传感器原理及应用试题库2013.doc

一：填空题（每空1分） 依据传感器的工作原理，传感器分 敏感元件 ， 转换元件 ， 测量电路 三个部分组成。 半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为 外光电效应 ， 内光电效应 ， 热释电效应 三种。 光电流与暗电流之差称为光电流。 光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。 金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 直线栅式应变计 和 箔式应变计 结构。 反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈 线性关系，在后坡区与距离的平方成反比关系。 根据热敏电阻的三种类型，其中 临界温度系数型 最适合开关型温度传感器。 画出达林顿光电三极管内部接线方式： 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器 输出量的变化值 与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。 线性度是指传感器的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为 理论线性度 、 端基线性度 、 独立线性度 、 最小二乘法线性度 等。最常用的是 最小二乘法线性度。 根据敏感元件材料的不同，将应变计分为 金属式 和 半导体 式两大类。 利用热效应的光电传感器包含 光---热、 热---电 两个阶段的信息变换过程。 应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电路 两部分组成。 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟滞差 和稳定性。 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ，入射光强改变物质导电率的物理现象称为 内光电效应 。 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。 光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr（f）=Sr。/(1+4π2f2τ2) 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k(x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类： 物理传感器 ，化学传感器 ，生物传感器。 P3 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为 柱式传感器 、 轮辐式传感器 、 悬梁式传感器 和 环式传感器 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱灵敏度，其表达式为： 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为 基于物理效应 ， 基于化学效应 ， 分子识别 三大类。 长为l、截面积为A、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为：。 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5） 温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法（4） 在应变计设计过程中，为了减少横向效应，可采用直角线栅式应变计或箔式应变计。 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，其中内光电效应可以分为光电导效应、光生伏特效应 。 应变计的允许的最高工作频率f是应变计的重要参数，若应变波幅测量的相对误差为e，在该材料中的传播速度为v，则对于L的应变计，其f= 。 应变计根据敏感元件的材料不同，可分为金属式和半导体式。 应变计根据敏感元件的不同可以分为金属式和半导体式两大类。 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。 内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。 光敏电阻的温度特性的公式是α=（R1为在一定光照下，温度为T1时的阻值；R2为在一定光照下，温度为T2时的阻值） 电阻应变计，也称应变计或应变力，是一种能将机械构件上的应变的变