山东建筑大学传感器技术及应用期末考试复习题.docx

一、判断题1 .传感器是一种测量器件或装置，它将被测量按一定规律转换成可用输出，一般系统有输入和输出，所以均可看作传感器。错误2 .光电池和光敏二极管都是建立在内光电效应基础上，工作电路也一样。错误3 .压电晶体有三个互相垂直的轴，分别为X轴（电轴）、丫轴（力轴）、渤（光轴），当沿某一轴的方向施加外作用力时，会在另外两个轴的表面出现电荷。错误二、1 .什么是传感器？传感器由哪三个部分组成？感器：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置“（3分）传感器由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。（2分）<p>2 .什么是电容传感器的“驱动电缆技术”，采用它的目的是什么？答：一般电容传感器电容值很小，如果激励频率较低，则电容传感器的容抗很大，因此对传感器绝缘电阻要求很高；另一方面，变换器电容极板并联的寄生电容也会带来很大的影响，为克服其影响采用驱动电家法费动电繁法示意图在电容传感器与测量线路前且极间采用双层屏蔽电缆。这种接法使传输电缆的芯线与内层屏蔽等电位，消除了芯线对内层屏蔽的容性漏电，从而消除了寄生电容的影响。同时放大器的高检人阻抗又起到阻抗匹配的作O用O3 .简述热电偶热电势产生的原因。热电动势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势所组成。表示为Eji9(T1T0)=(n(-7)+r(djl-da)dT其中：费(7-4)为接触电势J，(力一4)打为温差电势。式中：K-波尔兹曼常数K=l.33×IO43JK，一电子电荷量=1.6×101*CMI(NB)为八(为材料的自由电子密度；必治)-d(8)材料的汤姆逊系数，EXTZ)表示出5两种材料组合，两个结分别处在“给温度下产生的热电势。4简要说明金属应变片与半导体应变片在工作原理上的区别？答：金属应变片发生应变以后，使导体的几何尺寸发生改变，因而阻值发生变化；对半导体来说，它的电阻取决于有限数目的我渣子一空穴和电子的迁移。加在一定晶向上的外界应力，引起半导体能带的变化，使载流子的迁移率产生较大的变化，因而使半导体电阻率产生相应的变化。dp应变片相对灵敏度系数上=(1+2)+代入得到上=1+2+丐5一泊松比；可一压阻系数JE一弹性横置。对于金属丝构成的应变片，一般可改为上w1+2(几何变形)，大值约为2左右，半导体材料;,E值很大，约为60-170,因此对半导体材料而答言，一般认为上=*>*.E°三、问题I.霍尔片采用恒流源供电,为补偿温度误差，采用在输入回路并联电阻，如下图示，若已知富尔元件灵敢度温度系数为*霍尔元件输入电阻温度系数为,温度“时的输入电阻为小，霍尔元件灵敏度系数为;温度“时的输入电阻为=,0i+01)1，霍尔元件灵敏度系数为KHt=ilo+(r-G)请推导并联的电阻RJ1的大小。力僚证在a良变,mor!,字电身橹等，Q4»寸=AMbz.*r-r.)*开Jfi火,=史94尔除f)JU。卬"值1水在产品峨啪中青期,i常夕>。WXBJ«W这一A式造珏冷入lifi丽地闻外.BJlM值误箜的副响必录小。2.(1)说明光纤的结构和传输光的原理。(2)龙升传感器叩教值北色如例定乂的？匕自1J物埋茗乂？(3)图示为光纤传光示意图，若空气的光折射率为鼻，要使光纤的入射光在光纤纤芯内全反射，则a至多为多少？写出推导过程。1. VdfS”悼愉M皿，它ItM和国人九川一鼻/犬技修剜丸娘的另墟*rt有再*光学谯你不同第气代培或洸灯中e旧闻同府千无奸的中间部与型号光第i，T，奸1航用慢电也后tsf的折射埠：小于轩Zmfi时卒也通常右R国怀面江有一层起支得妒作用依e无轩传光的受t建汽的鱼反射传九的母友屋*TW我给定八当亢缘以人第角4名人光纾的”句.在矍机克主希射,*射翕为4区后九毁共向入射工纤手与回望的“！!当“角大于奸E与色CS河的*H,!.Wa-rcMn(njtlh四箱人小北镇在九开的界上发生金皮««>2R皿可JC6,n(i-Mlr,9.12M'6ff角，Uf)!角力，则0向中-wr4里多为，H.发生金反射2. D±*f.?MI,奇力汽H的将值孔也，用NA次示.它余丞9人依九从加别*力,由分部介呈电人光门时，门育入的角小于，的九才IRa比择牛传，吕则，九线会从过国中旺院产生震冗.XA量九”的T、央SPthNAQ超大，之宙置亢讦的IlW沙超”光行ftW(l我区仅次太干火奸的折邓本，与九野的几同穴寸无关3.什么是电感传感器的零点残余电压？残余电压过大带来哪些影响？减小零点残余电压的措施有哪些？在调幅式电K中,当Ugo时.应有Z1=Z2=Z,而Z包含两部分R和L,只有两部分分别相等时(即R1=R2,L1=L2),才能保证UO=0但在实际中很难达到，实际的UI曲线如图，x=0时，Ug0,称为零点残余电压.零点残余电压过大带来的影响，灵航度下降、非线性误差增大制量有用的信号被没,不再反映被洌盘变化造成放大电路后级饱和,仪器不能正常工作.产生的原因，两电屈线圈的等效替数不对称。减小零点残余电压的措施，(1)设计上,使上、下磁路对称.尽量减小铜损电阻Ra增大铁心的涡冻损Re及班滞损Rh以提高线B8的品质因数I(2)制造上，使上、下班性材料一致.零部件配套挑选.线圈排列均匀、一致，(3)调整方法上,串(并)接电阻、并状电容方法I(4)电路上,利用相敝检波可以减力名点残余电压.