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《传感器与检测技术》题库 1. 简述传感器的概念、作用及组成。 2. 传感器的分类有哪几种？各有什么优缺点？ 3. 传感器是如何命名的？其代号包括哪几部分？在各种文件中如何应用？ 4. 传感器的静态性能指标有哪些？其含义是什么？ 5. 传感器的动态特性主要从哪两方面来描述？采用什么样的激励信号？其含义是什 么？（幅频、相频） （周期函数型、瞬变函数型） 6. 力传感器的组成是什么？ 7. 弹性敏感元件的作用是什么？其分类有几种？各有何特点？ 8. 电阻应变式传感器的工作原理是什么？它是如何测量试件的应变的？ 9. 电阻应变式传感器的测量电路有哪些？各有何特点？ 10. 金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同 ? 答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的， 半导体材料的应 变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。 11. 电阻应变片为什么要进行温度补偿？补偿方法有哪些？ 12. 应变片的粘贴、固化和检查工艺有哪些？ 13. 图 1 为一直流应变电桥。 U 5V , R R R R 120 ，试求： i 1 2 3 4 ① R 为金属应变片，其余为外接电阻，当 R 变化量为 R 1.2 时，电桥输出电 1 1 1 压 U o ? ② R 、R 都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接 1 2 电阻，电桥的输出电压 U o ? ③ 题②中，如果 R 、R 感受应变的极性相反，且 R R 1.2 ，电桥的输出 1 2 1 2 电压U o ? ④ 由题①～③能得出什么结论与推论？ 1 图 1 直流应变电桥 14. 压电式传感器的工作原理是什么？压电材料有哪些？ 15. 试用石英晶体为例说明压电效应产生的过程。 16. 压电陶瓷有何特点？ 17. 压电传感器的测量电路是什么？各有何特点？ 18. 为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量 ? 答：因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量，可等效成一定的电 容，如被测量为静态时，很难将电荷转换成一定的电压信号输出，故只能用于动态 测量。 19. 如图 2 所示电荷放大器等效电路。压电元件为压电陶瓷，压电陶瓷的压电系数 10 dZZ 5 10 C / N ，反馈电容 C f 0.01 F ，若输出电压 U 0 0.4V ，求压电传感器 所受力的大小？ 图 2 电荷放大器等效电路 2 20. 石英晶体的纵向压电系数 d XX 2.3 10 12 C / N ，晶体的长度是宽的 2 倍，是厚的 3 倍，求：① 当沿电轴方向施加 3 104 N 的力时，用反馈电容为 C f 0.01 F 的电荷 放大器测量的输出电压是多少？ ② 当沿机械轴施加力 Fy 时，用同样的电荷放大器测出的输出电压为 3V， Fy 为多 少？ 21. 用压电式传感器测量一正弦变化的作用力， 采
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