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一、填空题(每空1分,共24分)
1. 传感器被定义为将能感受 并按 转换成 器件或装置。
2. 传感器实际 曲线与理论直线之间的 称为传感器的的非线性误差,其中 与输出满刻度之比为传感器的 。
3.系统误差影响测量结果的 ,随机误差影响测量结果的 。
3. 金属丝电阻应变灵敏系数主要由 决定,其数值一般可达 。
4. 电阻应变片的初始电阻值有多种,其中用得最多的是 。
5.采用差动型结构传感器,可以提高其 和 。
6. 热电阻测温时,它在桥路中有不同的接法,工业测量中通常采用一般采用 线制和 线制接法。
7. 空气介质间隙式电容传感器中,提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用 电容传感器。
8. 硅光电池的结构是在N 型硅片上渗入P 型杂质形成一个_____ _PN 结而成。
9. 国家已定型批量上产了标准热电偶,它具有良好的____ __,有统一的 ,并有与之配套的记录与显示仪表,给生产和使用带来了方便。
10.多回路检测系统中,各回路传感器信号的变化范围不尽相同,必须采用 才能使获得的信号变化范围一致(例如0~5V )。
11.光电管由一个光电阴极和一个阳极封装在真空的玻璃壳内组成,其技术性能(光谱特性)主要取决于 。
12.构成光纤传感器除光导纤维之外,还必须有 和 。
二、单项选择题(每小题2分,共20分)
1. 某测温仪表范围为200~800℃,根据工艺要求,温度的指示值不允许超过±5℃,则应选仪表的精度等级为( )。
A. 0.5级
B. 1.0级
C. 1.5级
D. 2.5级
2. 金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的。
A .尺寸 B.电阻率 C.形状 D.材质
3. 用热电阻测温时,热电阻在电桥中采用三线制接法的的目的是( )。
A. 接线方便 B.减小引线电阻变化产生的测量误差
C.减小桥路中其他电阻对热电阻的影响
D.减小桥路中电源对热电阻的影响 4. 压电式传感器是个高内阻传感器, 因此要求前置放大器的输入阻抗( )。
A. 很低 B. 较低 C. 很高 D.较高 5. 利用热电偶测温,只有在( )条件下才能进行。
A .分别保持热电偶两端温度恒定 B.保持热电偶两端温差恒定 C.保持热电偶冷端恒定 D 保持热电偶热端温度恒定
6. 制造霍尔元件的半导体材料中,目前用得较多的是锗、锑化铟、砷化铟,其原因是( )
A. 半导体材料的霍尔系数比金属大
B.半导体电子迁移率比空穴高
C. 半导体材料的电子迁移率比较大
D. N 型半导体材料比较适宜制造灵敏度较
高的霍尔元件
7 在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素。
A .响应特性 B.灵敏度 C.稳定性 D.精确度 8. 热敏电阻测温的基础是根据它们的( )。
A.伏安特性
B.热电特性
C.标称电阻值
D.测量功率
9. 压电式传感器使用( )放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
A.调制放大器 B. 电压放大器 C. 电荷放大器 D.差动放大器
10. 当光线在光纤端面中心的入射角与临界入射角( )时,光线就不会透射出界面,而全部反射。
光在界面上无数次反射,呈锯齿形状在芯内向前传播,最后从光纤的另一端传出,这就是光纤的传光原理。
A. 大于
B.小于
C.等于
D.无关
三.热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿?冷端温度补偿的措施有哪些?(8分)
四. 智能传感器能实现哪些功能?有什么特点?(8分)
五:设计一只配E 型热电偶的冷端温度补偿
图 电桥补偿示意图
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器,如图所示。
要求冷端温度为10℃和30℃时得到完全补偿。
已知桥路在0℃时平衡,R4在0℃时的值为16.2Ω,电阻温度系数为α=4.28×10-3/℃,E =5V ,R1=R2,E 型热电偶的E AB (30,0)=1.801mV ;E AB (10,0)=0.591mV 试计算桥路电阻R1、R2、R3的阻值。
(12分)
六. 气隙型电感传感器,衔铁截面积S=4×4mm2,气隙总长度δ=0.8mm ,衔铁最大位移△δ=±0.08mm ,激励线圈匝数W=2500匝,导线直径d =0.06mm ,电阻率ρ=1.75×10-6.cm ,当激励电源频率f =4000Hz 时,忽略漏磁及铁损,求: (1)线圈电感值;
(2)电感的最大变化量; (3)线圈的直流电阻值; (4)线圈的品质因数;
(5)当线圈存在200pF 分布电容与之并联后其等效电感值。
七.对某量进行15次等精度无系统误差重复测量,测得的值如表2所示。
试对该测量结果进行数据处理,并写出测量结果的表达式。
(14分)
表2 等精度无系统误差重复测量
八:学完《传感与检测技术》后,请针对本课程的教与学,谈谈你的感想。
(10分)。