传感器原理及应用试题库(已做).docx

PAGE 26 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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 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：。 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。 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化转换成电阻变化的传感元件。 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组合而成的。 敏感光栅越窄，基长越长的应变计，其横向效应引起的误差越 小 (大/小)。 应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分，弹性敏感元件和应变计。 应变计自补偿方法包括：选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变计。 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式传感器 。 传感器线性度公式 ，其中，YFS表示的是 传感器满量程输出平均值 。 两个各有G1(s)和G2(s)传递函数的系统串联后，如果其阻抗匹配合适，相互之间不影响彼此的工作状态，那么其传递函数为 G(s)= G1(s)? G2(s) 。 实验表明，金属线材的应变计实际灵敏度k恒（＞、＜或＝）理论灵敏度系数k0 , 其原因除了粘合剂、基片传递变形失真外，主要原因是存在 横向效应 。 输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等，叫做 迟滞 现象。 迟滞差 表示这种不相等的程度。其值以 满量程 的输出ＹFS的百分数表示。 由于环境改变而带来的温度误差，称为应变计的 温度误差 ，又称 热输出 悬臂梁作为弹性敏感原件，根据其界面形状不同，一般可分为 等截面梁 和 等强度梁 。 线性度和灵敏度是传感器的 静态 指标，而频率响应特性是传感器的 动态 指标。 金属电阻的应变效应是金属电阻应变片工作的物理基础。半导体电阻应变片是基于压阻效应。 测量加速度的传感器种类很多，目前使用最广泛、最普遍的是 压电加速度传感器 热敏电阻有三种类型，即 正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系数型 传感器按工作原理分为： 应变式 ， 电容式 ， 电感式 等。 传感器灵敏度定义为： 光电二极管是利用PN结单向导电性的结构光电器件 当某些晶体沿一定方向伸长或者压缩是，在其表面上会产生电荷，这种效应称为压电效应＿＿。 半导体应变片工作原理是基于 压阻 效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 大十倍 。 变磁阻式传器是利用被测量调制磁路的磁阻,导致线圈电感量改变,实现对被测量测量的。 半导体传感器大致可分为接触型和非接触型，前者是让温度传感器直接与待测对象接触，后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离，检测从待测对