【正文】 綜合練習 綜合練習 一 . 填空題 1． 根據(jù)傳感器的功能要求，它一般應由三部分組成，即 .敏感元件、轉換元件、轉換電路 。 2．傳感器 按能量的傳遞方式分 為 有源的和無源的 傳感器。 3. 根據(jù)二階系統(tǒng)相對阻尼系數(shù) ? 的大小，將其二階響應分成三種情況 . 1?? 時過阻尼； 1?? 時臨界阻 尼； 1?? 時欠阻尼。 4. 應變計的靈敏系數(shù) k 并不等 于其敏感柵 整長應變絲的靈敏度系數(shù) 0k ，一般情況下， 0kk? 。 5. 減小應變計橫向效應的方法 .采用 直角線柵式應變計 或 箔式應變計 。 6. 應變式測力與稱重傳感器根據(jù)結構形式不同可分為 :柱式﹑橋式﹑輪輻式﹑梁式和環(huán)式 等。 7. 半導體材料受到應力作用時，其電阻率會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為 壓阻效應。 8. 光電傳感器一般由 光源、光學通路和光電元件 三部分組成。 9. 光電效應是光照射到某些物質上，使該物質的電特性發(fā)生變化的一種 物理 現(xiàn)象，可分為 外光電效應和內光電效應 兩類。 10. 基于外光電效應的光電敏感器件有 光電管和光電倍增管。 基于光電導效應的有 光敏電阻 ?；趧輭拘挠?光電二極管和光電三極管 ?；趥认蚬怆娦挠?反轉光敏二極管 。 11. 光電倍增管是一種真空器件。它由 光電發(fā)射陰極（光陰極） 和聚焦電極、電子倍增極及 電子收集極（陽極） 等組成。 12. 光敏電阻器是利用半導體光電導效應制成的一種特殊電阻器，對光線十分敏感，它的電阻值能隨著外界光照強弱（明暗）變化而變化。它在 無光照射時，呈高阻狀態(tài) ；當有光照射時，其電阻值迅速 減小 。 13. 光電二極管與光電三極管外殼形狀基本相同，其判定方法如下 .遮住窗口，選用萬用表 R*1K 擋，測兩管腳引線間正、反向電阻，均為無窮大的為 光電三極管 。 14. 光電耦合器是發(fā)光元件和光電傳感器同時封裝在一個外殼內組合而成的轉換元件。以光為媒介進行耦合來傳遞電信號，可實現(xiàn) 電隔離 ，在電氣上實現(xiàn) 絕緣耦合 ，因而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。 15. 電荷藕合器件圖像傳感器 CCD（ Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導體材料制成，能把 光線轉變成 電荷 。 16. 光纖的結構包括： 纖芯 .包層 .涂敷層和護套 。 綜合練習 17. 入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸，只是在某個角度范圍內的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。 定義 1n 為纖芯折射率， 2n 為包層折射率，則 光纖的數(shù)值孔徑 可表述為 . 2212NA n n?? 。 18. 光纖 按折射率變化類型分 為 .階躍折射率光纖 和漸變 折射率光纖 ； 按傳播模式的多少 .單模光纖和多模光 纖 。 從傳感器機理上來說 .光纖傳感器可分為 振幅型（也叫強度型）和相位型（也叫干涉儀型） 兩種。 19. 目前壓電材料可分為三大類 .一是 壓電晶體 (單晶 )，它包括壓電石英晶體和其他壓電單晶；二是 壓電陶瓷 (多晶半導瓷 )；三是新型壓電材料，又可分為壓電半導體和有機高分子壓電材料兩種。 20. 壓電加速度傳感器的結構 一般有 縱向效應型、橫向效應型和剪切效應型 三種。 21. 聲表面波（ Surface Acoustic Wave， SAW）是一種沿 彈性基體 表面?zhèn)鞑サ穆暡?，其振幅隨壓電基體材料深度的增大按 指數(shù)規(guī)律衰減 。 22. 常用的熱敏電阻為陶瓷熱敏電阻 ,分為負溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻、正溫度系數(shù) (PTC)熱敏電阻和臨界溫度電阻 (CTR)。 23. 在一定的空氣壓力下，逐漸降低空氣的溫度，當空氣中所含水蒸氣達到飽和狀態(tài)，開始凝結形成水滴時的溫度叫做該空氣在空氣壓力下的 露點溫度 。 24. 氣敏傳感器是利用氣體在半導體表面的 氧化和還原反應 ，導致敏感元件阻值變化 。 當氧化型氣體吸附到 N 型半導體上，半導體的載流子 減少 ，電阻率 上升 。 25. 非電阻型氣敏傳感器，是利用 MOS 二極管的 電容 — 電壓特性 變化； MOS 場效應管的 閾值電壓 的變化；肖特 基金屬半導體二極管的 勢壘變化 進行氣體檢測。 26. 霍爾傳感器中的霍爾元件都是由半導體材料制成的。在半導體材料中，由于電子的遷移率比空穴的大，所以霍爾元件一般采用 N 型 半導體材料。 27. 若給通以電流的金屬或半導體材料的薄片加以與電流垂直或平行的外磁場，則其電阻值就增加。這種現(xiàn)象稱為 磁致電阻變化效應（磁阻效應） 。 28. 磁敏電阻的靈敏度一般是非線性的，且受溫度的影響較大。一般半導體磁阻元件在弱磁場中呈現(xiàn) 平方特性 ，而在強磁場中呈現(xiàn) 線性變化 。 29. 對于高 阻抗的傳感器，通常用 場效應管或運算放大器 來實現(xiàn)匹配。對于阻抗特別低的傳感器，在交變輸入時，往往采用 變壓器 匹配。 30. 為了消除應變片的溫度誤差，可采用的溫度補償措施包 括 .單絲自補償法 ，雙絲自補償法 和 橋路補償法 三種方法。 31. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有靈敏度﹑靈敏度界限﹑ 線性度﹑遲滯差 和穩(wěn)定性等。 32. 金屬絲在外力作用下發(fā)生機械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 應變 效應 ；半導體或固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 壓阻 效應 。綜合練習 直線的電阻絲繞成敏感柵后長度相同但應變不同，圓弧部分使靈敏度 K 下降了，這種現(xiàn)象稱為 橫向 效應 。 33. 壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式 .電壓 放大器和 電荷 放大器，后接 電荷 放大器時，可不受連接電纜長度的限制。 34. 引起霍爾元件零位誤差的原因主要有 直流寄生電勢、寄生感應電勢和不等位電勢 。 35. 電子測量裝置中根據(jù)干擾進入測量電路方式不同可將干擾分為 差模干擾和共模干擾 。 36. 電學應變儀應用最廣泛，它采用的電路可以是 直流電橋式 、 交流電橋式 或 電位計式 ，應用最多的是 交流電橋式 電路并帶有載波放大器的形式。 37. 硒光電池的光譜響應區(qū)段與 可 見光波段 相近，因而得到應用。 38. 一個高精度的傳感器必須有良好的靜態(tài)特性和 動態(tài)特性 ，才能完成信號無失真的轉換。 39. 差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時輸出電壓為零，而實際上差動變壓器輸出電壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為 零點殘余電壓 ；利用差動變壓器測量位移時，如果要求區(qū)別位移方向（或正負）可采用 相敏檢波電路 。 ，同時在它的表面產生符號相反的電荷，當外力去掉后又恢復不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為 正壓電效應 ；在介質極化方向施加電場時 電介質會產生形變，這種效應又稱 逆壓電效應 。 二 . 選擇題（藍色為答案） （ ） 1. 通常意義上說的傳感器包括了敏感元件在內的兩個組成部分，另外一個是 _______ 。 （ ） 2. 若將計算機比喻成人的大腦，那么傳感器則可以比喻為 ______ 。 （ ） 3. 傳感器的靜態(tài)特性，是指當傳感器輸入、輸出不隨 ____變化時，其輸出 輸入的特性。 （ ） 4. 遲滯 差表明的是在 _____期間輸出 輸入特性曲線不重合的程度。 綜合練習 （ ） 5. 箔式應變片的箔