【導讀】轉換元件、以及相應的信號調節(jié)轉換電路組成。明顯變化，這種現象稱為壓阻效應。生機械變形，從而導致材料的電阻發(fā)生變化。效應以機械形變導致的電阻率的相對變化為主，而機械形變?yōu)檩o。相對變化叫金屬應變片的靈敏度系數。間隙原理進行測量時具有非線性輸出特性。電介質的壓電效應為基礎，來實現非電量檢測的目的。不受電纜變化的影響。的遷移率與電阻率的乘積最大，而使兩個端面出現電勢差最大。

　　

【正文】 移時，可使被測物的電阻率、磁導率、線圈與被測物的尺寸因子、線圈中激磁電流的頻率保持不變，而只改變線圈與導體間的距離，這樣測出的傳感器 線圈的阻抗變化，可以反應被測物位移的變化。 31試比較自感式傳感器與差動變壓器式傳感器的異同。 答： (1)不同點： 1 )自感式傳感器把被測非電量的變化轉換成自感系數的變化； 2)差動變壓器式傳感器把被測非電量的變化轉換成互感系數的變化。 (2)相同點：兩者都屬于電感式傳感器，都可以分為氣隙型、氣隙截面型和螺管型。 32什么是正壓電效應 ?什么是逆壓電效應 ?什么是縱向壓電效應 ?什么是橫向壓電效應 ? 答：正壓電效應就是對某些電介質沿一定方向施以外力使其變形時，其內部將產生極化現象而使其出 現電荷集聚的現象。 當在片狀壓電材料的兩個電極面上加上交流電壓，那么壓電片將產生機械振動，即壓電片在電極方向上產生伸縮變形，壓電材料的這種現象稱為電致伸縮效應，也稱為逆壓電 效應。 沿石英晶體的 x 軸 (電軸 )方向受力產生的壓電效應稱為 縱向壓電效應 。沿石英晶體的 y 軸 (機械軸 )方向受力產生的壓電效應稱為 橫向壓電效應 。 33簡述熱電偶的幾個重要定律，并分別說明其實用價值。 答： 中間導體定律； 標準電極定律； 連接導體定律與中間溫度定律 實用價值：略。 第 333 題圖 33熱電偶測溫時，為什么要進行冷 端溫度補償？常用的補償方法有哪些？ 答（ 1）因為熱電偶的熱電勢只有當冷端的溫度恒定時才是溫度的單值函數，而熱電偶的標定時是在冷端溫度特定的溫度下進行的，為了使熱電勢能反映所測量的真實溫度，所以要進行冷端補償。 （ 2） A：補償導線法 B：冷端溫度計算校正法 C：冰浴法 D：補償電橋法。 33試說明如圖所示的熱電偶三線制測溫時，是如何消除連接導線電阻 r 帶來的測溫誤差的。 答： 當電橋平衡時，可寫出下列關系式，即 由此可以得出 設計電橋時如滿足 R1=R2 則圖中右邊含有 r 的項完全消去，這種情況下 連線阻 r 對橋路平衡毫無影響，即可以消除熱電阻測量過程中 r 的影響。但必須注意，只有在對稱電橋 (R1=R2 的電橋 ) ，且只有在平衡狀態(tài)下才如此。 33熱電阻傳感器主要分為哪兩種類型 ?它們分別應用在什么場合 ? 答 : (l)鉑電阻傳感器：特點是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標準電阻 溫度計使用，也常被用在工業(yè)測量中。此外，還被廣泛地應用于溫度的基準、標準的傳遞，是目前測溫復現性最好的一種。 (2)銅電阻傳感器：價錢較鉛金屬便宜。在測溫范圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數比較大，電阻值與溫度之 間接近線性關系。材料容易提純，價格便宜。不足之處是測量精度較鉛電阻稍低、電阻率小。 33要用熱電偶來測量兩點的平均溫度，若分別用并聯和串聯的方式，請簡述其原理，指出這兩種方式各自的優(yōu)缺點是什么 ? 答：在并聯方式中，伏特表得到的電動勢為 2 個熱電偶的熱電動勢的平均電動勢，即它已經自動得到了 2 個熱電動勢的平均值，查表即可得到兩點的平均溫度。該方法的優(yōu)點：快速、高效、自動，誤差小，精度高。缺點：當其中有一個熱電偶損壞后，不易立即發(fā)現，且測得的熱電動勢實際上只是某一個熱電偶的。 在串聯方式中，伏特表得到的 電動勢為環(huán)路中 2 個熱電偶的總熱電動勢，還要經過算術運算求平均值，再查表得到兩點的平均溫度。該方法的優(yōu)點 :當其中有一個熱電偶損壞后， 可以立即發(fā)現；可獲得較大的熱電動勢并提高靈敏度。缺點：過程較復雜，時效性低，在計算中，易引入誤差，精度不高。 33什么是光電效應和光電器件 ?常用的光電器件有哪幾大類 ? 答：所謂光電效應，是指物體吸收了具有一定能量的光子后所產生的電效應。根據光電效應原理工作的光電轉換器件稱為光電器件。 常用的光電器件主要有外光電效應器件和內光電效應器件兩大類。 3試解釋外光電效應 器件和內光電效應器件各自的工作基礎并舉例。 答：外光電效應器件的工作基礎基于外光電效應。所謂外光電效應，是指在光線作用下，電子逸出物體表面的現象。相應光電器件主要有光電管和光電倍增管。 內光電效應器件的工作基礎是基于內光電效應。所謂內光電效應，是指在光線作用下，物體的導電性能發(fā)生變化或產生光生電動勢的現象，它可分為光導效應和光生伏特效應。內 光電效應器件主要有光敏電阻、光電池、光敏二極管和光敏晶體管。 34什么是光電式傳感器 ?光電式傳感器的基本工作原理是什么 ? 答：光電式傳感器 (或稱光敏傳感器 ) 。利用光電器件把光信號轉換成電信號 (電壓、電流、電阻等 )的裝置。 光電式傳感器的基本工作原理是基于光電效應的，即因光照引起物體的電學特性而改變的現象。 名詞解釋 : 熱電效應是兩種不同的導體組成閉合回路時 (1 分 )，若兩接點溫度不同 1 分 )在該電路中產生電動勢的現象 .(1 分 ) 當置于磁場中的半導體薄片的電流方向與磁場方向不一致時 (1 分 )，在半導體薄片上平行于電流和磁場方向 (1 分 )的兩個面之間產生電動勢的現象 .（ 1 分） 用光照射某一物體（ 1 分），組成該物體的材 料吸收光子能量而發(fā)生相應的電效應的物理現象 .（ 2 分） 傳感器達到穩(wěn)定工作狀態(tài)時（ 1 分）輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比 .（ 2 分） 光照射于某一物體上， (1 分 )使其導電能力發(fā)生變化的現象 .(2 分 ) 。 傳感器一般由敏感元件和轉換元件組成 。 (2 分 ) 敏感元件是能夠完成預變換作用的器件；(1 分 ) 轉換元件是能將感覺到的被測非電量參數轉換為電量的器件； (1 分 ) 轉換元件是傳感器的核心部分。 (1 分 ) 并不是所有的傳感器都包括敏感元件與轉換元件 .(1 分 ) ？ 光纖的主要參數有： (1)數值孔徑 它反映纖芯吸收光量的多少，是標志光纖接受性能的重要參數； (2 分 ) （ 2）光纖模式 就是光波沿光纖傳播的途徑和方式； (2 分 )（ 3）傳播損耗 是由光纖纖芯材料的吸收、散射以及光纖彎曲處的輻射損耗影響造成的 .(2 分 ) 《傳感器技術》這門課程中講述了多種傳感器，其中溫度傳感器在實際應用中具有重要實用價值，試論述常用的溫度傳感器的異同。 答 :常用的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻和集成溫度傳感器等 。(2 分 )它們的相同點是：都是接觸式測溫方法 。(1 分 ) 不同點是：（ 1）工作原理不同 熱電偶依據的是熱電效應，熱敏電阻利用的是半導體電阻隨溫度變化的特性，集成溫度傳感器是利用感溫 PN 的電壓電流特性與溫度的關系 。(3 分 ) （ 2）主要特點不同 熱電偶具有種類多、結構簡單、感溫部小、廣泛用于高溫測量的特點，熱敏電阻具有種類多、精度高、感溫部較大、體積小、響應快、靈敏度高等特點，集成溫度傳感器具有體積小、反應快、線性好、價格低等特點 .(3 分 ) ？ 使電渦流傳感器與被測體距離不變，如有裂紋出現，將會引起金屬的電阻率、磁導率的變化。 (3 分 )在裂紋處也可以說有位移的變化。這些綜合參數的變化將會引起傳感器參數的變化， (2 分 )通過測量傳感器參數的變化即可達到探傷的目的 . (1 分 ) 。 一塊半導體薄片置于磁場中 (磁場方向垂直于薄片 )，當有電流流過時，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉 。 （ 2 分） 結果在半導體的后端面上電子有所積累 ， 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，該電場產生的力阻止電子繼續(xù)偏轉 ； (2 分 ) 當兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產生電場，相應的電 勢稱為霍爾電勢 .(2 分 ) ，其中超市收款臺采用條形碼掃描的方法來得到各種商品的信息，實現快速收費的目的。條形碼掃描的方法涉及到光電傳感器，試分析條形碼掃描筆的工作原理。 答：掃描筆的前方為光電讀入頭，它由一個發(fā)光二極管和一個光敏三極管組成； (2 分 ) 當掃描筆在條形碼上移動時，若遇黑色收線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光將被黑線吸收，光敏三極管接受不到反射光，呈現高阻抗，處于截止狀態(tài)；當遇到白色間隔時，發(fā)光二極管所發(fā)出的光纖，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產生電流而導通； (4 分 )整個條形碼被掃描后，光敏三極管將條形碼變成了一個個電脈沖信號，該信號經放大、整形后便形成寬窄與條形碼線的寬窄及間隔相對應的脈沖列，脈沖列經計算機處理后，完成對條形碼的識讀 . (3 分 )