一、填空练习题
1、测量方法可分为:直接 测量和间接 测量两大类。
2、传感器一般是由:敏感元件、转换元件、测量电路、辅助电源 等四部分组成。
3、应变式传感器采用测量电桥 作为测量电路。
4、某些电介质在在外力作用下,在其表面会产生电荷,从而实现了电量的测量,这种传感器属于压电式传感器 。
5、光敏电阻在不受光的阻值称为暗电阻 ,此时流过的电流称为暗电流 ,在受光照时的电阻称为亮电阻 ,此时流过的电流称为亮电流。 6、电容器的电容量C=εS/d ,电容式传感器的转换元件实际上就是一个可变参数的电容器 。
7、压电式传感器的工作原理是基于某些介质的压电效应 。 8、热电偶温度传感器将被测温度 信号转换为热电势 信号输出。 9、光纤一般是由纤芯和包层组成,光在光纤中的传播是基于光的全反射原理 。
10、霍尔式传感器是利用某些半导体材料的霍尔效应 原理工作的。 11、霍尔式传感器中的四个侧面都一般有两对导线,其中一对为控制电极 ,另一对称为霍尔电极 。 二、是非判断题
1、测量实际是一个比较的过程,其结果应包括两部分,一个是数值的符号(正负),另一个是测量的大小(数值)。× 2、测量结果与其真值之间的差值称为误差。×
3、全桥测量电路的输出电压最大,检测的灵敏度最高。√ 4、对于金属导体材料,其压阻效应较强,而对于半导体材料,其压阻效应极小。×
5、对于变间隙型电容式传感器,如果采用差动结构可使传感器的灵敏度提高一倍。√
6、差动变压器式传感器属于互感式传感器,其次级绕组采用差动方式连接,即两个次级线圈反向串联。√
7、应变式传感器是基于压电效应而制成的一种测力型的传感器,其核心是压电材料。×
8、压电常数是测量压电材料压电效应强弱的参数,它直接影响到压电传感器的灵敏度。√
9、居里点是有源压电材料开始丧失压电特性的温度。√
10、在石英晶体的直角坐标系中,沿光轴方向上没有压电效应。√ 11、热电偶是基于热电效应原理而工作的。√
12、光敏三极管的光电流比相同材料的光敏二极管的光电流小得多。×、
三、简答练习题
1、何为应变效应?并画出其一般的测量电路。(P21\\P32)
金属导体或半导体在受到外力作用时,会产生相应的应变,其电阻也将随之发生变化,这种物理现象称为应变效应。
2、电容器式传感器在实际中主要存在哪些问题?分别采用什么方法解决?(P42\\P43)
(1)温度对结构尺寸的影响(措施:选用膨胀系数小得材料,采用差动对称结构,在测量电路中进行补偿); (2)电容电场的边缘效应(措施:加装等位环); (3)寄生电容的影响(措施:静电屏蔽)
3、石英晶体X、Y、Z轴的名称及其特点是什么?什么是纵向电压效应与横向电压效应?(P67\\P68)
纵向轴Z称为光轴,光轴的X轴称为电轴,Y轴称为机械轴。 通常把沿电轴X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为纵向压电效应;而把沿机械轴Y方向的作用下产生电荷的压电效应称为横向压电效应,而沿着光轴Z方向受力时不产生压电效应。
4、何为热电效应?热电偶回路的热电势包括哪两部分?(P77) 把两种不同导体或半导体两端相接组成闭合回路,当两接点分别置于T和Tn两种温度时,则回路中就会产生热电势,形成回路,这种现象称为赛贝克效应,即热电效应。
热电偶回路的热电势包括接触电势和温差电势两部分组成。
5、说明热电偶的基本定律。(中间温度定律和中间导体定律)(P79) 中间导体定律:在热电偶回路中接入中间导体,只要中间导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响,这就是中间导体定律。
中间温度定律:热电偶回路两接点间热电势,等于热电偶在温度T,Tn时的热电动势与温度为T,Tn时热电势的代数和。
四、计算练习题
1、已知某一被测电压约10V,现有两块电压表,:(1)150V,0.5级;(2)15V,2.5级;试分析选用哪块表测量误差较小?(P4)
2、一个圆形平板电容式传感器,其极板半径为5mm,工作初始间隙为3mm,空气介质,所采用测量电路灵敏度为100mv/Pf,读数仪表