传感器作业.docx
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传感器作业
1.在信息科学领域,生物体“五官”的工程模拟物是(B)
A.计算机E.传感器
C.遥感技术D.敏感元件
2.广义上讲,传感器为测量装置和控制系统输入部分中起(A)
A.信号检测作用E.信号传输作用
C.数据处理作用D.数据传输作用
3.在传感器的分类中,按输入量的分类,免疫传感器属于()
D.数字传感器
A•物理传感器E.化学传感器C.生物传感器
4.传感器是一种能把特定的被测信号按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
这里“可用信号”指的是()
A.电压E.电流
C.频率D.便于处理、传输的信号
5.从广义上讲,传感器能在测量装置和控制系统输入部分中所起的作用是(A)
A.信号检测E.信号传输C.数据处理D.数据传输
6.传感器中能够完成预变换的器件称为()
A.敏感元件E.转换元件C.光电元件D.热电
元件
9.以下传感器具有能量放大作用的是()
D.光电池
A.发电型E.有源型C.无源型
10.
对传感器输出-输入特性线性化的以下方法中,拟合精度最高的是()
11.在传感器的特性中,输出信号从0升高到稳定值的90%所需要的时间称为()
A.上升时间E.延时时间C.超调量D.时间常数
12.按传感器技术所蕴含的基本效应,气敏传感器属于(B)
D.数字型
A.物理型E.化学型C.生物型
13.能量变换型传感器又称为(C)
D.放大型
A.无源型E.参量型C.发电型
14.温度变化时传感器输出值的偏离程度称为(A)
A.温漂E.分辨力
C.线性度D.重复性
15.
传感器一般包括敏感元件和()
如果按被测对象分类,温度传感器和压力传感器属于()
D.化学量传感
A•物理型传感器E.生物量传感器C.物理量传感器
以下传感器中具有能量放大作用的是()
D.压电传感器
A.热电偶E.电感式传感器C.光电池
以下特性属于传感器动态特性的是()
D.稳定性
D.重复性
D.智能化
A.瞬态响应E.线性度C.灵敏度
传感器在零点附近的分辨力称为()
A.阈值E.分辨力C.迟滞
以下不属于传感器主要发展方向的是()
A.开发新材料E.简单化C.集成化
人体的“五官”能感受外界的各种刺激,常称其为()
D.转换元件
A.计算机E.天然传感器C.敏感元件
传感器所测量的物理量通常为静态和()
A.动态E.稳态
C.准静态D.常态
按能量变换关系分类,光电池属于(B)
A.参量型E.有源型C.能量控制型D.无源型
16.器
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
法
28.
29.
30.
31.
传感器在正反行程中输出与输入曲线不重合的现象称为(C)
A.线性度E.灵敏度C.迟滞
D.重复性
传感器的时间常数越小,响应速度越快,频带(D)
D.越宽
D.发射元件
D.端点平移
A.越窄E.不变C.不能确定
传感器主要包括敏感元件和()
A.触发元件E.转换元件C.接收元件
分析传感器的线性度时,拟合精度最高的方法是()
A.端点连线法E.最小二乘法C.过零旋转法
对于线性传感器,其灵敏度为其静态特性的()
A.斜率E.截距
C.零点输出D.零点输入
一个动态性能好的传感器,其输出与输入应该具有相同的()
A.相同线性度E.数值
C.能量D.时间函数
传感器按输出量可分为模拟式传感器和()
A.数字传感器E.温度传感器
C.生物量传感器D.化学量传感器
能将感觉到的被测非电量参数转换成电量的器件称为()
A.光电元件E.敏感元件
32.
传感器的静态特性描述的输出和输入的关系是指被测量的值处于
33.数字式传感器的输出的数字指示值最后一位一般指的是()
D.灵敏度
A.分辨力E.重复性C.稳定性
判断改错题
34.在传感器的基本特性中,分辨力是其动态特性之一。
()
35.线性度是传感器的静态特性之一。
()
36.时间响应特性为传感器的静态特性之一。
()
37.在传感器的基本特性中,瞬态响应特性是其动态特性之一。
()
38.传感器的稳态响应指的是输入信号为正弦信号的频率响应。
()
39.线性度描述的是传感器的动态特性之一。
()
40.传感器按输入量分为模拟式和数字式传感器。
()
之间的关系特性。
响应特性。
与生物型。
填空题:
41.传感器的基本特性通常指的是传感器的输入和
42.传感器的动态特性包括瞬态响应特性和
43.传感器是由与转换元件组成的。
44.
传感器根据基本效应分为物理型、
51.传感器是指在测量装置和控制系统输入部分中起信号检测作用的器件。
52.传感器的核心部分是;
53.传感器在正反行程中输出与输入曲线不重合的现象称为。
名词解释:
54.传感器
55.化学型传感器
56.线性度
57.传感器技术按基本效应可分为哪些类型?
58.简述传感器的基本组成。
敏感元件是能够完成预变换作用的器件;转换元
传感器一般由敏感元件和转换元件组成。
转换元件是传感器的核心部分。
并不
件是能将感觉到的被测非电量参数转换为电量的器件;是所有的传感器都包括敏感元件与转换元件。
59.简述能量变换型传感器的特点。
能量变换型传感器又称为发电型或有源型传感器,其输出端的能量是由被测对象取出的能量转换而来的。
它无须外加电源就能将被测的非电量转换成电能量输出;它无能量放大作用,且要求从被测对象获取的能量越小越好。
60.传感器的定义是什么?
国家标准《传感器通用术语》中规定:
传感器是指能感受(或响应)规定的被测量并按一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
广义上讲,传感器是指在测量装置和控制系统输入部分中起信号检测作用的器件。
狭义上把传感器定义为能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置。
61.简述能量控制性传感器的特点。
62.传感器特性在检测系统中起到什么作用?
传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。
(传感器是感知、获取与
检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取,并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要.
计算题:
63.已知国外某公司生产的线性传感器静态测试结果为:
当x1=2时,y1=4;当x2=10时,y2=16,
试求该线性传感器的灵敏度。
64.已知某传感器的参数为:
正反行程输出值间的最大差值△Hmax=3cm,量程范围为
0-50cm,试求该传感器的迟滞值。
65.已知某传感器的参数为:
最大非线性绝对误差△Lmax=20mm,量程范围为0-200mm,试求该传感器的线性度。
66.已知某传感器的重复性曲线如下图所示。
图中:
正向行程最大偏差△Rmax2=3mm,反向
行程最大偏差△Rmax1=3.5mm,其满量程输出值为50cm,试求该传感器的重复性误差。
课堂练习
1.按能量变换关系划分,电感式传感器属于()
A•发电型
型
E.有源型C.能量变换型
2.对于电容式传感器,按能量变换关系,它属于(
A.发电型E.有源型
制型
3.以下属于无源型传感器是()
A.发电型E.热电偶
感器
)
C.能量变换型
C.气敏传感器
4.下列不能实现非接触测量的是()
A.电阻传感器E.电感传感器
器
C.电容传感器
5.自感式位移传感器主要分为变间隙型、螺管插铁型和()
A.变面积型E.变长度型C.变组成型
型
6.差动变压器的零点残余电压太大时会使其灵敏度()
A.较大增加E.不变
C.下降
7.按传感器的能量变换关系分类,电感式传感器属于()
A.发电型E.有源型C.能量变换型
型
8.以下不属于电容式传感器测量电路的是()
A.调频电路E.放大器
C.交流电桥D.脉冲电路
9.在以下类型的传感器中,存在零点残余电压的是()
A.电阻式E.差动变压器
C.磁电式D.电容式
D.能量控制
D.能量控
D.电阻式传
D.色彩传感
D.变温度
D.略有增加
D.能量控制
10.电涡流传感器常用的材料为()
A.玻璃E.陶瓷C.高分子
11.电阻式传感器是一种基本电量传感器,其非电量与电量转换是通过测量(
A.电流值E.电压值C.电感值
12.互感式电感传感器又称为()
A.压电式E.力敏式C.变压器式
13.在三种基本电量传感器中,不能实现非接触测量的是()
A.电阻式E.电感式C.电容式
14.线绕电位器式传感器的核心是()
A.触点结构E.电刷C.线绕电位器
15.将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器称为()
A.电容式E.差动式C.智能式
D.金属
)
D.电阻值
D.磁敏式
D.电压式
D.骨架
D.电感式
16.互感式电感传感器又称为()
A•电流式传感器E.变压器式传感器C.差动传感器D.涡流传感
器
17.电位器式电阻传感器和应变片式电阻传感器相比,后者的灵敏度()
A.低E.与前者相等
C.高D.无法确定
18.下列参量一般情况下不能用电感式传感器转换为电量的是()
A.光学量E.位移量
C.流量D.速度
19.电涡流式传感器可以进行无接触测量和探伤。
)
20.变压器式传感器可以进行无接触测量。
21.电涡流式传感器不可以进行无接触测量。
22.电容式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。
23.电容式传感器不可实现非接触测量。
24.电涡流式传感器可以进行无接触测量位移、振幅、板材厚度等参量。
25.电涡流式传感器属于电容式传感器,可以用于无损探伤。
26.
式传感
或者互感量的变化,把
在传感器领域,应用比较广泛的基本电量传感器有电阻式传感器、
器、电感式传感器和电涡流式传感器。
27.
28.基本电量传感器需要经
29.涡流传感器可以
电感式传感器以电和磁为媒介,利用磁场变换引起线圈的非电量转换为电量的装置。
将非电量转换成电量。
测量金属板厚度和非金属板的镀层厚度。
30.常用的基本电量传感器包括、电感式和电容式传感器。
31.差动变压器属于互感式电感传感器,它分为、变面积式和螺线管式等。
32.零点残余电压的存在限制着差动变压器传感器的提高。
33.差动变压器灵敏度
34.电位器式位移传感器的基本原理是什么?
电位器式位移传感器主要由(触点结构)和(电阻器)两部分组成。
当电位器两
端的电压确定后,由于电刷沿着电阻器移动x,输出电压Uo就产生相应变化,并有Uo=f(x),
这样电位器就将输入的位移量x转换成相应的电压Uo输出。
35.电涡流传感器能进行无损探伤的原理是什么?
电涡流式传感器无损探伤的原理是:
使传感器与被测体(距离不变),如有裂纹出现,将引
起金属的电阻率、磁导率的变化。
在裂纹处也可以说有(位移值)的变化。
这些综合参数的
变化将引起传感器参数的变化,通过测量传感器参数的变化即可以达到探伤的目的
36.简述电感式传感器的原理及用途。
(电感式)传感器是以电和磁为媒介,利用磁场变换引起线圈的(自感量)或互感量的变化,把非电量转换为电量,其基本原理是基于电磁感应原理。
它可用于测量位移、振动、力、加速度、扭矩以及流量等.
37.简述变间隙型、变面积型和螺管插铁型自感式传感器的特点。
变间隙型自感传感器具有灵敏度高、非线性误差大的特点;变面积型自感传感器具有灵敏度较低、线性度好、量程大的特点;螺管插铁型自感传感器具有灵敏度低、量程大、存在理论线性而实际非线性的特点.
38.电涡流传感器是如何实现探伤的?
电涡流式传感器可以用来检查金属的(表面裂纹)、热处理裂纹,以及用于焊接部位的探伤等。
其原理是:
使传感器与被测体(距离不变),如有裂纹出现,将引起金属的电阻率、磁导率的变化。
在裂纹处也可以说有(位移值)的变化。
这些综合参数的变化将引起传感器参数的变化,通过测量传感器参数的变化即可以达到探伤的目的.
39.已知某厂生产的线性绕线电位器参数为:
导线的电阻率p=3.14X10-3Qm,导线横截面
积S=3.14x10-6m2,绕线节距t=1mm,电位器骨架的高h=50mm,宽b=30mm,试求
(1)该电位器的电阻灵敏度KR;
(2)若通过导线的电流为I=3A,求其电压灵敏度Ku。
40.某公司采用线性绕线电位器传感器测量位移,已知电位器的参数为:
导线的电阻率Qm,
导线半径r=1mm,绕线节距t=2mm,电位器骨架的高h=50mm,宽b=30mm,若通过导线的电流为I=6A,试求该电位器式传感器的电压灵敏度。
41.在《传感器技术》这门课程中讲述了多种传感器,其中基本电量传感在实际应用中具有重要实用价值,试分析基本电量传感器之间的异同。
答:
基本电量传感器包括电阻式、电感式和电容式传感器。
它们的相同点:
(1)属于电量传感器;
(2)属于无源型或能量控制型传感器;
(3)需要转换电路.
它们的不同点:
(1)基本原理不同电阻式是通过测量电阻值的变化实现的;电感式是根据电磁感应定
律;而电容式传感器是根据电容的计算公式。
(2)基本分类不同电阻式分为电位器式和应变式;电感式分为自感式和互感式及其差动式和电涡流式传感器;电容式一般分为变极距式、变面积式和变介电常数式三种类型;
(3)测量方式不同电阻式为接触测量,而电感式和电容式为非接触测量.
课堂练习
2.下列可以实现无损伤、非接触测量的光学传感器是()
A•电阻传感器E.电感传感器C.电容传感器D.色彩传感器
3.光电传感器的工作原理是()
A.压电效应E.光电效应C.磁电效应D.热电效应
4.光敏二极管和磁敏二极管不同,因为它属于()
A.力学传感器E.力敏传感器
C.磁敏传感器D.光电传感器
8.光敏二极管在光照射时产生的电流称为()
A.暗电流E.截止电流C.光电流D.放大电流
9.物体的颜色主要取决于照射物体的光源和物体本身的()
A.成分E.光谱的宽度C.光谱折射率D.光谱反射率
10.光纤按折射率变化可分为阶跃型光纤和()
A.单模光纤E.渐变型光纤C.多模光纤D.普通光纤
11.在光线作用下物体产生一定方向的电动势的现象称为()
A.内光电效应E.外光电效应C.光生伏打效应D.压阻效应
12.在图象传感器的应用中,目前未采用CCD图象传感器的是()
A.彩信手机E.数码相机C.数字摄像机D.自动售月票机
13.只能实现接触测量的是()
A.电感传感器E.色彩传感器C.红外传感器D.电阻传感器
17.按能量变换关系分类,光电池属于(
D.无源型
D.外光电效
D.随后者
D.光敏晶体管
A•参量型E.有源型C.能量控制型
18.光照射于物体上,使电子从物体表面逸出的现象称为()
A.热电效应E.压电效应C.磁电效应
应
19.光电耦合器的脉冲上升时间和下降时间相比,前者()
A.长于后者E.短于后者C.等于后者
而变
20.利用外光电效应原理制成的光电元件是()
A.光敏电阻E.光电管C.光电池
21.全封闭型光电耦合器在电路应用中的作用是()
A.放大E.升压C.隔离D.测量
22.光纤传感器根据使用方式分为功能型和()
A.特种型E.普及型
C.非功能型D.损耗型
23.红外传感器按工作原理可分为及热型两类。
24.CMOS图形传感器的最大缺点就是会造成图象的。
25.在电磁波谱的可见光范围内,频率最高的光是()
A.红光E.黄光C.绿光D.紫光
26.光敏二极管在没有光照时产生的电流称为()
A.暗电流E.亮电流
C.光电流D.导通电流
27.色彩传感器是由单晶硅和非单晶硅制成的()
A.金属器件E.半导体器件C.高分子器件D.陶瓷器
件
28.CMOS图象传感器与CCD图象传感器相比,前者的主要优势是()
A.集成制造E.灵敏度高C.节能D.不易损坏
29.物体的颜色决定于照射物体的光源和物体本身的光谱()
A.反射率E.折射率C.投射率D.吸收率
二、判断改错题
30.光电传感器的基本原理是物质的()
A.压电效应E.光电效应C.磁电效应D.热电效应
33.在电磁波谱的可见光范围内,紫光携带的能量最大。
()
34光电耦合器件仅是光敏元件的组合。
()
35.CCD图象传感器和CMOS图象传感器无任何差别。
()
36.光谱特性是光电元件的特性之一。
()
三、填空题
37.物质的光电效应通常分为外光电效应、效应和光生伏打效应三类。
38.常用的图象传感器一般为图象传感器和CMOS图象传感器。
39.红外测温仪是利用热辐射体在波段的辐射通量来测量温度的。
40.电磁波谱中紫光携带的能量比红光携带的能量要
41.
1。
光电耦合器的输出端若不是达林顿管或晶闸管的话,其电流传输比总是
42.
光纤按其传输模式多少分为单模光纤和
和响应时间。
50.若使某些强介电常数物质的表面温度发生变化,随着温度的上升或下降,在这些物质表面上就会产生电荷的变化,这种现象称为效应。
51.光敏三极管接收不到光照时呈现阻抗,处于截止状态。
52.光纤传感器中光纤的主要参数有、光纤模式和传播损耗。
53.光电池是基于效应。
四、名词解释
54.频率特性:
在电压和幅值相同的光照下,光敏元件输出的光电流和灵敏度与入射光调制频率间的关系。
55.光谱特性:
入射光波长与光敏器件相对灵敏度或相对光电流间的关系。
56.光电效应:
用光照射某一物体,组成该物体的材料吸收光子能量而发生相应的电效应的物理现象。
57.内光电效应:
光照射于某一物体上,使其导电能力发生变化的现象。
58.简述三类光电效应的含义。
59.光纤的主要参数有哪些?
光纤的主要参数有:
(1)数值孔径它反映纤芯吸收光量的多少,是标志光纤接受性能的重要参数;
(2)光纤模式就是光波沿光纤传播的途径和方式;(3)传播损耗是由光纤纤芯材料的吸收、散射以及光纤弯曲处的辐射损耗影响造成的。
60.简述CCD图象传感器输出信号的特点。
(1)与景象的实时位置相对应,即能输出景象时间系列信号,也就是“所见即所得”;
(2)串行的各个脉冲可以表示不同信号,即能输出景象亮暗点阵分布模拟信号;(3)能够精确反映焦点面信息,即能输出焦点面景象精确信号。
61.光纤的类型有哪些?
光纤纤维按折射率变化可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。
阶跃型光纤的纤芯与包层间的折射率是突变的;渐变型光纤在横截面中心处折射率最大,其值逐步由中心向外变小。
光纤按其传输模式多少分为单模光纤与多模光纤。
单模光纤通常是指阶跃光纤中纤芯尺寸很小,原则上只能传递一种模式的光纤;多模光纤通常指阶跃光纤中纤芯尺寸较大,因而常用于传输模式很多的光纤。
62.简述光电传感器的特点。
63.光电耦合器件的性能参数有哪些?
64.简述条形码扫描笔中光敏三极管的工作状态。
扫描笔的前方为光电读入头,它由一个发光二极管和一个光敏三极管组成。
当扫描笔在条形码上移动时,若遇黑色收线条,发光二极管发出的光将被黑线吸收,光敏三极管接受不到反射光,呈现高阻抗,处于截止状态;当遇到白色间隔时,发光二极管所发出的光线,被反射到光敏三极管的基极,光敏三极管产生电流而导通。
65.利用光电效应制成的光电元件有哪些?
光电效应分为外光电效应、内光电效应和光生伏打效应三类。
利用外光电效应制成的元件有光电管、光电倍增管;利用内光电效应制成的有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶体管等;利用光生伏打效应制成的元件是各类光电池。
66.红外线检测的优越性有哪些?
红外线的优越性表现在以下几个方面:
(1)可昼夜测量红外线不受周围可见光的影响,故可昼夜测量;
(2)不必设光源由于待测对象发射出红外线,故不必设光源;(3)适用于遥感技术大气对某些特定波长范围的红外线吸收甚少,故可适用于遥感技术。
67.已知国外某公司生产的光电耦合器,在直流工作状态下,当发光二极管的输入电流IF=20A时,光电耦合器的输出电流IC=15A,试求该光电耦合器的电流传输比。
68.在《传感器技术》这门课程中讲述了多种传感器,其中光电量传感在实际应用中具有重要实用价值,试分析常用光电传感器的异同。
常见的光电传感器包括光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光电耦合器、红外线传感器、色彩传感器、光纤传感器和图象传感器。
它们的相同点是:
(1)用光做媒介,
(2)基本原理是物质的光电效应,(3)都属于无损伤、非接触测量器件,具有体积小、重量轻、响应快、灵敏度高、功耗低、便于集成、可靠性高、适于批量生产等优点;
它们的不同点是:
(1)依据的效应不同光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管依据内光电效应,光电池依据光生伏打效应,光耦为发光器件和光敏元件的集成器件,红外传感器主要依据红外线和热释电效应,色彩传感器依据光源和光谱反射率,光纤传感器依据
光纤的特性,图象传感器依据的是光电转换特性;
(2)主要特点不同光电元件(光敏电
阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池)可以单独作为器件使用,光电耦合器在电路中主要起隔离作用,红外线传感器可昼夜测量、无须光源和适于遥感技术等优点,色彩传感主要用于与色彩相关场合,光纤传感器具有灵敏度高、响应快、抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好等优点,图象传感器可以获得外界物体的图像,应用较广等特点。
69.传感器技术在日常生活中的应用非常广泛,其中超市收款台采用条形码扫描的方法来得到各种商品的信息,实现快速收费的目的。
条形码扫描的方法涉及到光电传感器,试分析条形码扫描笔的工作原理。
扫描笔的前方为光电读入头,它由一个发光二极管和一个光敏三极管组成;(2分)当扫描笔在条形码上移动时,若遇黑色收线条,发光二极管发出的光将被黑线吸收,光敏三极管接受不到反射光,呈现高阻抗,处于截止状态;当遇到白色间隔时,发光二极管所发出的光线,被反射到光敏三极管
基极,光敏三极管产生电流而导通;(4分)整个条形码被扫描后,光敏三极管将条形码变成了一个个电脉冲信号,该信号经放大、整形后便形成宽窄与条形码线的宽窄及间隔相对应的脉冲列,脉冲列经计算机处理后,完成对条形码的识读.
课堂练习
1.将力学量转换成电压、电流等电信号形式的传感器称为()
A•力敏传感器E.光电
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