【正文】 元件的組合。（√ ）改正:。 （ ）改正: 線性度描述的是傳感器的靜態(tài)特性之一。 （　√ ）改正:。 （ √ ）改正:、力矩、壓力等進(jìn)行測(cè)量。 （　√ ）改正: 熱電偶屬于溫度傳感器。25. 熱電偶不屬于溫度傳感器。 （ ）改正:21. 智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號(hào)一定為數(shù)字信號(hào)。 （ ）改正: 智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號(hào)可以為數(shù)字信號(hào)。22. 電渦流式傳感器可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量位移、振幅、板材厚度等參量。 （√　 ）改正:23. 磁敏二極管是根據(jù)光生伏打效應(yīng)制成的。 （ ）改正: 磁敏二極管是根據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)制成的。 24. 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的傳感器。 （　√ ）改正:25. 諧振傳感器可以測(cè)量壓力、頻率等參量。 （ √ ）改正:。 （ ）改正: 傳感器按輸出量分為模擬式和數(shù)字式傳感器。，可以用于無(wú)損探傷。 （ ）改正: 電渦流式傳感器屬于電感式傳感器，可以用于無(wú)損探傷。 （√ ）改正:。 （√　 ）改正:。 （√ ）改正:四、簡(jiǎn)答題（4題，共18分）30試述傳感器的定義、共性及組成。 ?答：①傳感器的定義：能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置；②傳感器的共性：利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)或生物特性，將非電量(如位移、速度、加速度、力等)轉(zhuǎn)換為電量(電壓、電流、電容、電阻等)；③傳感器的組成：傳感器主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 30什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性?簡(jiǎn)述在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿(mǎn)足通常的需要。 答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)(輸入)的響應(yīng)(輸出)特性，即其輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 傳感器的靜態(tài)特性是指它在穩(wěn)態(tài)(靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài))信號(hào)作用下的輸入－輸出關(guān)系。靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入、輸出關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。 當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)只研究靜態(tài)特性就能夠滿(mǎn)足通常的需要。 30什么叫應(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。 ?答：材料的電阻變化是由尺寸變化引起的，稱(chēng)為應(yīng)變效應(yīng)。 應(yīng)變式傳感器的基本工作原理：當(dāng)被測(cè)物理量作用在彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，將引起應(yīng)變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。輸出的電量大小反映了被測(cè)物理量的大小。 30在傳感器測(cè)量電路中，直流電橋與交流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場(chǎng)合?用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪些改善? 答：直流電橋適合供電電源是直流電的場(chǎng)合，交流電橋適合供電電源是交流的場(chǎng)合。 半橋電路比單橋電路靈敏度提高一倍，全橋電路比單橋電路靈敏度提高4倍，且二者均無(wú)非線性誤差。 ?31根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類(lèi)型?每種類(lèi)型各有什么特點(diǎn)?各適用于什么場(chǎng)合? ?答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為3種：變極板間距的變極距型、變極板覆蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。 變極板間距型電容式傳感器的特點(diǎn)是電容量與極板間距成反比，適合測(cè)量位移量。 變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點(diǎn)是電容量與面積改變量成正比，適合測(cè)量線位移和角位移。 變介質(zhì)型電容傳感器的特點(diǎn)是利用不同介質(zhì)的介電常數(shù)各不相同，通過(guò)改變介質(zhì)的介電常數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的檢測(cè)，并通過(guò)電容式傳感器的電容量的變化反映出來(lái)。適合于介質(zhì)的介 電常數(shù)發(fā)生改變的場(chǎng)合。 ?31何謂電渦流效應(yīng)?怎樣利用電渦流效應(yīng)進(jìn)行位移測(cè)量? ?答：:電渦流效應(yīng)指的是這樣一種現(xiàn)象：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的磁通將發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流，并形成閉合曲線，狀似水中的渦流，通常稱(chēng)為電渦流。 利用電渦流效應(yīng)測(cè)量位移時(shí)，可使被測(cè)物的電阻率、磁導(dǎo)率、線圈與被測(cè)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(dǎo)體間的距離，這樣測(cè)出的傳感器線圈的阻抗變化，可以反應(yīng)被測(cè)物位移的變化。 31試比較自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的異同。 答： (1)不同點(diǎn)：1 )自感式傳感器把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化； 2)差動(dòng)變壓器式傳感器把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。 (2)相同點(diǎn)：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(yīng)?什么是逆壓電效應(yīng)?什么是縱向壓電效應(yīng)?什么是橫向壓電效應(yīng)? ?答：正壓電效應(yīng)就是對(duì)某些電介質(zhì)沿一定方向施以外力使其變形時(shí)，其內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象而使其出現(xiàn)電荷集聚的現(xiàn)象。 當(dāng)在片狀壓電材料的兩個(gè)電極面上加上交流電壓，那么壓電片將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，即壓電片在電極方向上產(chǎn)生伸縮變形，壓電材料的這種現(xiàn)象稱(chēng)為電致伸縮效應(yīng)，也稱(chēng)為逆壓電 效應(yīng)。 沿石英晶體的x軸(電軸)方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱(chēng)為縱向壓電效應(yīng)。沿石英晶體的y軸(機(jī)械軸)方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱(chēng)為橫向壓電效應(yīng)。 33簡(jiǎn)述熱電偶的幾個(gè)重要定律，并分別說(shuō)明其實(shí)用價(jià)值。答：中間導(dǎo)體定律；標(biāo)準(zhǔn)電極定律； 連接導(dǎo)體定律與中間溫度定律實(shí)用價(jià)值：略。33熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的補(bǔ)償方法有哪些？答（1）因?yàn)闊犭娕嫉臒犭妱?shì)只有當(dāng)冷端的溫度恒定時(shí)才是溫度的單值函數(shù)，而熱電偶的標(biāo)定時(shí)是在冷端溫度特定的溫度下進(jìn)行的，為了使熱電勢(shì)能反映所測(cè)量的真實(shí)溫度，所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。（2）A：補(bǔ)償導(dǎo)線法B：冷端溫度計(jì)算校正法C：冰浴法D：補(bǔ)償電橋法。第333題圖33試說(shuō)明如圖所示的熱電偶三線制測(cè)溫時(shí)，是如何消除連接導(dǎo)線電阻r帶來(lái)的測(cè)溫誤差的。答：?當(dāng)電橋平衡時(shí)，可寫(xiě)出下列關(guān)系式，即 ?由此可以得出 ?設(shè)計(jì)電橋時(shí)如滿(mǎn)足R1=R2則圖中右邊含有r的項(xiàng)完全消去，這種情況下連線阻r對(duì)橋路平衡毫無(wú)影響，即可以消除熱電阻測(cè)量過(guò)程中r的影響。但必須注意，只有在對(duì)稱(chēng)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(lèi)型?它們分別應(yīng)用在什么場(chǎng)合? ?答: (l)鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻?溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測(cè)量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。 (2)銅電阻傳感器：價(jià)錢(qián)較鉛金屬便宜。在測(cè)溫范圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價(jià)格便宜。不足之處是測(cè)量精度較鉛電阻稍低、電阻率小。 ?33要用熱電偶來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的平均溫度，若分別用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，請(qǐng)簡(jiǎn)述其原理，指出這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么? 答：在并聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢(shì)為2個(gè)熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的平均電動(dòng)勢(shì)，即它已經(jīng)自動(dòng)得到了2個(gè)熱電動(dòng)勢(shì)的平均值，查表即可得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、自動(dòng)，誤差小，精度高。缺點(diǎn)：當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶損壞后，不易立即發(fā)現(xiàn)，且測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)實(shí)際上只是某一個(gè)熱電偶的。 在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢(shì)為環(huán)路中2個(gè)熱電偶的總熱電動(dòng)勢(shì)，還要經(jīng)過(guò)算術(shù)運(yùn)算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn):當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶損壞后， 可以立即發(fā)現(xiàn)；可獲得較大的熱電動(dòng)勢(shì)并提高靈敏度。缺點(diǎn)：過(guò)程較復(fù)雜，時(shí)效性低，在計(jì)算中，易引入誤差，精度不高。 33什么是光電效應(yīng)和光電器件?常用的光電器件有哪幾大類(lèi)?答：所謂光電效應(yīng)，是指物體吸收了具有一定能量的光子后所產(chǎn)生的電效應(yīng)。根據(jù)光電效應(yīng)原理工作的光電轉(zhuǎn)換器件稱(chēng)為光電器件。 常用的光電器件主要有外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件兩大類(lèi)。 3試解釋外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件各自的工作基礎(chǔ)并舉例。 答：外光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)基于外光電效應(yīng)。所謂外光電效應(yīng)，是指在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象。相應(yīng)光電器件主要有光電管和光電倍增管。 內(nèi)光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)是基于內(nèi)光電效應(yīng)。所謂內(nèi)光電效應(yīng)，是指在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，它可分為光導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。內(nèi) 光電效應(yīng)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(chēng)光敏傳感器) 。利用光電器件把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(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(yīng)的，即因光照引起物體的電學(xué)特性而改變的現(xiàn)象。 名詞解釋:熱電效應(yīng)是兩種不同的導(dǎo)體組成閉合回路時(shí)(1分)，若兩接點(diǎn)溫度不同1分)在該電路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的