【正文】 輸出特性的概念以及它們之間的關系。靜態(tài)特性是指當輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入━輸出特性。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。反之，如對石英晶體施加一定變電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。3. 以石英晶體為例簡述壓電效應產(chǎn)生的原理。兩點間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。（6分）答：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應”。6. 偏差式測量是指在測量過程中，用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的方法；零位測量是指在測量過程中，用指零儀表的零位指示，檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)；在測量系統(tǒng)達到平衡時，用已知的基準量決定被測未知量的方法；微差式測量是綜合了偏差式測量法與零位式測量法的優(yōu)點而提出的方法。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)換元件以及相應的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。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）是線性的關系。五、請設計一溫度傳感器，寫出它的等效電路和測量電路，分析其工作原理，計算公式，并說明如何提高傳感器的靈敏度和抗干擾性能？（20分） 自己動手實踐。C）時的電阻值。圖中G為指示儀表，RRR3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。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。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)有規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)不變的系統(tǒng)誤差。⑦個人誤差：是指由于測量者本人不良習慣或操作不熟練所引起的誤差。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準狀態(tài)，而是隨時間在變化，從而引起的誤差。③定義誤差：是由于對被測量的定義不夠明確而形成的誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：①工具誤差：指由于測量儀表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。（4分）二、用鎳鉻鎳硅熱電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。（2分）8. 電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關系，除（① 變面積型 ② 變極距型 ③ 變介電常數(shù)型）外是線性的。相反，某些鐵磁物質(zhì)在外界磁場的作用下會產(chǎn)生機械變形，這種現(xiàn)象稱為負壓電效應。在熱電偶溫度補償中補償導線法（即冷端延長線法）是在連接導線和熱電偶之間，接入延長線，它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。第一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應,這類元件有光電管、光電倍增管；第二類是利用在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電 效應，這類元件有光敏電阻；第三類是利用在光線作用下使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向電動勢的光生伏特效應，這類元件有光電池、光電儀表。（2分）3. 光電傳感器的理論基礎是光電效應。《傳感器與檢測技術》試題班級_______ 姓名 學號 成績 一、填空：（20分）1. 測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有線性度、遲滯、重復性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等。（2分）2. 霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應強度相單位控制電流時的霍爾電勢的大小。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應分為三類。，其表達式為Eab（T，To）=。：某些鐵磁物質(zhì)在外界機械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機械壓力，從而引起極化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。（2分）6. 變氣隙式自感傳感器，當街鐵移動靠近鐵心時，鐵心上的線圈電感量（①增加②減?、鄄蛔儯?分）7. 儀表的精度等級是用儀表的（① 相對誤差 ② 絕對誤差 ③ 引用誤差）來表示的。（2分）9. 電位器傳器的（線性），假定電位器全長為Xmax, 其總電阻為Rmax，它的滑臂間的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax）來計算，其中電阻靈敏度Rr=（① 2p(b+h)/At, ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)）。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：當我們對同一物理量進行多次重復測量時，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。②方法誤差：指由于對測量方法研究不夠而引起的誤差。④理論誤差：是由于測量理論本身不夠完善而只能進行近似的測量所引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的誤差。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。② 剩余誤差觀察法：是根據(jù)測量數(shù)據(jù)的各個剩余誤差大小和符號的變化規(guī)律，直接由誤差數(shù)據(jù)或誤差曲線圖形來判斷有無系統(tǒng)誤差。③ 計算數(shù)據(jù)比較法：對同一量測量得到多組數(shù)據(jù)，通過計算比較數(shù)據(jù)比較，判斷是否滿足偶然誤差條件，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。（5分）其中（R1=10kΩ，R2=5kΩ，R3=10kΩ，E=5V）答：該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯示儀表組成。熱電阻都通過電阻分別為rrRg的三個導線和電橋連接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當溫度變化時，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，應使R4=Ra+Rt0為電阻在參考溫度（如0176。三線連接法的缺點之一是可調(diào)電阻的接觸電阻和電橋臂的電阻相連，可能導致電橋的零點不穩(wěn)。《傳感器與檢測技術》試卷班級： 學號： 姓名： 成績： 一、選擇與填空題：（30分）1. 變面積式自感傳感器，當銜鐵移動使磁路中空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量（①增大，②減小，③不變）。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），與二次側(cè)線圈的匝數(shù)成（①正比，②反比，③不成比例），與回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。5. 熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢是由兩種導體的接觸電動勢和單一導體的溫差電動勢組成。二、簡答題：（50分）2. 簡述熱電偶的工作原理。所謂熱電效應，就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時，若兩個結點的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。（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，當外力去掉后，恢復到不帶電的狀態(tài)；而當作用力方向改變時，電荷的極性隨著改變。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應。石英晶體整個晶體是中性的，受外力作用而變形時，沒有體積變形壓電效應，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。（10分）答：傳感器的動態(tài)特性是指當輸入量隨時間變化時傳感器的輸入━輸出特性。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。（10分）答：框圖如下： 測量值是通過直接或間接通過儀表測量出來的數(shù)值。 當測量誤差很小時，可以忽略，此時測量值可稱為相對真值。（10分）《傳感器與檢測技術》試卷班級： 學號： 姓名： 成績： 一、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：XY試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度。7%。分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法。因而有電流產(chǎn)生相應的熱電動勢稱為溫差電動勢或塞貝克電動勢，通稱熱電動勢。它的大小取決于兩導體的性質(zhì)及接觸點的溫度，而與導體的形狀和尺寸無關。④熱電偶測溫原