传感器习题集(同名3539).doc

### 传感器知识点详解 #### 一、单项选择题解析 1. **压电式传感器的主要应用** 压电式传感器目前主要用于测量**加速度**（B）。这类传感器利用了某些材料受力变形后产生电荷的特性，特别适用于动态测量场合。 2. **铜电阻测温范围** 铜电阻由于其良好的线性和较低的成本，常用于测温范围为**-50~150°C**（C）的应用场景。铜电阻因其线性的电阻温度系数，在中低温范围内表现出色。 3. **应变片的绝缘电阻** 应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的**引线与被测试件**（B）之间的电阻值。这一参数对于确保测量精度至关重要，通常要求该电阻值足够高以减少外界干扰。 4. **变间隙式电容传感器的工作原理** 在工作范围内，变间隙式电容传感器的电容变化量与极板间距离变化量之间呈现**近似正比关系**（A）。这种传感器通过测量电容的变化来反映位移的变化。 5. **热敏电阻的应用** 热敏电阻是一种常用的温度敏感元件，通常用于测量**温度**（C）。它能够将温度的变化转化为电阻的变化，从而实现温度的测量。 6. **外光电效应** 在光的作用下，物体内的电子逸出物体表面，向外发射的现象称为**外光电效应**（D）。这种效应是光电管等光电探测器的基础原理之一。 7. **固态压敏电阻的工作原理** 固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，主要是因为**电阻率**（A）发生了显著变化。电阻率的变化直接影响了电阻值的变化，从而实现应力的测量。 8. **残差的计算** 在统计学中，残差是指**测量值与算术平均值之差**（B）。它是评估数据点与模型预测值之间差异的重要指标。 9. **转子流量计的结构特点** 转子流量计锥形管的设计必须是**上大下小**（B），这样的设计使得流体流过时，转子能够随流量变化而移动，从而实现流量的测量。 10. **压电传感器的信号处理** 压电传感器的信号处理有两种常见方式：**电荷放大器**和**电压放大器**。两者的主要区别在于对电缆线长度变化的敏感度不同，电荷放大器能够更好地消除电缆线长度变化带来的影响（B）。 11. **电阻应变片的初始电阻** 电阻应变片的初始电阻有多种规格，其中最常用的是**120Ω**（B）。这一规格的电阻应变片在实际应用中非常普遍，能够满足大多数测量需求。 12. **差动变压器式传感器的结构形式** 差动变压器式传感器的结构形式多样，其中最常用的是**螺线管式**（C）。螺线管式传感器结构简单，稳定性好，适用于多种位移测量场合。 13. **霍尔效应的基本原理** 在霍尔效应中，霍尔电势与**霍尔常数成正比**（A）。霍尔电势的大小取决于材料本身的霍尔常数以及施加的磁场强度。 14. **电容式传感器的应用领域** 在工程技术中，电容式传感器常用于测量**位移**（C）。它们能够精确地检测微小位移变化，适用于精密测量和控制系统。 15. **转子流量计的安装要求** 转子流量计安装时，必须**垂直安装**（A）。垂直安装可以确保流体流动更加顺畅，从而提高测量精度。 17. **光电池的工作模式** 当把光电池当作传感器使用时，应将其视为**电流源**（B）。这是因为光电池在光照作用下产生电流，而非电压或电阻变化。 18. **压电式传感器的工作原理** 压电式传感器的工作原理是基于**压电效应**（D）。当某些材料受到机械应力时，会产生电荷，这种现象被称为压电效应。 19. **线性仪表的线性度** 对于一个线性仪表而言，其线性度通常是一个**不等于零的常数**（C）。这意味着实际输出与理想线性输出之间存在一定的偏差。 20. **热电偶的工作原理** 热电偶产生热电势的必要条件之一是**两热电极材料不同**（B）。不同的金属材料组合在一起形成热电偶，利用两种材料间的热电动势差来进行温度测量。 21. **转子流量计的使用方向** 使用转子流量计时，流体的流入方向应该是**从下向上**（C）。这样可以确保转子能够随着流量的增加而上升，并准确反映流量大小。 22. **电涡流传感器的工作原理** 电涡流传感器的工作原理是基于**电磁效应**（B）。当导体接近传感器时，会在导体内产生涡流，从而引起传感器输出的变化。 23. **热电阻的三线制接法目的** 使用热电阻测温时，采用三线制接法的主要目的是**减小引线电阻变化产生的测量误差**（B）。这种方法能够有效减少连接线电阻变化对测量结果的影响。 24. **光敏电阻的性能评价** 光敏电阻的性能好坏可以通过给定工作电压下的**暗电阻与亮电阻之差**（A）来评价。较大的差值意味着更高的灵敏度。 25. **电阻应变片的温度补偿方法** 电阻应变片的线路温度补偿方法之一是**差动电桥补偿法**（A）。这种方法通过构建差动电桥来抵消温度变化对测量结果的影响。 26. **反射式电涡流传感器的电源类型** 反射式电涡流传感器激磁线圈的电源通常是**高频交流**（C）。高频交流电源能够激发涡流，进而实现对导体位置的检测。 27. **单线圈螺线管式电感传感器的应用** 单线圈螺线管式电感传感器广泛应用于测量**大量程直线位移**（C）。这类传感器通过检测线圈电感的变化来反映位移的变化。 #### 二、填空题解析 1. **检测仪表中的测试方法** 常见的测试方法包括**直接比拟测量法**、**微差法**和**零位法**。这些方法分别适用于不同类型的测量需求。 2. **霍尔传感器的霍尔电势公式** 霍尔电势 \(U_H = K_{H}I_B\)，其中 \(K_{H}\) 为霍尔常数，\(I\) 为电流，\(B\) 为磁场强度。改变电流 \(I\) 或磁场强度 \(B\)，均可以得到变化的霍尔电势。 3. **光电式传感器的应用领域** 光电式传感器主要用于测量**转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量**等参数。这类传感器能够将光学信号转换为电信号，实现非接触式的测量。 4. **变间隙式电容传感器的应用** 变间隙式电容传感器通常用于测量**微小**位移。这类传感器对微小位移的变化非常敏感，适合高精度测量需求。 5. **传感器静态特性技术指标** 传感器静态特性主要技术指标包括**灵敏度**、**精确度**、**测量范围与量程**以及**线性度**。这些指标共同决定了传感器的性能优劣。 6. **正态分布随机误差的特点** 正态分布随机误差具有**单峰性**、**对称性**、**有界性**和**抵偿性**等特点。这些特性使得正态分布在统计分析中具有重要的地位。 7. **电容式传感器的工作方式** 电容式传感器主要有三种工作方式：**变间隙式**、**变面积式**和**变介电常数式**。这三种方式分别适用于不同的测量需求。 8. **旋转式和滑线式变阻器的应用** 旋转式和滑线式变阻器可以作为**线位移**和**角位移**测量的电阻式传感器。它们通过改变电阻值来反映位移的变化。 9. **绝对误差和残差的定义** 绝对误差定义为**测量值减去约定真值**，而某次残差则是指**某次测量值减去算术平均值**。 10. **引用误差的定义** 引用误差定义为**最大绝对误差除以测量范围的百分数**。这是一个重要的误差评估指标，用于衡量测量系统的整体准确性。 11. **传感器变换的被测量** 传感器用于变换的被测量通常包括各种物理量，如温度、压力、位移等。通过将这些物理量转换为电信号，传感器实现了对环境参数的监测和控制。