传感器试题集_传感器考试试题

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传感器原理习题集

一.填空

1.传感器由_________、_______、________三部分组成。

2.霍尔元件采用恒流源是为了_______________________________。3.减小霍尔元件输出不等位电势的方法_____________________________。4.当石英晶体受压时，产生电荷的表面在__________和___________方向上。5.压电式传感器使用____________放大器时，可使传输电压几乎不受电缆长度的影响。

6.一差动变压器式位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化1.2V，那么该位移传感器的灵敏度是_______。

7.半导体应变片传感器的工作原理是基于______________；霍尔传感器的工作原理是基于__________________；电感式传感器的工作原理是基于____________________________。

8.光敏电阻的光电流是指______与_____________之差。在照射光波长一定时，光敏电阻的阻值大小与______________有关，9.传感器的主要静态性能指标有__________、________、________等。10.光电效应可分为_________和__________两种。

11.电容传感器采用差动形式，其优点是_____________和___________。12.传感器的差动测量方法的优点是：________________和______________。13.在压电传感器中，压电晶片的连接有两种形式，一种是_________，其特点是_____________________________，另一种是______________，其特点是_______________________________。

14.在传感器特性分析中，灵敏度一般定义为__________________________。15.在应变电桥测量中，全桥测量的灵敏度是半桥测量的_______倍。电感式传感器的工作原理是_____________________________________ __________________________________________________。

16.电容式传感器常见的三种形式分别是__________、__________、___________。17.差动变压器式传感器之所以采用相敏检波电路，是因为该电路输出不仅可以反映__________，还可以反映___________。

18.在磁电式传感器中，为减小温度误差，常采用的措施是____________。19.在应变测量中常采用差动电桥，其优点是（1）_______________，（2）____________，(3)____________________。

20.光敏二极管用在电路中一般作___________器件用，具体讲就是：受光照射时处于_________状态，不受光照射时处于__________状态。其在电路中的接法是_________连接。

21.应变式传感器的工作原理是基于________________效应。电阻的相对变化量与应变量的关系式为____________________。22.压电传感器只适合于测量_______量。（静态还是动态）

23.电桥的平衡条件是____________________________________________。二 简答题

1.画出应变测量电桥全桥的接桥电路，说明其使用方法及优点。2.压电式传感器不能测量直流量或低频信号，其原因是什么？

3.简述在应变测量时，若采用单臂电桥，如何实现温度线路补偿？对温度补偿应变片及其使用有何要求？

4.根据本课程所学知识，要实现位移测量可以选取哪些传感器？简要叙述其原理。

5.根据本课程所学知识，要实现振动测量可以选取哪些传感器？简要叙述其原理。

6.什么是传感器？请画出传感器系统的组成结构框图，说明各部分的作用。7.什么是正压电效应？画出压电元件的等效电路并作说明。

8.霍尔传感器的工作原理是什么？说明霍尔传感器不等位电势产生的原因，及补偿方法。

9.在磁电式传感器中，为减小温度误差，常采用的措施是什么？其原理是什么？

10.在应变测量时，若采用单臂电桥，为消除温度影响，常采取温度补偿措施。试画出该方法的测量电桥电路，并说明实现温度补偿的方法。11.拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：

（1）四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？（2）画出相应的电桥电路图。

12.下图为压电式加速度传感器结构图，试说明其工作原理。

13.以下为利用磁电式扭矩传感器测量扭矩的工作原理图，试说明其原理。

14.简述差动式电容测厚传感器系统的工作原理。

15.为什么说压电传感器只适合于测量动态量？压电传感器内部结构有几种形式？各自的特点是什么？

三 计算题

1.图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：

①R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同其余为电阻，电压输出U0=?。③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。

④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?。

2.石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为5pc/g，电荷放大器灵敏度为50mv/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度(单位g)。

3.有一个以空气为介质的变面积型平板电容器如下图所示，其中a＝8mm，b＝12mm，两极板间距离为1mm，一块极板在原始位置上平移了5mm后，求该传感器此时的电容的变化量及位移灵敏度S。（已知空气相对介

-128.854100电常数ε＝1F/m，真空时的介电常数F/m）。

W20A04.已知变隙式自感传感器的线圈等效电感为L（式中W：线圈的2匝数，0：空气的磁导率，A0：铁芯的截面积，衔铁与铁芯间的气隙宽度）。在如图所示的传感器中，若铁芯截面积A01.5cm2，气隙00.5cm，0.1cm，真空磁导率0410-7H/m，线圈匝数W＝3000，求单端式传感器的灵敏度L/。若将其做成差动结构形式，灵敏度将如何变化？试通过理论分析说明。

5.有一平面直线位移差动传感器，其测量电路采用变压器交流电桥，结构组成如图所示。电容传感器起始时a1＝a2＝2cm，极距d＝2mm，极间介质为空气，测量电路u13sintV，且uu1。试求当动极板上输入一位移量x5mm时，电桥的输出电压uo。

xdC1C2uC1u1uC2u0a1

a2

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