传感器练习题(2)

5、下列传感器中，不属于有源器件的是( )

A、压电式传感器 B、自感式电感传感器 C、霍尔传感器 D、热电偶传感器 6、光敏元件中( )是直接输出电压的。

A、光敏电阻 B、光电池 C、光敏晶体管 D、光导纤维 7、下列不属于光电器件的是( )。

A、电荷耦合器 B、光敏电阻 C、压电晶体 D、光敏晶体管 8、封装在光电耦合器件内部的是( )

A.一个发光二极管和一个发光三极管 B.一个光敏二极管和一个光敏三极管 C.一个发光二极管和一个光敏三极管 D. 两个发光二极管或两个光敏三极管 9、什么是内光电效应？有哪几种类型? 分别与其相对应的光敏器件有哪些？请举例说明生活中光敏传感器的应用

10、光电池的照度特性曲线可知：输出开路电压与照度存在饱和现象，呈非线性；光电流与照度成正比。因此用它作测量元件时，应将其作 源使用，做开关元件时，应将其作为 使用。

11、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射电子的现象称 效应；相应的器件如 ；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动势的效应称 效应。相应的器件如 。 在光线作用下能使物体电阻率改变的现象称 效应，相应的器件如 。

12、光导纤维是一种利用光的 原理而传输光的器件。 相硫化镉 100 硫化铊 对80 灵60 敏40 度20 硫化铅

/% 100 80 60 40 20 0 300 600 900 1200 1500 λ（μm） 400 1200 硅 锗 图1 图2

13、若设计一红外传感器，有灵敏度如图1的三种材料可选择，最好选用 材料。 14、光敏二极管一般处于 工作状态，由其光谱特性上图2可知，若光源在可见光范围，应选用 材料的较好。

15、如下附表1、2（注：为热电偶部分数据），分度号为K、E两种热电偶，问：

（1）K、E两种热电偶,100℃时的热电势E(100℃,0℃)分别为多大？

（2）用E热电偶测某设备温度，冷端为30℃，测得热电势为E(t,30℃)=17.680mV，

则该设备温度t=?

(%) / S 6

2000 λ(nm) （3）在题（2）中改用K热电偶来测该设备温度t，若两种热电偶测得温度相同，则

此时对应的热电势E(t,30℃)为多少？

表1 镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表（分度号：K）（参考端温度为0℃）

t/0C E/mv t/0C 0 0 4.096 8.138 10 0.397 4.508 8.537 20 0.798 4.919 8.938 30 1.203 5.327 9.341 40 1.612 5.733 9.745 50 2.023 6.137 10.151 60 2.436 6.539 10.56 70 2.85 6.939 10.969 80 3.266 7.388 11.381 90 3.681 7.737 11.739 0 100 200 表2 镍铬－铜镍（康铜）热电偶分度表（分度号：Ｅ） （参考端温度为0℃）

00 t/ C E/mv t/0C 10 0.591 6.996 20 1.192 7.683 30 1.801 8.377 40 2.420 9.078 50 3.048 9.787 60 3.683 70 4.329 80 4.983 90 5.646 0 0 100 6.319 10.501 11.222 11.949 12.681 19.481 20.256 200 13.421 14.161 14.909 15.661 16.417 17.178 17.942 18.71 思考：

1、冲床工作时，工人稍不留神就有可能被冲掉手指头。请选用两种以上的传感器来同时探测工人的手是否处于危险区域（冲头下方）。只要有一个传感器输出有效，即检测到手未离开该危险区，则不让冲头动作，或使正在动作的惯性轮刹车。

请以文字形式，谈谈你的检测方案，并说明必须同时设置两个传感器组成“或”逻辑关系、必须使用两只手（左右手）同时操作冲床开关的必要性。

2、假如你应聘到某单位负责设备维护和改造，现单位计划采用数显装置将一台普通车床改造为自动车床，专门用于车削螺纹。此任务委托给你完成，具体要求如下： A、能分别显示横向（最大为500mm）和纵向（最大为100mm）的进给位移量（精度必须达到0.01mm）

B、当加工到规定的螺纹圈数时，能自动退刀，此时喇叭响“嘀”声

C、若横向走刀失控，当溜板运动到床身的左右两端限位时，喇叭报警并立即使机床停

7

止下来

D、有较强的抗震、抗电磁干扰、抗腐蚀等能力 E、有较高的性能/价格比。

请你就以上几个要求给主管部门写一份可行性报告。提示：

1）分别从量程、使用环境、安装和经济适用性等方面考虑，说明拟采用的位置传感器 2）论述实现方法或对策，包括报警、退刀、保护等方法 3）画出传感器及显示器在车床上的安装位置

报告须符合应用文格式，文句通顺、简练、无错别字。

参考答案：

8

检测技术基础——习题1

1、CB 2、B 3、C 4、BA 5、D 6、1）A 2）、BC

7、解：0.5级0——500N测力表 产生的最大绝对误差ΔFmax=0.5%*(500-0)N=2.5N

1.0级0——100N测力表 产生的最大绝对误差ΔFmax=1.0%*(100-0)N=1.0N 所以选用1.0级0——100N测力表较好，产生的误差较小。

8、0.5级（0.6%*240/250=0.576%） 0.2级（0.6%*240/300=0.48%） 0.2级（0.6%*240/500=0.288%）

60C?100%?0.75% 此仪表为1.0级 9、??00800C?0C10、解：允许最大误差Δ

max

=±(1-0)×1%=±0.01Mpa

在校验点0.5MPa时，绝对误差为Δ=0.508-0.5=0.008MPa，小于允许最大误差， 因此符合1级精度。

11、统计规律服从正态分布 具有单峰性 有界性 对称性和抵偿性 12、解：频率特性表达式：H(j?)?11 则其幅频特性A(?)?H(j?)?

21?j??1?(??)工作下限频率：ω=0 f=0Hz 工作上限频率：A(?)?H(j?)?11?(??)2?12

ω=1/τ=1/0.01=100 f=ω/2π=15.9Hz

13、解：求算术平均值及标准差：

151li??li?(9.8?10.0?10.1?9.9?10.2)?10.0(cm)

5i?15由于忽略粗大误差和系统误差，则直接求平均值的标准差：

5112?l?v?[(?0.2)2?0?0.12?(?0.1)2?0.22]?0.0707 ?in(n?1)i?15(5?1)结果表达：l?l?3?l?(10.0?0.2)cm P a?99.73 % 14、解：方案1： P?UI ?p??u??I??(3%?1.5%)??4.5%

方案2： P?I2R ?p?2?I??R??(2?1.5%?2%)??5%

U2方案3： P? ?P?2?U??R??(2?3%?2%)??8%

R 由上可得 方案1 相对误差最小，采用方案1较好。

9

传感器原理——习题2

1、A 2、A 3、B 4、D 5、应变片自补偿 电路补偿

6、消除或减少非线性误差， 共模干扰 提高灵敏度

7、迟滞或系统误差 由传感器材料的性质引起 8、2：1 2：1 4：1 9、解：由

?R?K? 得?R?K?R RF105N??10?3 又????42112ESE5?10m?2.0?10N/m???R?2?10?3?120??0.24?

10、

11、解：（1）R1、R 3沿轴向受拉（正应变）

R2、R 4沿径向受拉（负应变）

F104?0.064 （2）?1??3??2??47E?rE??1?10?2?10

?F104?2??4???2??0.3???0.019?rE??1?10?4?2?107

?R1?R3??k?1?2?0.064?0.128 R1R3?R2?R4??k?2??2?0.019??0.038 R2R4

10

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