光電效應；光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管的工作原理是基于內光電效應；光電池的工作原理基于光生伏特效應。 .壓電式傳感器的內阻抗極高，而輸出信號又非常微弱，因此它的測量電路通常需要有一個高輸入阻抗的前置放大級作為阻抗匹配，然后方可采用一般的放大、檢波、顯示等。P153.壓電逆效應將高頻電振動轉換成同頻機械振動，以產(chǎn)生超聲波，可作為超聲波的發(fā)射探頭。利用壓電正效應則將接收的超聲振動轉換成電信號，可作為超聲波的接收探頭。P15910.筆式記錄儀由于轉動部分具有一定的轉動慣量，因而其工作頻率不高。 四.簡述題.試說明單線圈和變隙式差動傳感器的主要組成、工作原理和基本特性。 .壓電式傳感器能否用于靜態(tài)測量？為什么？P154五?計算題1.某1.0級電流表，滿度值Xm=100'A，求測量值分別％=1003x2=80」Ax3=20」A時的絕對誤差和示值相對誤差。 二.判斷題1.波紋膜片和膜盒都是利用它的中心位移變換壓力或