传感器期末测评.docx

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1、1什么是涡流效应，怎样利用电涡流效应进行位移测量？答：当一块金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。2什么是霍尔效应？霍尔原件可以测量那些物理参数？霍尔原件不等位电势概念？霍尔电压与那些因素有关？答：金属或半导体薄片置于磁场中，沿着垂直于磁场方向通以电流，在垂直于电流和磁场方向上产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。霍尔元件可以测

2、量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。当霍尔元件的激励电流为I时,若元件所处位置磁感应强度为零，则它的霍尔电势应该为零,但实际不为零。这时测得的空载霍尔电势称为不等位电势霍尔电压除了正比于激励电流、电压Uc及磁感应强度B外,还与材料的载流子迁移率及器件的宽度b成正比,与器件长度I成反比。3什么是应变效应？答:导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化,这种现象称为“应变效应”4什么是压阻效应？答：沿一块半导体某一轴向施加一定应力时，除了产生一定应变外，材料的电阻率也要发生变化，这种现象称为半导体的压阻效应。5什么是压电效应？什么是正压电效应？什么是逆压电效应？什么是

3、纵向压电效应？什么是横向压电效应？答:压电效应是当某些晶体沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象,同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变，晶体受力产生的电荷量与外力大小成正比。这种现象叫压电效应。正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将这生机械报动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电效应。沿石英晶体的X轴（电轴）方向受力产生的压电效应称为纵向

4、压电效应。沿石英晶体的y轴（机械轴）方向受力产生的压电效应称为横向压电效应”6什么是热电效应？（即热电偶工作原理）答：某些强介电常数物质的表面温度发生变化,随着温度的上升或下降,在这些物质表面就会产生电荷的变化,这种现象称为热电效应7什么是光电效应，什么是内光电效应，什么是外光电效应？答:当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应。这种现象称为光电效应。当光线照在物体上，使物体的电导率发生变化，或产生光生电动势的现象叫做内光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。入射光强改变物质导电率的物理现象称光电导效应，典型的光电器件

5、有光敏电阻；光照时物体中能产生一定方向电动势的现象叫光生伏特效应，光电池、光敏晶体管。在光线作用下，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，典型的光电器件有光电管、光电倍增管。8电容式传感器原理及应用答：原理：电容C=A/d,当被测量变化引起示中介电常数,正对面积A,极板间距d的变化时电容C也相应变化，如果保持其中两个参数不变，而改变一个参数，就可以把该参数的变化转变成电容量的变化，通过测量电路就可以转换为电量输出。应用：电容式压力传感器，电容式加速度传感器。电容式测厚传感器，电容式位移传感器9什么是中间导体定律，中间温度定律，标准导体定律，均质导体定律？答：中间导体定律：热电偶

6、测温时，若在回路中插入中间导体，只要中间导体两端的温度相同，则对热电偶回路总的热电势不产生影响。在用热电偶测温时，连接导线及显示仪表等均可看成中间导体。中间温度定律：任何两种均匀材料组成的热电偶，热端为t,冷端为t时的热电势等于该热电偶热端为t冷端为tc时的热电势与同一热电偶热端为tc,冷端为t时热电势的代数和。标准电极定律：如果A、B两种导体（热电极）分别与第三种导体C（参考电极）组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两个导体A、B组成的热电偶产生的热电势为Eab(t,t)=Eac(t,tO)-Ebc(t,t)均质导体定律：如果组成热电偶的两个热电极的材料相同，无论两接点的温度是否相同，热

7、电偶回路中的总热电动势均为Oo10为什么要对应变片式电阻传感器进行温度补偿，分析该类型传感器补偿方法？答：在外界温度变化的条件下，由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数之差异性而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差方法：自补偿法桥路补偿法热敏电阻补偿法11压电式传器的前置放大器的作用是什么？电压式与电荷式前置放大器各有何特点？答：作用是对传感器输出的微弱信号进行放大，并将传感器的高输出阻抗转换为低阻抗输出电压式放大器使所配接的压电式传感界的电压灵敏度随电缆分布电容及传感器自身电容的变化面变化，因此电缆的更换得重新标定灵敏度电荷放大器所配接的压电传感器灵敏度仅和反馈电容有关，因北没

8、有上述麻烦，但是它价格高，电路复杂，调整困难12热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？常用的补偿方法有哪些？答:因为热电偶的执电势只有当冷端的温度恒定时才是温度的单值函数，而热电偶的标定时是在冷端温度特定的温度下进行的，为了使热电势能反映所测量的真实温度，所以要进行冷端补偿。补偿导线法冷端温度计算校正法冰浴法补偿电桥法。14什么是传感器动态特性和静态特性？简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入一输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。