《传感器与检测技术》试卷B卷参考答案

温州大学成人教育学院试卷参考答案

（2012级夜大2013年第二次面授）

《传感器与检测技术》试考试科目 卷B卷 命题教师 考试时间 考试形式 XXX 15年暑假 闭（开）卷 姓名 学号 成绩 班级 12英本（1） 一、填空（每空1分，共30分）

1、精密度、准确度、精确度。 2、应变片、质量块、等强度悬臂梁、基座。 3、通频带、时间常数、固

有频率。4、信息数据、控制信息。5、变面积型、变介电常数型、变极距型。6、灵敏度、线性度、迟滞、重复性。

7、功能型、非功能型。8、牛顿第二定律、力、加速度、质量。9、EAB（T）、EAB（T0）；EA（T，T0）、EB

（T，T0）；EAB（T，T0）；EAB（T，T0）=EAB（T，0）-EAB（T0，0）。

二、名词解释（每题3分，共21分）

1、在使用仪表或传感器进行测量时，首先对与测量有确定函数关系的几个量进行测量，将被测量代入函数

关系式，经过计算得到所需的结果的测量方法。

2、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的现象。 3、金属导体置于变化着的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流想水中漩涡那样在导体内转圈的现

象。

4、以电容器作为敏感元件，将被测物理量的变化转换为电容量变化的传感器。

5、指热电偶回路两接点（温度为T、T0）间热电动势，等于热电偶在温度为T、Tn时的热电动势与在温度为

Tn 、T时的热电动势的代数和。

6、在光线照射是，物体内的电子溢出物体表面的现象。

7、传感器在稳态标准条件下，输出变化对输入变化的比值。

三、判断题（每题1分，共10分）

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传感器与检测技术试卷及答案

1 √ 2 × 3 √ 4 × 5 √ 6 √ 7 √ 8 √ 9 × 10 √ 四、简答题（共5题，共39分）

1、简述霍尔元件的零位误差及其原因。

答：从理论上说，当B=0,I=0时，霍尔元件的输出应该为零，即UH=0，实际上仍有一定霍尔电压输出，这就是元件的零位误差，其主要原因有以下几种：

（1）不等位电动势。这是一个主要的零位误差。由于两个霍尔电压极在制作时不可能绝对对称地焊在霍尔元件两侧、输入电流极的端面接触不良、材料电阻率不均匀以及霍尔元件的厚度不均匀等均会产生不等为电动势。

（2）寄生直流电动势。在没有磁场的情况下，元件通以交流输入电流，它的输出除了交流不等位电动势外，还有一直流电动势分量。此电动势称为寄生直流电动势，其产生的原因是由于输入电流极、霍尔电压极的接触电阻造成整流效应以及霍尔电压极的焊点大小不一致，其热容量不一致产生温差，造成直流附加电压。

（3）感应零位电动势。当没有输入电流时，在交流或脉动磁场作用下产生的电动势称为感应零位电动势。它与霍尔电压极引线构成的感应面积A成正比。

（4）自激场零位电动势。当霍尔元件通以输入电流时，此电流就会产生磁场，这一磁场称为自激场，理论情况下自激场对称抵消，但实际应用时，由于输入电流引线也产生磁场，使元件左右两半场不等，因而有霍尔电压输出，这一输出电压称为自激场零位电动势。

2、简述变磁阻式传感器的工作原理及其特点。

答：变磁阻式传感器的工作原理是利用线圈电感或互感的改变来实现非电量电测的

变磁阻传感器的优点：（1）结构简单，工作中没有活动触点，因而工作可靠寿命长。

（2）灵敏度高，分辨率大，能测出0.01um甚至更小的机械位移，能够感受小至0.1rad/s微小角变化。传感器输出信号强，电压灵敏度可达数百mV/mm，测量范围宽，重复性好，线性度优良并且比较稳定，高精度的变磁阻传感器，非线性误差仅为0.1%。

变磁阻传感器的缺点：频率相应差，存在交流零位信号，不宜用于高频零位测量。

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传感器与检测技术试卷及答案

3、保持电容式传感器特性稳定的方法及其实现措施。

答：（1）减小边缘效应的影响。增大电容器的初始电容量，即增大极板面积和减小极板间距。此外，加装等位环也是一有效办法。

（2）减小寄生电容的影响。对传感器进行静电屏蔽，即将电容器极板放置在金属壳体内，并将壳体良好接地。出于同样的原因，其电极引出线也必须用屏蔽线，且屏蔽线外套必须同样良好接地。

4、根据右图简述金属板厚度检测。

答：当金属板的厚度变化时，传感器与金属板间距离改变，从而引起输出电压的变化。由于在工作过程中金属板会上下波动，这将影响其测量精度，因此常用比较的测量方法测量，在板的上下各安装一个电涡流式传感器，如右图所示，其距离位D，而它们与板的上下表面分别相距为d1和d2，这样板厚h为h=D-（d1+d2），当两个传感器在工作时分别测得d1和d2，转换成电压值后送加法器，相加后的电压值再与两传感器间距离D相应的设定电压相减，则就得到与板厚度相对应的电压值。

5、简述传感器静态特性的线性度技术指标。

答：传感器的静态特性是在稳态标准条件下，利用一定等级的校准设备，对传感器进行往复循环测试，得出的输出―输入特性。通常，希望这一特性为线性，这样，会对标定和数据处理带来方便。但实际的输出―输入特性一般多是非线性的，因此，采用各种补偿环节，如非线性电路补偿环节或计算机软件，进行线性化处理。

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