傳感器考試習(xí)題(已修改)
2025-06-19 14:31 本頁(yè)面
【正文】 第一章引言傳感器的定義是什么？請(qǐng)畫出傳感器的組成框圖并說明各部分的作用。能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成。 （Sensitive element）： 直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。（Transduction element）： 以敏感元件的輸出為輸入，把輸入轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)。（Transduction circuit）： 將上述電路參數(shù)轉(zhuǎn)換成電量輸出。寫出傳感器的靈敏度的定義及意義。描述傳感器的輸出量（電學(xué)量）對(duì)輸入量（非電學(xué)量）敏感程度的特性參數(shù)注：傳感器校準(zhǔn)曲線的斜率即為靈敏度第二章應(yīng)變式傳感器本章作業(yè)：（作業(yè)題僅是列出）什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？什么是傳感器的靜態(tài)特性？應(yīng)變計(jì)的主要特性中，哪些和靜態(tài)特性有關(guān)？分析之。作業(yè)：有一金屬電阻應(yīng)變計(jì)，其靈敏度k=，R=120歐，設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?200 ，則 是多少？若將此應(yīng)變片與2V的直流電源組成回路，試求無應(yīng)變時(shí)和有應(yīng)變時(shí)的回路電流。什么是直流電橋？若按橋臂工作方式不同，可分為哪幾種？各自的輸出電壓如何計(jì)算？試述應(yīng)變片溫度誤差的概念，產(chǎn)生原因和補(bǔ)償方法。應(yīng)變式傳感器基本上是利用金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電量輸出的一種傳感器，其核心元件是電阻應(yīng)變計(jì)（也稱為電阻應(yīng)變片），其功能是將機(jī)械構(gòu)件上的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變。電阻應(yīng)變計(jì)，也稱應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片，是一種能將機(jī)械構(gòu)件上的應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)化為電阻變化的傳感元件。電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)的。解釋電阻應(yīng)變效應(yīng)：另見PPT溫度誤差產(chǎn)生的原因 把應(yīng)變計(jì)安裝在自由膨脹的試件上, 即使試件不受任何外力作用, 如果環(huán)境溫度發(fā)生變化, 應(yīng)變計(jì)的電阻也將發(fā)生變化。 這種變化疊加在測(cè)量結(jié)果中將產(chǎn)生很大誤差。這種由于環(huán)境溫度改變而帶來的誤差, 稱為應(yīng)變計(jì)的溫度誤差, 又稱熱輸出。 產(chǎn)生溫度誤差的原因有二: （1）電阻本身隨溫度發(fā)生變化（即電阻溫度系數(shù)的影響） （2）試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)的影響當(dāng)試件與電阻絲材料的線膨脹系數(shù)相同時(shí), 不論環(huán)境溫度如何變化, 電阻絲的變形仍和自由狀態(tài)一樣, 不會(huì)產(chǎn)生附加變形。當(dāng)試件和電阻絲線膨脹系數(shù)不同時(shí), 由于環(huán)境溫度的變化, 電阻絲會(huì)產(chǎn)生附加變形, 從而產(chǎn)生附加電阻。 溫度補(bǔ)償方法：電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法通常有線路補(bǔ)償法和應(yīng)變片自補(bǔ)償兩大類。 1電橋補(bǔ)償法（利用電橋的和、差原理來達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?）3．應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償法第三章光電式傳感器
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