传感器原理与应用考试题集解析

本资源是一份关于传感器原理设计与应用的考试题及答案文档，主要涵盖填空题和选择题，旨在帮助学习者理解和巩固传感器的基础理论知识。 在填空部分，涉及了以下几个知识点： 1. 温度计的误差分析：温度计的最大误差与精度等级有关，0.5级精度对应的最大误差是量程的一半。测量100℃时，由于是中点温度，相对误差可通过计算得出，通常在精度等级的规定范围内。 2. 仪表选择原则：选购线性仪表时，量程应覆盖测量值并留有一定的余地，通常选取测量值的1.5-3倍。 3. 传感器结构：传感器通常由敏感元件、转换元件和信号处理部分组成，它们协同工作实现对物理量的检测和信号转换。 4. 热敏电阻的选择：对于电动机过热保护，应选用具有负温度系数（NTC）的热敏电阻，因其在温度上升时阻值减小。 5. 铜热电阻和镍铬-镍硅热电偶特性：铜热电阻在0℃阻值为50Ω，常见分度号为Cu50或Cu100；镍铬-镍硅热电偶正极为镍铬（Ni），负极为镍硅（Si）。 6. 霍尔元件激励：采用恒流源可以稳定霍尔电压，减少因激励电压变化引起的测量误差。 选择题部分涵盖了传感器的工作机制、测量方法、材料特性以及实际应用中的优化措施： 1. 自发电型传感器：考察了不同类型的传感器中哪些能通过自身能量转换产生信号，如压电式传感器。 2. 热电偶性能：热电势与热端和冷端的温差有关，温差越大，输出热电势越大。 3. 压电材料的作用：超声波转化为电信号是利用压电材料的逆压电效应，即在机械压力作用下产生电荷。 4. 电容传感器：调频法测量时，电容作为变量，保持电感不变，以实现精确测量。 5. 电容量最大化的条件：在一定条件下，湿的纸具有最大的介电常数，因此在极板间插入湿纸可获得最大电容。 6. 三线制热电阻电路：三线制设计用于减小引线电阻对测量结果的影响，提高测量的准确性。 7. 石英晶体受压后的电荷分布：在石英晶体受到压力时，电荷会在X、Y、Z面上产生。 8. 汽车衡的测力元件：弹簧管由于其线性好，被广泛用于汽车衡中感受压力变化。 9. 补偿导线的作用：主要用于补偿冷端温度变化对热电势的影响，确保测量的准确性。 10. 霍尔元件的调整：通过电桥调零电位器减小不等位电势，提高测量的稳定性。 11. 信噪比计算：信噪比是信号强度与干扰信号强度的比值，有用信号与干扰相同时，信噪比为0dB，表示噪声等同于信号。 12. 仪表故障排除：对于机箱麻电感问题，可能需要检查接地或绝缘情况，以确保测量系统的安全和准确。 这份资料提供了深入理解传感器基本原理和实践应用的机会，适合学生复习备考或工程师参考学习。