檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)期末試題庫(kù)

1、傳感器習(xí)題集及答案第01章檢測(cè)與傳感器基礎(chǔ)1.1什么是傳感器？按照國(guó)標(biāo)定義，什么是傳感器？按照國(guó)標(biāo)定義，“傳感器傳感器”應(yīng)該如何說(shuō)明含義？應(yīng)該如何說(shuō)明含義？1.1答：從廣義的角度來(lái)說(shuō)，感知信號(hào)檢出器件和信號(hào)處理部分總稱(chēng)為傳感器。我們對(duì)傳感器定義是：一種能把特定的信息（物理、化學(xué)、生物）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件和裝置。從狹義角度對(duì)傳感器定義是：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB7665—87）對(duì)傳感器

2、（Senstransducer）的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置”。定義表明傳感器有這樣三層含義：它是由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的一種檢測(cè)裝置；能按一定規(guī)律將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出；傳感器的輸出與輸入之間存在確定的關(guān)系。按使用的場(chǎng)合不同傳感器又稱(chēng)為變換器、換能器、探測(cè)器。1.2傳感器由哪幾部分組成？試述它們的作用及相互關(guān)系。傳感器由哪幾部分組成？試述它們的作用及相互關(guān)系。1.2答：組成——由敏感

3、元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路組成；關(guān)系，作用——傳感器處于研究對(duì)象與測(cè)試系統(tǒng)的接口位置，即檢測(cè)與控制之首。傳感器是感知、獲取與檢測(cè)信息的窗口，一切科學(xué)研究與自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程要獲取的信息都要通過(guò)傳感器獲取并通過(guò)它轉(zhuǎn)換成容易傳輸與處理的電信號(hào)，其作用與地位特別重要。1.3簡(jiǎn)述傳感器主要發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)述傳感器主要發(fā)展趨勢(shì)1.3答：數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等。1.4傳感器的靜態(tài)特性是什么？由哪些性能指標(biāo)描述？它們一般可用哪些公式表傳感器的靜態(tài)特性是

4、什么？由哪些性能指標(biāo)描述？它們一般可用哪些公式表示？示？1.4答：靜特性是當(dāng)輸入量為常數(shù)或變化極慢時(shí)，傳感器的輸入輸出特性，其主要指標(biāo)有線(xiàn)性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性。傳感器的靜特性由靜特性曲線(xiàn)反映出來(lái)，靜特性曲線(xiàn)由實(shí)際測(cè)繪中獲得。人們根據(jù)傳感器的靜特性來(lái)選擇合適的傳感器。1.5傳感器的線(xiàn)性度是如何確定的？確定擬合直線(xiàn)有哪些方法？傳感器的線(xiàn)性度傳感器的線(xiàn)性度是如何確定的？確定擬合直線(xiàn)有哪些方法？傳感器

5、的線(xiàn)性度表征了什么含義？為什么不能籠統(tǒng)的說(shuō)傳感器的線(xiàn)性度是多少。表征了什么含義？為什么不能籠統(tǒng)的說(shuō)傳感器的線(xiàn)性度是多少。1.5答：L?1）實(shí)際傳感器有非線(xiàn)性存在，線(xiàn)性度是將近似后的擬合直線(xiàn)與實(shí)際曲線(xiàn)進(jìn)行比較，其中存在偏差，這個(gè)最大偏差稱(chēng)為傳感器的非線(xiàn)性誤差，即線(xiàn)性度，2）選取擬合的方法很多，主要有：理論線(xiàn)性度(理論擬合)；端基線(xiàn)性度(端點(diǎn)連線(xiàn)擬合)；獨(dú)立線(xiàn)性度(端點(diǎn)平移擬合)；最小二乘法線(xiàn)性度。3）線(xiàn)性度是表征實(shí)際特性與擬合直線(xiàn)不吻合的

6、參數(shù)。L?4）傳感器的非線(xiàn)性誤差是以一條理想直線(xiàn)作基準(zhǔn)，即使是同一傳感器基準(zhǔn)不同時(shí)得出的線(xiàn)性度也不同，所以不能籠統(tǒng)地提出線(xiàn)性度當(dāng)提出線(xiàn)性度的非線(xiàn)性誤差時(shí)，必須說(shuō)明所依據(jù)的基準(zhǔn)直線(xiàn)。1.6傳感器動(dòng)態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？它們的意義是什么？傳感器動(dòng)態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？它們的意義是什么？1）傳感器動(dòng)態(tài)特性主要有：時(shí)間常數(shù)τ；固有頻率；阻尼系數(shù)。n??2.6在以鋼為材料的實(shí)心圓柱形試件上，沿軸線(xiàn)和圓周方向各貼一片電阻為在以鋼為材料的

7、實(shí)心圓柱形試件上，沿軸線(xiàn)和圓周方向各貼一片電阻為120Ω的金屬應(yīng)變片的金屬應(yīng)變片R1和R2（如圖（如圖26a所示）所示），把這兩應(yīng)變片接入電橋（見(jiàn)圖，把這兩應(yīng)變片接入電橋（見(jiàn)圖26b）。若鋼的泊松系數(shù)。若鋼的泊松系數(shù)，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)k=2，電橋電源電壓，電橋電源電壓0.285??U=2V，當(dāng)試件受軸向拉伸時(shí)，測(cè)得應(yīng)變片，當(dāng)試件受軸向拉伸時(shí)，測(cè)得應(yīng)變片R1的電阻變化值的電阻變化值。試求：。試求：10.48R???①軸向

8、應(yīng)變；軸向應(yīng)變；②電橋的輸出電壓。電橋的輸出電壓。解1：1）則軸向應(yīng)變?yōu)椋?1RRk???10.481200.0022RRk?????2）電橋的輸出電壓為：011(1)220.0021.2855.1422UUkmV??????????解2：1121200.482kRRUV????????1101142RRkUURRmV???????軸向應(yīng)變：0.002電橋輸出電壓：2.7一測(cè)量吊車(chē)起吊重物的拉力傳感器如圖一測(cè)量吊車(chē)起吊重物的拉力傳感器如

9、圖27a所示。所示。R1、R2、R3、R4按要求按要求貼在等截面軸上。已知貼在等截面軸上。已知:等截面軸的截面積為等截面軸的截面積為0.00196m2，彈性模量，彈性模量E=21011Nm2，泊松比，泊松比，且，且R1=R2=R3=R4=120Ω所組成的全橋型所組成的全橋型0.3??電路如題圖電路如題圖27b所示，供橋電壓所示，供橋電壓U=2V?，F(xiàn)測(cè)得輸出電壓。現(xiàn)測(cè)得輸出電壓U0=2.6mV。求：。求：①等截面軸的縱向應(yīng)變及橫向應(yīng)變?yōu)槎?/p>