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传感器与检测技术试题及答案传感器与检测技术试题及答案Preparedon24November2020《传感器与检测技术》试题⼀、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨⼒、稳定性、温度稳定性、各种抗⼲扰稳定性等。（2分）2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表⽰在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势⼤⼩。3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表⾯后产⽣的光电效应分为三类。第⼀类是利⽤在光线作⽤下光电⼦逸出物体表⾯的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第⼆类是利⽤在光线作⽤下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利⽤在光线作⽤下使物体内部产⽣⼀定⽅向电动势的光⽣伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。4.热电偶所产⽣的热电势是两种导体的接触电势和单⼀导体的温差电势组成的，其表达式为Eab（T，To）=TBATTBA0d)(NNln)TT(ek0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接⼊延长线，它的作⽤是将热电偶的参考端移⾄离热源较远并且环境温度较稳定的地⽅，以减⼩冷端温度变化的影响。5.压磁式传感器的⼯作原理是：某些铁磁物质在外界机械⼒作⽤下，其内部产⽣机械压⼒，从⽽引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作⽤下会产⽣机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分）6.变⽓隙式⾃感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减⼩③不变）（2分）7.仪表的精度等级是⽤仪表的（①相对误差②绝对误差③引⽤误差）来表⽰的（2分）8.电容传感器的输⼊被测量与输出被测量间的关系，除（①变⾯积型②变极距型③变介电常数型）外是线性的。（2分）1、变⾯积式⾃感传感器，当衔铁移动使磁路中空⽓缝隙的⾯积增⼤时，铁⼼上线圈的电感量（①增⼤，②减⼩，③不变）。2、在平⾏极板电容传感器的输⼊被测量与输出电容值之间的关系中，（①变⾯积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。3、在变压器式传感器中，原⽅和副⽅互感M的⼤⼩与原⽅线圈的匝数成（①正⽐，②反⽐，③不成⽐例），与副⽅线圈的匝数成（①正⽐，②反⽐，③不成⽐例），与回路中磁阻成（①正⽐，②反⽐，③不成⽐例）。4、传感器是能感受规定的被测量并按照⼀定规律转换成可⽤输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产⽣可⽤信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。5、热电偶所产⽣的热电热是由两种导体的接触电热和单⼀导体的温差电热组成。2、电阻应变⽚式传感器按制造材料可分为①_⾦属_材料和②____半导体__体材料。它们在受到外⼒作⽤时电阻发⽣变化，其中①的电阻变化主要是由_电阻应变效应形成的，⽽②的电阻变化主要是由温度效应造成的。半导体材料传感器的灵敏度较⼤。3、在变压器式传感器中，原⽅和副⽅互感M的⼤⼩与绕组匝数成正⽐，与穿过线圈的磁通_成正⽐，与磁回路中磁阻成反⽐，⽽单个空⽓隙磁阻的⼤⼩可⽤公式__表⽰。1.热电偶所产⽣的热电势是由两种导体的接触电势和单⼀导体的温差电势组成的，其表达式为Eab（T,To）=TBATTBA0d)(NNln)TT(ek0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中，补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接⼊延长线它的作⽤是将热电偶的参考端移⾄离热源较远并且环境温度较稳定的地⽅，以减⼩冷端温度变化的影响。（7分）3.电位器或电阻传感器按特性不同，可分为线性电位器和⾮线性电位器。线性电位器的理想空载特性曲线具有严格的线性关系。假定电位器全长为Xmax，其总电阻为Rmax，它的滑臂间的阻值可以⽤Rx=maxRmaxXX?来计算。假定加在电位器A、B之间的电压为Vmax，则输出电压为Vx=maxVmaxXX?。其电阻灵敏度RI=At)hb(2+ρ。电压灵敏度RU=At)hb(2I+ρ?。（7分）5.磁电式传感器是利⽤导体和磁场发⽣相对运动⽽在导体两端产⽣感应电势的。⽽霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应（霍尔效应）⽽输出电势的。霍尔式传感器可⽤来测量电流，磁场，位移，压⼒。（6分）简答题⼆、⽤镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电势为，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度（20分）2简述热电偶的⼯作原理。（6分）答：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所谓热电效应，就是当不同材料的导体组成⼀个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回路中将会产⽣电动势的现象。两点间的温差越⼤，产⽣的电动势就越⼤。引⼊适当的测量电路测量电动势的⼤⼩，就可测得温度的⼤⼩。3以⽯英晶体为例简述压电效应产⽣的原理。（6分）答：⽯英晶