【正文】 這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。3)第一只絕對誤差為相對誤差為 第二只絕對誤差為相對誤差為 所以應(yīng)用第二只表。2）℃ 的熱電偶與毫伏表相連,已知接線端溫度為50℃,毫伏表的輸出為60 mV, 求熱電偶熱端的溫度為多少?3） 熱敏電阻的電阻溫度特性有什么不同? 答：1）證明： =2) ℃3）熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大，電阻與溫度的關(guān)系近似于線性或為平滑曲線。 ⑦個人誤差：是指由于測量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。答：優(yōu)點：抗電磁干擾能力強；靈敏度高；幾何形狀具有多方面的適應(yīng)性，可以制成任意形狀的光纖傳感器，可以制造傳感各種不同物理信息的器件；光纖傳感器可用于高壓，電氣噪聲，高溫，腐蝕或其他惡劣環(huán)境；而且具有與光纖遙測技術(shù)的內(nèi)在相容性。和微機的結(jié)合使智能傳感器不僅有視嗅味和聽覺功能，還具有存儲，思維和邏輯判斷，數(shù)據(jù)處理，自適應(yīng)能力等功能，從而使傳感器技術(shù)提高到一個新水平。2. Pt100和Cu50各代表什么傳感器？分析熱電阻傳感器測量電橋之三線、四線連接法的主要作用。答： 應(yīng)變片一般做成絲柵狀，測量應(yīng)變時，將應(yīng)變片貼在試件表面上，試件的變形很容易傳到應(yīng)變片上。答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)at及柵絲與試件膨脹系數(shù)（bg及bs）之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時會產(chǎn)生與真實應(yīng)變同數(shù)量級的誤差，所以必須補償溫度誤差的措施。解： 答：忽略最后一個值，平均值，則最小估計區(qū)間。b) 內(nèi)光電效應(yīng)：指在光的照射下，材料的電阻率發(fā)生改變的現(xiàn)象。答：傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。g) 功能廣。答：不同意，從SMART傳感器的功能和優(yōu)點兩方面來看：①功能f) 自補償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時間等的補償。多模單模皆可非功能型(或稱結(jié)構(gòu)型、傳光型) 其光纖只是作為傳光的媒介，還需加上其他敏感元件才能組成傳感器。答案略。其工作原理是基于壓電材料的壓電效應(yīng)，具有使用頻率寬，靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、測量范圍廣等優(yōu)點，因此在壓力沖擊和震動等動態(tài)參數(shù)測試中是主要的傳感器品種，它可以把加速度、位移、壓力、溫度、濕度等許多非電量轉(zhuǎn)換為電量。直流電橋優(yōu)點：高穩(wěn)定度直流電源容易獲得，電橋平衡電路簡單，傳感器至測量儀表的連接導(dǎo)線分布參數(shù)影響小。（8分）四. 設(shè)計題（30分）1. 利用所學(xué)知識，設(shè)計一套濕度傳感器（包括敏感元件的選擇、測量電路的設(shè)計、采用溫度補償及抗干擾措施）?？煽啃灾笜?biāo)應(yīng)符合產(chǎn)品的特點，它可以是單一的可靠性特征值，也可以是由多個可靠性特征值構(gòu)成的可靠性指標(biāo)體系，確定產(chǎn)品可靠性指標(biāo)以后的可靠性設(shè)計程序依次：建立系統(tǒng)可靠性模型；可靠性分配；可靠性分析；可靠性預(yù)測；可靠性設(shè)計和評審；試制品的可靠性試驗和最終的改進設(shè)計。二、簡答題：（44分）1. 光纖傳感器的工作原理。（25分）答案略。（6分）。線性電位器的理想空載特性曲線具有嚴(yán)格的線性關(guān)系。三、分析、計算題：（35分）1. 分析如圖1所示自感傳感器當(dāng)動鐵心左右移動（x1,x2發(fā)生變化時自感L變化情況。第三類是利用在光線作用下 光勢壘 現(xiàn)象，即 _光生伏特_____ 效應(yīng)， 光敏二極管及光敏三極管______ 傳感器屬于這一類?！秱鞲衅髋c檢測技術(shù)》試卷班級： 學(xué)號： 姓名： 成績： 一、填空題：（40分）1. 傳感器是 能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件 以及相應(yīng)的 信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路 組成。智能傳感器可以有多種形式輸出，通過串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或CRT顯示，并配打印機保存資料d) 功能價格比大。 b 電橋補償法。熱電偶的長度不夠時，可根據(jù)中間溫度定律選用適當(dāng)?shù)难a償線路。④熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。7%。在時域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性。（6分）答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時在兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；而當(dāng)作用力方向改變時，電荷的極性隨著改變。5. 熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢是由兩種導(dǎo)體的接觸電動勢和單一導(dǎo)體的溫差電動勢組成。熱電阻都通過電阻分別為rrRg的三個導(dǎo)線和電橋連接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當(dāng)溫度變化時，只要它們的Rg分別接在指示儀表和電源的回路中，其電阻變化也不會影響電橋的平衡狀態(tài)，電橋在零位調(diào)整時，應(yīng)使R4=Ra+Rt0為電阻在參考溫度（如0176。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法有：① 實驗對比法：這種方法是通過改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件從而進行不同條件的測量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。在某時刻，此時電位差計所處的環(huán)境溫度為15℃，試求該時刻溫箱的溫度是多少攝氏度？（20分）鎳鉻鎳硅熱電偶分度表測量端溫度℃熱電動勢(mV)012345678920100+0+10+20三、什么是系統(tǒng)誤差？產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是什么？如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差？減少系統(tǒng)誤差有哪幾種方法？（20分）答：當(dāng)我們對同一物理量進行多次重復(fù)測量時，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。，其表達式為Eab（T，To）=。（2分）3. 光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。（2分）8. 電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除（① 變面積型 ② 變極距型 ③ 變介電常數(shù)型）外是線性的。⑤環(huán)境誤差：是由于測量儀表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕度等）不是儀表校驗時的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時間在變化，從而引起的誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法：①引入更正值法②替換法 ③差值法④正負誤差相消法⑤選擇最佳測量方案四、下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計算（5分）1. 已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為T=50℃，試計算出Rt的值和Ra的值（10分）2. 電路中已知RRR3和E，試計算電橋的輸出電壓UAB。2. 在平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關(guān)系中，（①變面積型，②變極距型，③變介電常數(shù)型）是線性的關(guān)系。兩點間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。5. 什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性。三、分析、計算題：（20分）1. 分析（線性）電位器式傳感器由于測量線的線路中的負載電阻RL帶來的負載誤差，并計算它與位移x之間的關(guān)系。 ②接觸電動勢：接觸電動勢是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電動勢。在用熱電偶測溫時，連接導(dǎo)線及顯示一起等均可看成中間導(dǎo)體。（10分）答：霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等。每一個脈沖只反映一個光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。（15分）十、設(shè)計一套智能測溫傳感器。4. 測量過程中存在著測量誤差，按性質(zhì)可被分為 _絕對誤差____ 、 相對誤差 _______ 和 引用誤差 _____ 三類，其中 ___絕對誤差__ 可以通過對多次測量結(jié)果求 平均 ____ 的方法來減小它對測量結(jié)果的影響。而前端面缺少電子，因此后端面帶負電，前端面帶正電，在前后端面形成電場，該電場產(chǎn)生的力阻止電子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)當(dāng)兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場，相應(yīng)的電勢稱為霍爾電動勢UH。將幾組x分別帶入以上五式，與y值相差最小的就是所求，很明顯（5）為所求。（7分） 產(chǎn)生感應(yīng)電勢的。（6分） 來表征。3. 在變壓器式傳感器中，一次側(cè)和二次側(cè)互感M的大小與一次側(cè)線圈的匝數(shù)成（①正比②反比③不成比例）4. 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量敏感元件和產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相應(yīng)的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。5. 什么是傳感器靜態(tài)特性？（4分）答：傳感器的靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入—輸出特性。（8分）答案略。答：考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標(biāo)，選用線性度大、遲滯小、重復(fù)性好、分辨力強、穩(wěn)定性高、