自动检测题库(3)

施，使穿过霍尔元件的磁场成倍地增加，以增加霍尔元件的输出电压。 三、计算题

有一个霍尔元件，其灵敏度KH 是2mV/mA2kGs,将它置于一个梯度为5kGs/mm的磁场中，额定控制电流I是20mA，如果霍尔元件在平衡点附近作0.1mm的摆动，则输出电压范围是多少？

项目单元八 热电偶传感器

一、选择题及填空题：

1．允许直接将mV表接入热电偶测温回路主要是依据（B）定律。 A．均质导体 B．中间导体 C．中间温度 D．标准电极

2．用热电势修正法（计算法之一）进行冷端温度补偿的理论依据是（C）定律。 A．均质导体 B．中间导体 C．中间温度 D．标准电极 3．热电偶冷端温度补偿中的热电势修正法依据（C）定律。 A．均质导体 B．中间导体 C．中间温度 D．标准电极 4．工业生产中最常用的热电偶分度号为（D）。 A．S B．B C．E D．K

5．正常人的体温为37℃，则此时的华氏温度和热力学温度分别约为 C 。 A．32F，100K B．99F，236K C．99F,310K D．37F,310K 6． C 的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大。

A．热端直径 B．热端和冷端的温度 C．热端和冷端的温差 D．热电极的电导率

7．测量钢水的温度，最好选择 B 热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择 D 热电偶；测量汽轮机高压蒸汽（200℃左右）的温度，且希望灵敏度高一些，应选择 E 热电偶。 A．R B．B C．S D．K E．E 8．测量CPU散热片的温度应选用 C 型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用 A 型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用 B 型的热电偶。 A．普通 B．铠装 C．薄膜 D．热电堆

9．镍铬－镍硅热电偶的分度号为 D ，铂铑13－铂热电偶的分度号是 A ，铂铑30－铂铑6热电偶的分度号是 B 。

A．R B．B C．S D．K E．E

10．在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是 C 。

A．补偿热电偶冷端热电势的损失 B．起冷端温度补偿作用 C．将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D．提高灵敏度 12.平行焊热电偶测金属壁温的理论依据是( D ) A.中间温度定律 B.均质导体定律 C.连接导体定律 D.中间导体定律 13.下列标准化热电偶灵敏度最高的是( A )

A.镍铬——铜镍热电偶 B.铂铑10——铂热电偶 C.铜——铜镍热电偶 D.铁——铜镍热电偶

14、中间导体定律：在热电偶中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则热电偶的 总电动势不变 。

15、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是 CU50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 镍铬 。

16、对应于摄氏温度25℃的热力学温度（即绝对温度）为 298.15 K。

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17、热电势由两部分组成，一部分是两种导体的 接触电势 ，另一部分是单一导体的温差电势。

18、热电偶的热电势大小与 结点温度 和 材料 有关，为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度 恒定 。

19、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是 远离高温区 。

21、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是 Cu50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 镍铬 。 22、一温度计显示所测华氏温度为86℉，则其摄氏温度为 ，热力学温度为 。一温度计显示所测华氏温度为313.15K，则其摄氏温度为 ，华氏温度为 。 23、欲测量15000C左右钢水的温度，要求测量精度比较高，应选择的 热电偶 传感器。测量CPU散热片温度应选用 薄片 热电偶；测量锅炉烟气温度应选用 普通型 热电偶；测量十米深岩石钻孔温度应选用 铠装 热电偶。 二、计算题

1．用镍铬---镍硅（分度号为K）热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，求被测点温度。

解：从分度号为K的热电偶分度表查得，E（40℃，0℃）=1.611mV，而题中已知E（T，40℃）=29.188mV， 根据中间温度定律，得：

ET=E（T，0℃）=E（T，40℃）+E（40℃，0℃）=29.188+1.611mV=30.799mV 从分度表查得：T≈740℃。 2、如下图所示镍铬-镍硅热电偶，A’、B’为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度t1=40.0℃，

冰水温度t2=0.0℃，接线盒2的温度t3=20.0℃。

AtB?A?CuUt1接线盒13B?t2冰瓶Cut3接线盒2采用补偿导线的镍铬－镍硅热电偶测温示意图

1）当U3=39.310mV时，计算被测点温度t。

2）如果A’、B’换成铜导线，此时U3=37.699mV，再求t. 已知E(9500C,0)=39.310mV，

0000

E(40C,0)=1.611mV，E(50C,0)=2.022mV，E(680C,0)=28.288mV，E(642C,0)=26.677mV，E(9090C,0)=37.699mV。

三、判断题

1．日常气象用温标为热力学温标。（3） 2．热力学温标就是国际温标。（3）

3．金属热电阻的电阻丝采用双绕法的目的是消除其电感效应。（√） 4．铜热电阻可用作标准热电阻。（3） 5．铜热电阻测温上限可达1000℃。（3）

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6．金属热电阻测温是一般用电桥作为测量电路，并有三线制和四线制两种接法。（√） 7． 可用同一种均质导体作为热电偶的两个热电极。（3） 8．若热电偶两接点温度相等，则回路总热电势必为零。（√） 9．工业上使用最广泛的热电偶是Ｋ型热电偶。（√）

10．不同型号、不同材质的热电偶可以选用相同型号的补偿导线。（3）

11．可以利用不平衡电桥所产生的电动势补偿因冷端温度变化引起的热电势变化值。（√） 12．热电偶分度表中的热电势值，都是在冷端温度为25℃时给出的。（3） 13．补偿导线和热电偶两接点处温度必须相同。（√） 14．压电式传感器具有良好的高频响应性能。（√）

15． 压电式传感器既可用于动态测量也可用于静态测量。（3）

16． 电荷放大器灵敏度与电缆长度无关，而电压放大器灵敏度与电缆长度有关。（√） 17． 变极距型电容传感器通常用于测量很大的线位移。（3）

18． 变极距型电容传感器灵敏，且输出是本质线性的，因而测量范围大。 （3） 19． 霍尔元件灵敏度越大越好。 （√）

20． 若霍尔元件的磁场和电流同时改变方向，霍尔电势的极性将保持不变。 （√）

21． 与简单式（只有一对极板）的变极距型电容传感器相比，差动式结构的灵敏度提高一倍，而

线性误差大为减少。（√）

22． 凡是能够测量压力或压差的仪表，只要量程合适，皆可测量液位。（√） 23． 电容式物位计核心部分一般是变极距型电容传感器。 （3） 24． 电容式物位计仅限于测量液体的液位。 （3 ）

25． 测量固体粉粒的堆积高度可选用电容式物位计。 （√） 26． 超声波频率越低，衰减就越快。（3）

27． 超声波传感器中，无论是发射换能器还是接收换能器都是利用压电效应工作的。（3） 28． 最常用的超声波传感器探头是压电式换能器。（√） 29． 声源尺寸越小，其扩散角也越小。（3） 30． 直探头可以发射和接受纵波。（√）

31． 测量绝缘体的厚度可以使用电涡流式测厚仪。（3） 32． 高频涡流具有趋肤效应。 （√）

33． 高频反射式涡流传感器的线圈装置仅仅是“实际传感器的一半”，而另一半是被测体。（√） 34． 在电涡流式传感器的设计和使用中不必考虑被测物的性质和结构。（3） 35． 变间隙式自感位移计的灵敏度是常数。（3）

36． 差动变压器一次侧励磁电源的频率最高可在达0.1MHz。（3）

37． 对于数字仪表而言，指示数字的最后一位数字所代表的值就是它的分辨力。当被测量的变化

小于分辨力时，仪表的最后一位数字保持不变。（ ）

38． 传感器所能测量的最大被测量（输入量）的数值称为测量上限，最小被测量称为测量下限，

上限与下限之间的差值，则称为量程。（ ）

39． 灵敏度是传感器在稳态下输入（出）增量与输出（入）增量的比值。（3）

40． 一般可用霍尔传感器测量磁场强度、电流、角位移、功率、转速、开关信号等参数。（√） 41． 原始的压电陶瓷是一个非压电体，不具有压电效应。为了使压电陶瓷具有压电效应，就必须

进行极化处理。（√）

42． 光电池是利用内光电效应制成的光电元器件。（√）

43． 压电效应即在电介质的极化方向施加交变电场，它会产生机械变形。当去掉外加电场，电介

质变形随之消失的现象。（3）

44． 常用的接近开关有电涡流式、电容式、磁性干簧开关、霍尔式、光电式、微波式 、超声波式

等。（√）

45． 石英晶体的压电系数比压电陶瓷的大得多，所以采用石英晶一般体采用石英晶体制作标准力

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传感器。（3）

46． 采用高分子压电薄膜振动感应片，可制成玻璃破碎报警装置。（√） 47． 霍尔集成传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器。（√）

项目单元九 光电传感器 项目单元十 数字式传感器

一、填空题

1. 位移量可分为 角位移 和 线位移 两种。相应地，速度亦可分为角速度和线速度。

2. 光栅传感器的光栅包括_主_光栅和指示光栅，当两光栅相对平移为一个栅距Ｗ时，莫尔条纹将垂直位移一个莫尔条纹节距。

3. 光栅按其原理和用途不同，可分为 物理光栅 和 计量 光栅。 4. 计量光栅中 长 用于测量长度， 圆 用于测量角度。

5. 光栅传感器是由 光源 、 光栅副 和 光敏元件 所组成的。 6. 在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是： 提高测量精度 7. 4位二进制码0101所对应的循环码是_0111_。

8. 直射式光电式转速计通过调制盘可将被测转速的变化转换成 光通量的变化，再通过_光电_元

件将光通量的变化转换成 电量 的变化，从而测知转速。

9. 光电管、光敏电阻和光电池分别是依据_外_光电效应、_内_光电效应和光生伏特效应制成的。 10. 光敏电阻的亮电阻和暗电阻相差悬殊，同一光敏电阻元件的暗电阻通常是亮电阻的102_~_107

倍。

11. 在光线作用下能 电子逸出表面 的现象称为外光电效应，基于外光电效应的光电元件有 光

电管 、光电倍增管等。

12. 光敏晶闸管的特点：工作电压很高，有的可达数百伏， 光电流 比光敏三极管大得多，因此

输出功率很大。 13. 人体温度（36℃～37℃）发出的红外线波长为 9 μm～ 10 μm。

14. 光敏电阻是一种利用 内光电效应 制成的光电元件。它具有精度高、体积小、性能稳定、价

格低等特点，所以被广泛应用在自动化技术中作为 开关式光电信号 传感元件。 15. 根据内光电效应制成的光电元器件有 光敏二极 、 光敏三极管 、光敏晶体管和 半导体光敏电阻 等。

16. 光敏二极管在测光电路中应处于 反偏 偏置状态，而光电池通常处于 正偏 偏置状态。在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为 光生伏特效应 。在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的物理现象称为 外光电效应 。 17. 光电开关是用来检测物体的靠近、通过等状态的光电传感器。它把发射端和接收端之间 的 光通量 转化为 电流的变化 以达到探测的目的。

二、判断题

1、 光栅是一种光电式检测装置，它利用光学原理将机械位移变换成光学信息，并应用光电效应将其转换为电信号输出。（√）

2、 光栅测量中，标尺光栅（即主光栅）与指示光栅应配套使用，它们的线纹密度必须相同。（√）

3、 选用光栅尺时，其测量长度要略低于工作台最大行程。（3）

4、 光栅的线纹相交在一个微小的夹角，由于档光效应或光的衍射，在与光栅线纹大致平行的方向上产生明暗相间的条纹，这就是“莫尔条纹”。（3）

5、 利用莫尔条纹，光栅能把其栅距变换成放大了若干倍的莫尔条纹节距。（√）

6、 莫尔条纹的移动与两光栅尺的相对移动有一定的对应关系，当两光栅尺每相对移动一个栅距时，莫尔条纹便相应地移动一个莫尔条纹节距。（√）

7、 由于莫尔条纹由许多条线纹共同干涉形成的，所以它对光栅的栅距误差有平均作用，因而可以削除个别光栅栅距不均匀对测量所造成的影响。（√）

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8、 光电池是类似于普通干电池的恒压源。（3）

9、 光敏电阻的亮电阻通常不超过1kΩ，而暗电阻总在MΩ欧级以上。（√） 10、二进制码和循环码都是有权码。（3） 11、直射型光电转速计的调制盘上孔数越多，测速精度就越高，可测转速量程下限就越小。（√） 12、循环码的特点是任何两个相邻码值只有一位不同。（√）

13、循环码盘比之二进制码盘，其优越性主要体现在可以消除非单值性测量误差。（√） 三、选择题

1. 光栅相邻两线纹之间的距离称为（A）

A 栅距W B 栅线密度K C 光栅分辩率

2. 已知光栅的栅线密度为100条/mm，若主光栅与指示光栅的相对倾角θ=0.1o，则莫尔条纹的节

距BH为 （A）。

A 5.73mm B 0.1mm C 10mm D 0.01mm 3. 光电转速计属于（A）式转速计。

A 计数 B 模拟 C 同步 D 偏差 4. 下列电路图形符号中（B）表示光敏三极管。

5. 一个直线光栅，每毫米刻度线为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为： A

A、5μm； B、50μm； C、4μm D、20μm。

6. 在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是： B

A、 提高测量灵敏度、B、提高测量精度、C、提高测量速度、D、提高测量可靠性。 7. 温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。

A 、上升 ；B 、下降； C 、不变 。

8. 在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于 B ：

A、 外光电效应；B、内光电效应；C、光电发射；D、光导效应。

9. 光敏电阻又称光导管，是一种均质半导体光电元件。它具有灵敏度高、光谱响应范围宽、体积

小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐振动、抗过载能力强和寿命长等特点。光敏电阻的工作原理是基于 C 。

A外光电效应；B、光生伏特效应；C、内光电效应；D、压电效应。 10. 光电管和光电倍增管的特性主要取决于 A ：

A、 阴极材料；B、阳极材料；C、纯金属阴极材料；D、玻璃壳材料 11. 人造卫星的光电池板利用了 A ；。

A 、光电效应； B 、光化学效应； C 、光热效应 ；D 、感光效应。 12. 检测不同颜色的光，需要选用 C 的光电管。

A、同一型号，灵敏度不同； B、额定电压不同；C、光电阴极材料不同； D、光谱特性不同。 13. 数字式位置传感器不能用于 A 的测量。

A、 机床刀具的位移 ；B 、机械手的旋转角度 ；C、人体步行速度；D、机床的位置控制 14. 蓝光的波长比红光 B 。

A、 长 ；B 、短 ；C 、大； D 、小。

15. 有一只 2048 p / r 增量式角编码器，光敏元件在 30 秒内连续输出了 204800 个脉冲。则该

编码器转轴的转速为 D 。

A .204800r/min B.60 * 204800 r/min C ．（ 100/30 ） r/min D .200 r/min

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