传感器与检测技术答案.docVIP

《传感器与检测技术习题》 一、填空 1、非电量 2、敏感元件、转换元件和测量电路 3、力、位移、速度、加速度 4、测量范围、量程、精度、灵敏度、线性度、分辨率、重复性、迟滞、漂移、稳定性 5、测量原理、测量方法、检测系统和数据处理 6、被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节 7、直线位移式的和角位移式、直线位移和角位移 8、电阻丝、电刷及骨架构成 9、外界力(拉力或压力)、机械变形、电阻值 10、变面积式电容传感器、变极距式电容传感器、变介质式电容传感器 11、电容式、电感式、电阻应变片式、压阻半导体式、压电式，电容式压力 12、空气振动，机械波，、气体、液体和固体 13、标尺光栅、光栅读数头，标尺光栅、光栅读数头 14、长、直线、 15、内、外 16、PNP、NPN 17、近红外、中红外、 远红外和极远红外 18、冷端自动、电桥补偿法、不平衡 19、空气湿度、空气湿度、电阻值 20、自感式、互感式、电涡流式 二、判断 1、√ 2、╳ 3、╳ 4、╳ 5、╳ 6、╳ 7、╳ 8、√ 9、√ 10、√ 11、√12、√ 13、╳ 14、√ 15、╳ 16、√ 17、√ 18、╳ 19、╳ 20、√ 三、简答 1、（1） 发现利用新现象、新效应； （2）开发新材料； （3）采用高新技术； （4）拓展应用领域； （5）提高传感器的性能； （6）传感器的微型化与低功耗； （7）传感器的集成化与多功能化； （8）传感器的智能化与数字化； （9）传感器的网络化。 2、在检测过程中，被测对象、检测系统、检测方法和检测人员都会受到各种变动因素的影响。而对被测量的转换，有时也会改变被测对象原有的状态。这就造成了检测结果和被测量的客观真值之间存在一定的差别，这个差值称为测量误差。简言之，测量误差就是测量值与真实值之间的差值，它反映了测量的精度。测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等。 3、横向效应、机械滞后、零漂和蠕变、温度效应 。 4、答：压电效应就是指当沿着一定方向对某些物质施力(拉力或压力)而使其变形时，在它的两个表面上会出现电荷的聚集，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态的现象。 5、固体受到作用力后，电阻率就要发生变化，进而引起电阻的变化，这种效应称为压阻效应。半导体材料的压阻效应特别强。对于半导体应变片，有 其中由材料几何尺寸变化而引起电阻的变化很小，可忽略不计,故，而很大。也就是说，半导体材料电阻的变化主要由半导体材料电阻率的变化所造成的，则 又因半导体电阻率相对变化量，所以 式中，为半导体材料的压阻系数，它与半导体材料种类、应力方向、杂质浓度及环境温度有关，E为半导体材料的弹性模量。因此 上式说明，半导体材料的电阻值变化，主要是由电阻率变化引起的，而电阻率的变化是由应变引起的。 由此可见，当半导体应变片受到外界应力的作用时，其电阻(率)的变化与受到应力的大小成正比，这就是压阻传感器的工作原理。 6、 传感器、放大电路、A/D变换、接口电路、信号处理电路、CPU单元、存储器、显示电路。 7、传感器选用的基本原则可以总结为两点。 （1）与测量条件有关的因素。 测量的目的； 2) 测试对象的选择； 3) 测量范围； 4) 输入信号的幅值 5) 频带宽度； 6）精度要求； 7）环境条件(湿度、温度、振动等) （2）与传感器有关的技术指标。 1）传感器的类型 2) 灵敏度、 3) 输入信号的幅值 4) 频带宽度 5) 精度； 6）价格 以上是有关选择传感器时主要考虑的因素。此外传感器的安装方法也是实际使用中常常需要考虑的问题之一。总之，如何正确合理的选用传感器，是传感器应用之前必须要认真分析和重点关注的问题之一。 8、两种不同的导体或半导体组成一个闭合的回路，若两点的温度不同，则在回路中有电势产生，形成回路电流，该现象称为热电效应。热电势包括接触电势和温差电势。 9、磁敏传感器、霍尔传感器。 10、位移、压力、转速、液位、物料有无、颜色等。 四、计算 1、0.5级温度计测量时可能出现的最大绝对误差、测量80℃可能出现的最大示值相对误差分别为 1.0级温度计测量时可能出现的最大绝对误差、测量80℃时可能出现的最大示值相对误差分别为 计算结果，显然用1.0级温度计比0.5级温度计测量时，示值相对误差反而小。因此在选用仪表时，不能单纯追求高精度，而是应兼顾精度等级和量程。 2、由t0=0℃，查镍铬-镍硅热电偶分度表，E（30，0）=1.2mV，又知E（t，30）=39.17mV 所以E（t，0）= E（30，0）+E（t，30）=1.2mV