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传感器与检测技术课后习题汇总 第一章 绪论 1.某台测温仪表的工作范围为0～500℃，工艺要求测温时测量误差不超过±4℃，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？ ( ) A．1级 B. 0.5级 C. 0.8级 D. 1.5级 2.测得某检测装置的一组输入输出数据如下： X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0 试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度. 解: 代入数据求得 3.测量系统的静态特性指标主要有（线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等）。 4.仪表的精度等级是用仪表的①相对误差②绝对误差③引用误差 来表示的 。 5.传感器是 能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。 第二章 电阻式传感器 1.电阻应变片式传感器按制造材料可分为金属材料和半导体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中金属材料的电阻变化主要是由电阻应变效应形成的，而半导体的电阻变化主要是由温度效应造成的。半导体材料传感器的灵敏度较大。 2.直流电桥和交流电桥有何区别？直流电桥的平衡条件是什么？应变片式电阻传感器、自感式、互感式、涡流式、电容式、热电阻式传感器分别可采用哪种电桥作为测量电路？ 答：根据电源不同分为直流和交流电桥。直流电桥优点：高稳定度直流电源容易获得，电桥平衡电路简单，传感器至测量仪表的连接导线分布参数影响小。但是后续要采用直流放大器，容易产生零点漂移，线路也较复杂。交流电桥在这些方面都有改进。直流电桥平衡条件：R1/R2=R3/R4 ，R1R4=R2R3。 3.什么是金属应变片的灵敏系数？请解释它与金属丝灵敏系数的区别。 答： 应变片一般做成丝栅状，测量应变时，将应变片贴在试件表面上，试件的变形很容易传到应变片上。金属应变片的灵敏系数与金属丝灵敏系数是不同的。第一，零件的变形是通过剪力传到金属丝上的。第二，丝沿长度方向承受应变时，应变片弯角部分也承受应变，其截面积变大，则应变片直线部分电阻增加时，弯角部分的电阻值减少，也使变化的灵敏度下降。因此，应变片的灵敏系数比金属丝灵敏系数低。 4.为什么要对应变片式电阻传感器进行温度补偿，分析说明该类型传感器温度误差补偿方法。答：①在外界温度变化的条件下，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数之差异性而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差。 ②方法：自补偿法 线路补偿法 5.以阻值R=120Ω、灵敏度K=2的电阻应变片与阻值为120 Ω的固定电阻组成纯电阻电桥，供桥电压为3V，并假设电桥的负载阻抗为无穷大，当工作应变片受到的应变力为2 με和2000 με时，分别求出单臂桥、双臂桥接法的输出电压并比较这两种接法的灵敏度。 6.扩散型压阻式压力传感器特点 优点: 体积小，结构比较简单，动态响应也好，灵敏度高，能测出十几帕的微压，长期稳定性好，滞后和蠕变小，频率响应高，便于生产，成本低。测量准确度受到非线性和温度的影响。智能压阻式压力传感器利用微处理器对非线性和温度进行补偿。 7.由于制造、温度影响等原因，电桥存在失调、零位温漂、灵敏度温度系数和非线性等问题，影响传感器的准确性。 减少与补偿误差措施：恒流源供电电桥 、零点温度补偿、灵敏度温度补偿。 第三章 自感式传感器 1.电流流过导体受到的阻力，称为电阻。 磁通流过导磁体和空气时，也会受到相应的阻力，称为磁阻。 电阻是指电子在流动过程中受到的各种阻力，而磁阻则不是由某种磁的物质流动而受到的阻力，而是由于磁性物质中原子磁距转动或磁畴壁移动时受到阻力，使物质磁化程度降低，相当于磁通量减少，表现出与电阻相似的磁阻的存在。 3.变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量 （①增加②减小③不变） 变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙的关系是气隙越小，灵敏度越（ 高 ）。 自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了（C） 。 A、提高灵敏度 B、将输出的交流信号转换为直流信号 C、使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位 变间隙式自感式电感传感器的灵敏度为： ，由此可得出结论：（ C ） A.该传感器的灵敏度是非线性的，因此不能使用； B.该传感器的灵敏度是线性的，因此可以正常使用； C.该传感器的灵敏度是非线性的，但在一定条件下可以使