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传感器练习题参考.doc

检测技术基础——习题1

1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在 0.4%~0.6% ，该压力表的精度等级应定为级，另一家仪器商家需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于 0.9% ，应购买级的压力表。

A、 0.2

B、 0.5

C、1.0

D、 1.5

2、某采购员分别在三家商店购买 100kg 大米、 10kg 苹果、 1kg 巧克力，发现均缺少约 0.5kg ，但

该采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的主要因素是。

A、绝对误差

B、示值相对误差

C、满度相对误差

D、精度等级

3、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪

表量程为欲测量的左右为宜。 A、 3 倍 B、10 倍 C、1.5 倍 D、0.75 倍

4、用万用表交流电压档 ( 频率上限仅为 5kHz) 测量频率高达 500kHz 、 10V 左右的高频电压，发

现示值还不到 2V ，该误差属于。用该表直流电压档测量 5 号干电池电压，发现每次示值均为

1.8V ，该误差属于。 A、系统误差 B、粗大误差 C、随机误差 D、动态误差

5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了。

A、提高精度

B、加速其衰老

C、测试其各项性能指标

D、提高可靠性

6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：

1）该表可能出现的最大绝对误差为。 A、 1℃ B、 0.5℃ C、 10℃ D、 200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为，100℃时的示值相对误差为。

A、 2%

B、 5％

C、 1％

D、 10％

7、已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，一只为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；另

一只为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？

8、欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压

表，其精度应选级。若选用量程为300V，其精度应选级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选级。

9、某个测温仪表测量范围是0-800摄氏度，使用后重新校验,发现最大绝对误差为6摄氏度,此仪表等

级为多少呢?

10、某压力表的测量范围为0~1MPa，精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？在

校验点（产生最大误差点）理论值为0.5MPa，测得值为0.508MPa问此表是否满足该表精度要求？

11、随机误差在测量中不可避免，试说明其分布规律？具有哪些特点？（复习测量中三大类误差的特点、

产生原因与处理方法）

12、已知某一阶传感器的传递函数

()

H s

sτ

，0.01s

τ=，求该传感器输入信号的工作频率范围？

13、设5次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.2（厘米），若忽略粗

大误差和系统误差，试求在99.73％的置信概率下的结果表达。

14、测量电阻R消耗的功率时，可间接测量电阻值R、电阻上的电压U、流过电阻的电流I，然后计算

功率：请给出几种不同的测量方案；假设电阻、电压、电流测量的相对误差分别为γR=±2%，γu=±3%，γI＝±1.5%，试确定最佳测量方案。

传感器原理——习题2

1、下列因素属于产生应变片温度误差的原因有（）

A 、电阻丝有温度系数

B 、试件与电阻丝的线膨胀系数相同

C 、电阻丝承受应力方向不同 2、半导体电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，最主要是由以下哪个方面因素发生显著变化引起的（）。 A 、电阻率 B 、几何尺寸 C 、晶面上电荷

D 、极化电荷 3、下列属于传感器动态特性指标的是( )。 A 、迟滞性 B 、过冲量或超调量 C 、稳定性 D 、线性度 4、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( )

A 、线性度越好

B 、迟滞越小

C 、重复性越好

D 、分辨力越高 5、电阻应变片的温度补偿方法，通常可采用法和法。

6、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除，同时还能起到的作用。

7、压力传感器测量砝码数据如下，试解释这是一种什么误差，产生这种误差的原因是什么。

N(g) 0 1 2 3 4 5 正行程

(mv)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 反行程

(mv)0 0.9 1.3 1.8 2.3 2.5

8、下图所示在悬臂梁距端部L 位置上下面各贴两完全相同的电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4，其初始电阻相等R 1=R 2=R 3=R 4=R ，若将测量电路b 图中1 2 3 4的4个桥臂分别做c d e 图的替换，试分析c d e 三种桥臂接法的输出电压对b 输出电压的比值分别是多少？

(b) (c) (d) (e)

9、某截面积S 为5cm 2

的试件，已知材料的弹性模量E 为2.0×1011

N/m 2

，沿轴向受到拉力F 为105

N ，若沿受力方向粘贴一阻值R 为120Ω、灵敏系数K 为2的应变片，试求其ΔR =?

10、图1是一个悬臂梁，现用电阻应变片测量作用力F 。若考虑电阻应变片的温度线路补偿，试画图

表示应变片粘贴的位置和测量线路的接法。

图1 图2

11、采用四片相同的金属丝应变片(k=2)，将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上，如上图2；力F =104N ，

R 1 R 2

R 3

R 4

R 1 R 3 R 2R 4

R 1、R 3 R 1 R 2

R 1、R 3 R 2 R 4

圆柱断面半径r =1cm ，杨氏模量72

210/E N m =?,泊松比μ=0.3，求：

（1）画出应变片测量电桥的原理图

（2）各应变片的应变ε=？电阻相对变化量ΔR/R =？传感器原理——习题3

1、自感传感器采用差动结构是为了（）。

A 、加长线圈的长度从而增加线性范围

B 、提高灵敏度，减小温漂

C 、降低成本

D 、增加线圈对衔铁的吸引力

2、差动变压器式传感器主要由两个完全相同的螺线管和初始状态处于对称位置的铁芯组成，两初级绕组同名端串联，次级绕组同名端串联；当活动衔铁位于初始平衡位置时，输出电压应该为零，实际不为零，称该电压为。利用差动变压器测量位移时，如果要求区别位移方向（或正负）可采用电路。

3、减少差动变压器传感器零点残余误差最有效的方法是尽可能保证传感器、的相互对称。

4、螺线管式差动变压器传感器中，是评定差动变压器性能的主要指标之一，它的存在会造成传感器在零位附近降低和测量误差增大。

5、差动变压器传感器测量电路常采用的有电路和电路。

6、相敏检波电路正常工作，其参考信号u s 与输入信号u 2需要满足的两个条件：、。

7、电涡流传感器的整个测量系统由和两部分组成，利用两者的耦合来完成测量任务。

8、由电涡流贯穿深度与频率的关系知，其透射式传感器采用激励，而高频激励的则采用。

9、说明差动变压器零点残余电压的产生原因及其消除方法？

10、利用电涡流法测板材厚度，已知激励源频率f =1MHz ，被测材料相对磁导率μr=1电阻率

82.910ρ-=?Ωg m ，70410/H m μπ-=?。若被测板厚（1+0.2）mm ，试求电涡流的贯穿深度h =? 并

由此说明该测量应采用反射式还是透射式？

1、为减少变极距型电容传感器灵敏度的非线性误差,应选用( )类型的传感器为最好。 A 、大间距 B 、高介电常数 C 、差动式 D 、小间距

2、当变隙式电容传感器的两极扳间的初始距离d 0增加时，将引起传感器的（） A 、灵敏度增加 B 灵敏度减少 C 非线性误差增加 D 非线性误差减少

3、电容式传感器的测量电路可采用、、等。

4、现有一只同心圆筒形电容式位移传感器如下简图，L =25mm 两个外筒A 、B 半径R =6mm ，内筒C 的半径r =4.5mm ；内电极连屏蔽套管与A 构成可变电容C x ，BC 构成固定电容C F ，信号源U i =6V ，同心圆筒

电容公式

1.8ln

C R

r ε=

。采用理想运放测量电路。问：

1）推导输出电压u 0与被测位移x 成正比时的表达式，并在图中标明C x 、C F 的连接位置。 2）求该传感器输出电容—位移灵敏度K c x =? 3)求该测量电路输出电压—位移灵敏度K u x =?

传感器原理——习题4 1、什么是压电效应？

2、压电材料石英晶体具有各向异性，在沿电轴方向、机械轴方向力的作用下压电效应，而沿光轴方向时则压电效应。

3、单片压电片的等效电容为C ；输出电荷为Q ；输出电压为U ；若将相同两片串接后，则其总参数C 1

C ，U 1= U 。并接后，则其总参数C 1= C ，Q 1= Q 。

4、压电材料将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用；蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的。

5、压电元件的两种测量电路中其高输入阻抗前置放大器的作用？有哪几种形式？各自有何特点？

6、压电加速度传感器与电荷放大器连接的等效电路如图所示。图中C 为传感器固有电容、电缆等效电容和放大等效电容之和。已知传感器电荷灵敏度100/q S pc g =,反馈电容1000f C pF =，试求当被测加速度为0.5g 时，输出电压是多少?(g 为重力加速度)

7、用压电式单向脉动力传感器测量一正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为 200pC /N ，电荷放大器的反馈电容C f =2000pF ，测得输出电压 u o =5sin w t （ V ）。求： 1 ）该压电传感器产生的总电荷 Q （峰值）为多少 pC ？ 2 ）此时作用在其上的正弦脉动力（瞬时值）为多少？

1、什么是霍尔效应？影响霍尔电势的因素有哪些？

2、霍尔元件使用时电极和电极不能接反；霍尔电势U H = 。

3、可以减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是。

A 、减小激励电流

B 、减小磁感应强度

C 、使用电桥调零电位器

传感器原理——习题5

1、光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定工作电压下（） A 、暗电阻大 B 、暗电阻与亮电阻的差值小 C 、亮电阻大 D 、暗电阻与亮电阻的差值大

2、光敏电阻受到光照射时,其阻值随光通量的增大而( )。 A 、变大 B 、不变 C 变为零 D 、变小

3、下列属于四端的元件。

A 、应变片

B 、压电晶片

C 、霍尔元件

D 、热敏电阻 4、光纤的纤芯是用( )材料制成的。

A 、高折射率的玻璃

B 、高折射率的塑料

C 、低折射率的玻璃

D 、低折射率的塑料 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。

1080604020λ（μm ）

相对灵敏度/%

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=?

（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℃）

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℃）

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：

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%）

9、000

6100%0.75%8000γ=?=-C

C C

此仪表为1.0级 10、解：允许最大误差Δmax =±(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：1()1H j j ωωτ=

则其幅频特性()()A H j ωω==工作下限频率：ω=0 f =0Hz

工作上限频率：()()A H j ωω==

ω=1/τ=1/0.01=100 f =ω/2π=15.9Hz

13、解：求算术平均值及标准差：

5111

(9.810.010.19.910.2)10.0()55

i i i l l cm ===++++=∑

由于忽略粗大误差和系统误差，则直接求平均值的标准差：

0.0707l σ=== 结果表达：3(10.00.2)l l l cm σ=±=± 99.73%a P =

14、解：方案1： UI P = (3% 1.5%) 4.5%p u I γγγ=+=±+=±

方案2： R I P 2

= 2(2 1.5%2%)5%p I R γγγ=+=±?+=±

方案3： 2

U P R

= 2(23%2%)8%P U R γγγ=+=±?+=±

由上可得方案1 相对误差最小，采用方案1较好。

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

=得R K R

又

42112

510 2.010/

F N

E SE m N m

ε-

====

???

2101200.24

R-

∴?=??Ω=Ω

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）

（2）

13247

0.064

110210

E r E

εε

ππ-

=====

????

24247

0.30.019

110210

r E

εεμ

ππ-

==-=-?=-

????

20.0640.128

R R

===?=

20.0190.038

R R

===-?=-

传感器原理——习题3

1、B

2、同向或顺次串联反向零点残余电压相敏检波电路

3、几何尺寸电气参数

4、零点残余电压灵敏度

5、相敏检波电路差动整流电路等

6、u s >>u 2 u s 与u 2同频同相/反相

7、激励线圈金属导体磁

8、低频激励反射式

9、零点残余电压的产生原因：

1）基波分量---两次极绕组电气参数\几何尺寸不对称 2）高次谐波----磁性材料的非线性消除/补偿办法：

1）从设计和工艺上保证结构对称性 2）选用合适的测量线路 3）采用补偿线路

、解：电涡流的贯穿深度h =

8.5710mm -=? （h d ==1.2mm ）贯穿深度远小于被测板厚度，因此应采用反射式测量法。

1、C

2、BD

3、运放脉冲宽度调制环行二极管充放电电桥

4、解：（1）首先任意假定运算放大电路中的两电容分别为：C 1、C 2如图则由反相比例运算得输出电压表达式：

2210112

1/1/i i i z j C C U U U U z j C C ωω=-

=-=- 由 1.8ln /F L

C R r

ε=

()

1.8ln /X L x C R r

ε-=

要使U 0与位移x 成正比，则C 1为C x C 2为C F

0X i i F C L x U U U C L

-=-

=- (2) 输出电容—位移灵敏度：1 1.931.8ln / 1.8ln(6/4.5)

X X C dC K dx R r ε=

=-=-=-（c/m ）（3）输出电压—位移灵敏度：006

2.42510i U dU U K dx L -====?(v/m)

传感器原理——习题4

2、产生不产生

3、串接C 1=1/2C ，U 1=2U 。并接C 1=2C ，Q 1=2Q

4、正压电效应逆压电效应

5、高输入阻抗前置放大器的作用：

将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出；放大传感器输出的微弱电信号。放大器类型及特点：

1）电阻反馈的电压放大器，其输出电压与输入电压成正比；压电传感器与前置放大器之间连

接电缆不能随意更换，否则将引入测量误差。

2）带电容反馈的电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比。电荷放大器电路的电缆长度变化的影响不大，其输出电压Uo 只取决于输入电荷与反馈电容Cf ，与电缆电容Cc 无关，且与q 成正比（U 0=-Q/C f ）

6、00.5100/0.50.051000q f f S g Q pc g g

U V C C pF

??====

7、解：(1) 由0f

u C =

得405sin 200010sin ()f q u C t pC t pC ωω==?= 所以总电荷峰值为：Q =104 pC

(2) 由q df =得 410sin ()

50sin ()200(/)

q t pC f t N d pC N ωω==

= 1、霍尔效应：通电导体/半导体，在垂直于电流和磁场方向上产生电动势的现象。

由U H ＝K H I B 可知，影响因素：磁场与元件法线方向的角度、元件的几何形状、控制电极对霍尔电势的短路作用。

2、激励或输入电极输出电极 U H =K H IB

3、C

传感器原理——习题5

1、C

2、A

3、B

4、B

5、C

6、C

7、内光电效应：光照下，物体的电导率发生变化或产生光生电动势的效应。光电导效应：在光线作用下能使物体电阻率改变的现象，如光敏电阻等；

光生伏特效应：在光线作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象。如光电池、光敏晶体管等光敏器件在实际中有广泛的应用：如太阳能光电池、路灯自动控制；光敏三极管的印刷纸张自动控制电路等，涉及光敏器件的均可。 8、电流源电压源

9、外光电效应光电管或光电倍增管光生伏特效应光电池光电导光敏电阻

10、全内反射 11、硫化铅 12、开关硅

4、解：（1）查分度表得：

E分度热电偶的热电势：E(1000C,00C)=6.319mv

K分度热电偶的热电势 E(1000C,00C)=4.096mv

（2）由已知E（t，300C）=17.680mV，t0=30℃，查附表E（300C，00C）=1.801mV 得E（t，0℃）=E（t，t0）+E（t0，0℃）

=17.680+1.801=19.481（mV）

反查附表，得 t=280℃

（3）若采用K热电偶，热端温度与（2）相同2800C，相应的热电势为：E（280℃，30℃）=E（280℃，0℃）-E（30℃，0℃）查表得

=11.381-1.203=10.178（mV）

传感器试题库2016.

一：填空题（每空1分） 1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组成。 2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。 4.光电流与暗电流之差称为光电流。 5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。 6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计和箔式应变计结构。 7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与距离的平方成反比关系。 8.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。 9.画出达林顿光电三极管内部接线方式：＋U C E R L 10.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示k（x）=Δy/Δx 。 11.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。 12.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。 13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。 14.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿

法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 15. 应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 16. 传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 17. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。 18. 光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。 19. 光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr （f ）=Sr 。/(1+4π2f 2τ2) 20. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 21. 国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 22. 传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器 23. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x 24. 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。 25. 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类：物理传感器，化学传感器，生物传感器。 P3 26. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为柱式传感器、轮辐式传感器、悬梁式传感器和环式传感器 27. 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱灵敏度，其表达式为：) ()()(λφλλU S = 28.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电阻两部分组成。 29. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计 30. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为

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压电式传感器一、选择填空题： 1、压电式加速度传感器是（D ）传感器。 A、结构型 B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号 2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（A ）。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（B ）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（C），压电陶瓷的稳定性（C ）。 A、高，差 B、高，好 C、低，差 D、低，好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（D）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。二、简答题 1、什么是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？答：某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。通常把沿电轴X－X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴Y－Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”；所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同，电荷产生方向也不同。 2、压电式传感器为何不能测量静态信号？答：因为压电传感元件是力敏感元件，压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。

应变式扭矩传感器简单设计报告

基于电阻应变式扭矩传感器与MSP430的扭矩测量系统设计

2.应变式扭矩传感器 2.1 金属应变计工作原理电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应[4]。金属丝的电阻随着它所受的机械变形的大小而发生相应的变化的现象称为金属的电阻应变效应。例如，一段金属丝的电阻R 与丝的长度L ，横截面A 有如下关系： L R A ρ = （2-1）若金属丝受到拉力F 作用伸长，伸长量设为l ?，横截面积相应减少A ?，电阻率的变化设为ρ?，则电阻的相对变化量为： R l A R l A ρρ????=-+ （2-2）又因为对金属丝来说2 22,2, 2A r r r A r A rdr A r r ππππ???=?===于是有： 2R l r R l r ρ ρ????=-+ （2-3）由材料力学知，弹性限度内材料的泊松系数为//r r l l μ?=-?，则有 0(12)R l l K R l l ρμρ????=++= （2-4）式中0/12/K l l ρρ μ?=++ ?为金属丝的灵敏度系数，它越大表明单位应变引起的电阻相对变化越大。若令l l ε?=为金属丝的轴向相对应变，则 (12)R R ρρμεε ??=++ （2-5）从上式可知，灵敏度系数受两个因素影响：一个是受力后材料的几何尺寸的变化，即12μ+；另一个是受力后材料晶格畸变引起电阻率发生的变化及 ρ ρε ?。对金属材料电阻丝来说，灵敏度系数表达式中12μ+的值要比 ρ ρ ε ?大得多。因此

在相当的范围内，电阻的相对变化与金属丝的纵向应变ε成正比，也及金属丝有着不错的线性度。 2.2 扭矩测量原理弹性体是扭矩传感器的关键部件，它直接与被测对象接触（例如电机转轴）并引起应变片产生形变。弹性轴在受到扭转时发生形变（如图），轴上会有应力和应变产生。其横截面会受到一个剪应力，该剪应力按照直线规律变化，在轴的中心处为零，轴的表面达到最大[4]。 (1)弹性轴横截面剪应力（2）弹性走表面法向张力图2.1 弹性轴横截面与表面手里分析现在从弹性轴的径向表面上取一个单元进行研究，如图，在其与杆轴成45度与135度的斜面上，受到法向应力，此法向应力为主应力，其数值等于横截面上的剪应力τ[4]。图中，此应力在一个方向上受拉伸，另一个方向上受压缩。

无线传感器网络试题库1教学内容

无线传感器网络试题库1

《无线传感器网络》一、填空题（每题4分，共计60分） 1.传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户(观察者) 2.传感器网络的基本功能：协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 3、 3.无线传感器节点的基本功能：采集数据、数据处理、控制、通信 4.无线通信物理层的主要技术包括：介质选择、频段选取、调制技术、扩频技术 5.扩频技术按照工作方式的不同，可以分为以下四种：直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频扩频 6.定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7.无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 8.无线传感器网络的关键技术主要包括：网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术 9.IEEE 802.15.4标准主要包括：物理层。介质访问控制层 10.简述无线传感器网络后台管理软件结构与组成：后台管理软件通常由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。 11.数据融合的内容主要包括：多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 12.无线传感器网络可以选择的频段有：_800MHz___915M__、2.4GHz、___5GHz

13.传感器网络的电源节能方法：_休眠（技术）机制、__数据融合 14.传感器网络的安全问题：(1) 机密性问题。 (2) 点到点的消息认证问题。 (3) 完整性鉴别问题。 15.802.11规定三种帧间间隔：短帧间间隔SIFS，长度为 28 s a)、点协调功能帧间间隔PIFS长度是 SIFS 加一个时隙(slot)长度，即 78 s b)分布协调功能帧间间隔DIFS ，DIFS长度=PIFS +1个时隙长度，DIFS 的长度为 128 s 16.任意相邻区域使用无频率交叉的频道是，如：1、6、11频道。 17.802.11网络的基本元素SSID标示了一个无线服务，这个服务的内容包括了：接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等 18.传感器是将外界信号转换为电信号的装置，传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成 19.传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成 20.物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖万物的网络。RIFD无线识别、嵌入式系统技术、能量供给模块和纳米技术列为物联网关键技术。二、基本概念解释（每题5分，共40分） 1.简述无线网络介质访问控制方法CSMA/CA的工作原理 CSMA/CA机制:

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第一章检测技术的基本概念一、填空题： 1、传感器有、、组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。 3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。 5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为。二、选择题： 1、标准表的指示值100KPa，甲乙两表的读书各为 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差 3、有一台测量仪表，其标尺范围0—500 KPa，已知绝对误差最大值 P max=4 KPa，则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 级 4、选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的倍。 A3倍 B10倍 C 倍 D 倍 5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于测量。 A偏位式 B零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。系统误差 B随机误差 C粗大误差 7、有一台精度级，测量范围0—100 KPa，则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了。 A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小，说明越高。 A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、灵敏度越大，仪表越灵敏（） 3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（） 4、灵敏度其实就是放大倍数（） 5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（） 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字（） 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字（）四、问答题 1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。答：指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。

动态扭矩传感器

本产品是通用型数字扭矩传感器，通过弹性或刚性联轴器将传感器安装在动力设备与负载设备之间。转速测量采用光电码盘设计。主要用于航天、航空、汽车、建筑、化工、机械行业等领域： 1、风机、水泵、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测； 2、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测； 3、大型机车、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测； 4、可用于制造面粉粘度计；技术特点是： 1.可以测量静态旋转扭矩及动态过程的旋转扭矩。 2. 测量正向，反向扭矩时不需要调零，输出信号为频率信号。 3. 结合电子技术实现非接触电源供电输入与扭矩信号输出。

4. 扭矩的测量与旋转速度，方向无关。 5. 数字化处理信号输出，抗干扰能力强，性能稳定可靠，使用寿命长。 6. 扭矩的频率输出的范围：(正反向)。 7. 输入电源极性，幅值保护，输出信号保护。 8. 体积小，重量轻，安装方便。 9. 可测量正反向扭矩，转速及功率。安装注意事项是： 1.使用两组联轴器，将传感器安装在动力设备与负载之间。一端用法兰盘或连接套与被测设备相连，另一端固定或施力 2.分别调整动力设备、负载、传感器的中心高度和同轴度，要求小于0.05mm，然后将其固定，并紧固可靠，不允许有松动，使用小量程或高转速传感器时，更要严格保证连接的中心高和同轴度。否则可能造成测量误差及传感器的损坏。 3.连接时可选用刚性或弹性联轴器，在震动较大或同轴度无法保证安装要求时（大于0.05mm，小于0.2mm），建议选用弹性联轴器（会影响测量精度），

安装同轴度超过0.2mm时，严禁使用。使用中如有疑问请及时与郑州沐宸自动化科技有限公司联系，保修期之内不得自行拆卸，如果传感器不能满足您的要求，传感器本体及外壳没有任何损伤的前提下可以进行更换处理。

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无线传感器网络试题一填空题 1、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 2、感知目标、网络节点、用户构成了无线传感器网络的三个要素。 3、无线传感器网络的通信协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层与互联网协议栈的五层协议相对应 4、无线传感器网络的产业化障碍包括四个方面。它们分别是：大规模组网问题、大规模组网问题实用化低功耗技术、微型化加剧信号串扰、可靠性提高资源需求二、判断题 1、无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式（对） 2、SINK节点：亦称网关节点，与簇头结点的功能完全相同。（错） 3、通过拓扑控制自动生成的良好的网络拓扑结构，能够提高路由协议和MAC协议的效率，可为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定基础，有利于节省节点的能量来延长网络的生存期。（对） 4、美国军方最先开始无线传感器网络技术的研究。（对）三、选择题

1、最先开始无线传感器网络技术的研究的国家是（B） A中国B美国C日本D韩国 2、无线传感器网络的特点包括（C）（1）可快速部署（2）可自组织（3）隐蔽性强和高容错性（4）成本高，代价大 A （1）（2）（4） B （2）（3）（4） C （1）（2）（3） D（1）（3）（4） 3、将“信息社会技术”作为优先发展领域之一。其中多处涉及对WSN 的研究，启动了EYES 等研究计划的组织是（D） A日本总务省 B韩国信息通信部 C美国国防部 D欧盟 4、与无线传感器网络的兴起无关的技术是（A） A虚拟运营技术 B无线通信 C片上系统（SOC） D低功耗嵌入式技术

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309题图：电容式差压传感器的结构与测量电路 309、左图是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C 1、C 2，两边压力分别为F 1、F 2。图2－5右为二极管双T 型电路，电路中电容是左图中差动电容，电源、E 是占空比为50%的方波。试分析：(1)当两边压力相等F 1＝F 2时负载电阻R L 上的电压U o 值； 2)当F 1＞F 2时负载电阻R L 上的电压U o 的大小和方向(正负)。 309、解： 310、试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。 310答：当初始状态时，液面高度h=0,则 1 2ln l R r C π ε= ，当液面高度为h 时，则由此可见，电容变化量ΔC 与液面高度h 成正比，只要将电容的变化量测出发出来，就可间接获得被测液面高度。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。

336题图差动脉冲宽度调制线路 314题图差动变压器式加速度传感器 (a) 结构示意图（b ）测量电路方框图l 一弹性支承2一差动变压器 2 D t 1 2 x 1 312、试说明由比较器A 1、A 2、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工作原理。 312答：设电源接通时，双稳态触发器的A 端为高电位，B 端为低电位，因此A 点通过R 1 对C 1充电，直至M 点的电位等于参考电压U F 时，比较器A l 产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，则A 点呈低电位，B 点呈高电位。此时M 点电位经二级管D 1迅速放电至零。而同时B 点的高电位经R 2向C 2充电，当N 点电位等于U F 时，比较器A 2产生一脉冲。使触发器发器又翻转一次，则A 点呈高电位，B 点呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在双稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C 1 、C 2调制的方波脉冲。 313、试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？313答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定。当考虑电场的边缘效应时，情况要复杂得多，边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏度下降和非线性增加。为了克服边缘效应，首先应增大初始电容量C o 。即增大极板面积，减小极板间距。此外，加装等位环是消除边缘效应的有效方法。 14、试说明图示的差动变压器式加速度传感器的工作原理。答：在被测加速度为零时，衔铁在初始位置状态，此时衔铁位于差动变压器线圈的中间位置，因而输出电压为零。当被测体有加速度时，由于弹性支承1受惯性力作用相对差动变压器2有位移，即带动衔铁相对被测体有相反方向的位移，从而使差动变压器输出电压。经检波、滤波后，其输出电压可反映被测加速度的数值。 315、电涡流式传感器有何特点？答：特点：涡流式传感器测量范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强以及可以非接触测量等特点；示意图：被测板1的上，下各装一个传感器探头2，其间距为D 。而他们与板的上，下表面分别相距X 1和X 2，这样板厚t=D －(X 1+X 2),当两个传感器在工作时分别测得X 1和X 2，转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器距离D 对应的设定电压再相减，

扭矩传感器样本

工作原理：传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。下面为扭矩测量的主要工作原理框图，由于采用了能源与信号的无接触传输，完美的解决了旋转状态下的扭矩测量。电源当测速码盘连续旋转时，通过光电开关输出脉冲信号，根据码盘的齿数和输出信号的频率，即可计算出对应的转速。技术指标： 1.测量范围：0.5N·m--5万N·m（分若干档） 2.非线性度：±0.1%--±0.3%（Ｆ·Ｓ） 3.重复性：±0.1%--±0.2%（Ｆ·Ｓ） 4.精度：±0.2%--±0.5%（Ｆ·Ｓ） 5.环境温度：-40℃--70℃ 6.过载能力：150% 7.频率响应：100 μs 8.输出信号: 频率方波 (标准产品)，也可以为4-20毫安电流或电压信号零扭矩: 10 KHz 正向满量程: 15 KHz 反向满量程: 5 KHz 9.输出电平：5V （可以根据客户的要求作出调整),负载电流<10mA 10.信号插座： (1)0. (2)+12V. (3)-12V. (4)转速. (5)扭矩信号. 11．绝缘电阻：大于200MΩ 12．相对湿度：≤90%RH 量程选择：转矩转速传感器的量程选择应以实际测量的最大转矩来确定，通常情况下应留有一定余量，防止出现过载以至于损坏传感器。计算公式：M=9550*P/N 1

M：转矩单位（牛.米）P：电机功率单位（千瓦）N：转速单位（转/分钟）如您使用的电机为三相感应电机，转矩量程应选择为额定扭矩的2-3倍，这是由于电动机的启动转矩较大的缘故。型号选择 C系列转速转矩传感器代号类型 4 常规动态测试 5 静态（适用于非旋转场合） 6 小量程（10牛米以下） 4A 为4型换代产品 6A 为6型换代产品 7 可以同时测量轴向力量程测量范围（NM） 0.5 0—0.5 1 0—1 2 0—2 5 0—5 10 1—10 20 2—20 50 5—50 100 10—100 200 20—200 300 30—300 500 50—500 700 70—700 1000 100—1000 2000 200—2000 5000 500—5000 10000 1000—10000 20000 2000—20000 50000 5000—50000 代号输出形式 1 频率输出 2 4-20mA 3 电压输出代号精度等级 A 0.2 B 0.5 2

无线传感器网络技术试题

无线传感器网络技术试题 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

一、填空题 1. 传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户(观察者) 2. 传感器网络的基本功能：协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 3. 无线传感器节点的基本功能：采集数据、数据处理、控制、通信 4. 传感节点中处理部件用于协调节点各个部分的工作的部件。 5. 基站节点不属于传感器节点的组成部分 6. 定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7. 无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 8. NTP时间同步协议不是传感器网络的的时间同步机制。物理层。介质访问控制层 10. 从用户的角度看，汇聚节点被称为网关节点。 11. 数据融合的内容主要包括：多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 13. 传感器网络的电源节能方法：_休眠（技术）机制、__数据融合 14. 分布式系统协同工作的基础是时间同步机制 15. 无线网络可以被分为有基础设施的网络与没有基础设施的网络，在无线传感器网络，Internet网络，WLan网络，拨号网络中，无线传感器网络属于没有基础设施的网络。 16. 传感器网络中，MAC层与物理层采用的是IEEE制定的IEEE协议

17. 分级结构的传感器网络可以解决平面结构的拥塞问题 18. 以数据为中心特点是传感器网络的组网特点，但不是Ad-Hoc的组网特点 19. 为了确保目标节点在发送ACK过程中不与其它节点发生冲突，目标节点使用了SIFS帧间间隔 20. 典型的基于竞争的MAC协议为CSMA 二、选择题 1.无线传感器网络的组成模块分为：通信模块、（）、计算模块、存储模块和电源模块。A A．传感模块模块 C网络模块 D实验模块 2..在开阔空间无线信号的发散形状成（）。A A．球状 B网络 C直线 D射线 3.当前传感器网络应用最广的两种通信协议是（）D A. B. C. D. 4.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层，通常它的网络层支持三种拓扑结构，下列哪种不是。D A．星型结构、B网状结构C簇树型结构D树形结构 5.下面不是传感器网络的支撑技术的技术。B A．定位技术B节能管理C时间同步D数据融合 6.下面不是无线传感器网络的路由协议具有的特点D A．能量优先 B.基于局部拓扑信息 C.以数据为中心 D预算相关 7.下面不是限制传感器网络有的条件C A电源能量有限 B通信能力受限 C环境受限 D计算和存储能力受限

传感器题库及答案

第一章检测技术的基本概念一、填空题： 1、传感器有 ____________ 、、 __________ 组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出 _______________ 与输入 _________ 的比值。 3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度 ______________ 。 4、下面公式是计算传感器的 ____________ 。 y max y min 5、某位移传感器的输入变化量为 5mm ，输出变化量为800mv ,其灵敏度为 _________________ 。、选择题: 1、标准表的指示值 100KPa ，甲乙两表的读书各为 101.0 KPa 和99.5 KPa 。它们的绝对误差为 ______________ 。 A 1.0KPa 禾口 -0.5KPa B 1.0KPa 禾口 0.5KPa C 1.00KPa 禾口 0.5KPa 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示 _____________________ 。 A 绝对误差 B 相对误差 C 随机误差 D 引用误差 3、有一台测量仪表，其标尺范围 0— 500 KPa ，已知绝对误差最大值 Pmax=4 KPa ，则该仪表的精度等级 __________________ 。 A 0.5 级 B 0.8 级 C 1 级 D 1.5 级 4、选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 _______________ 倍。 A3 倍 B10 倍 C 1.5 倍 D 0.75 倍 5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于 ___________________ 测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于 ___________________ 测量。 A 偏位式 B 零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。系统误差 B 随机误差 C 粗大误差 7、有一台精度2.5级，测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 _______________ 格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了。 9、传感器能感知的输入量越小，说明 _________________ 越高。三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度（） 2、灵敏度越大，仪表越灵敏（ 3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（） 4、灵敏度其实就是放大倍数（） 5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（） A max 100% (1-9) A 提高精度 B 加速其衰老 C 测试其各项性能指标 D 提高可靠性 A 线性度好 B 迟滞小 C 重复性好 D 分辨率高

扭矩传感器设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

目录一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想

一、设计背景不久前，市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出，2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下，预计2010年将跌破2美元。Darnell表示，随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同，更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出，软件开发环境持续改善，以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动，扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束，扭矩测量仪市场将迎来加速增长。现在，中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外，监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献，特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。扭矩传感器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。二、设计题目与设计要求 1、设计题目：设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求： 1）精度高，频响快，可靠性好，寿命长； 2）体积小、质量轻，便于安装使用； 4）没有导电环等磨损件，可以高速长时间运行； 3、使用条件：由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上，振动大，灰尘、油雾、水污比较多，故要求传感器封闭，只留下两个轴端在外面，工作温度在0~60度。三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理根据第九章相关内容。（P145~146）扭矩测量的基本原理如下：电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

无线传感器网络与RFID技术复习题

无线传感器网络与RFID技术复习题一、填空题 1、传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、观察者（用户）。 2、无线通信物理层的主要技术包括：介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术。 3、无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络。 4、无线传感器网络的关键技术主要包括：网络拓扑控制、网络协议、时间同步、定位技术、数据融合及管理、网络安全、应用层技术等。 5、传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成。 6、无线传感器网络的组成模块分为：通信模块、传感模块、计算模块、存储模块和电源模块。 7、传感器网络的支撑技术包括：时间同步、定位技术、数据融合、能量管理、安全机制。 8、传感器节点通信模块的工作模式有发送、接收和空闲。 9、传感器节点的能耗主要集中在通信模块。 10、当前传感器网络应用最广的两种通信协议是：zigbee、IEEE802.15.4。 11、ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层，通常它的网络层支持三种拓扑结构：星型(Star)结构、网状（Mesh）结构、簇树型（Cluster Tree）结构。 12、根据对传感器数据的操作级别，可将数据融合技术分为以下三类：特征级融合、数据级融合、决策级融合。 13、信道可以从侠义和广义两方面理解，侠义的信道（信号输出的媒质），分为（有线信道和无线信道）；广义信道（包括除除传输媒质还包括有关的转换器）广义信道按照功能可以分为（模拟信道）和（数字信道）。 14、无线传感器网络可以选择的频段有：868MHZ、915MHZ、2.4GHZ、5.8GHZ。 15、无线通信物理层的主要技术包括：介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术。 16、IEEE 802.15.4标准主要包括：物理层和MAC层的标准。 17、传感器网络中常用的测距方法有：到达时间/到达时间差(ToA/TDoA)、接收信号强度指示(RSSI)、到达角(AoA)。

(完整版)传感器考试试题及答案

传感器原理及其应用习题第1章传感器的一般特性一、选择、填空题 1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。 2、通常传感器由＿＿敏感元件＿＿、＿＿转换元件＿＿＿＿、＿转换电路＿＿＿＿三部分组成，是能把外界＿非电量＿转换成＿＿＿电量＿＿＿的器件和装置。 3、传感器的＿＿标定＿＿＿是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。 4、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类，其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。 5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω0越_________, 其工作频带越宽。 6、按所依据的基准直线的不同，传感器的线性度可分为、、、。 7、非线性电位器包括和两种。 8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。 A. 放大电路 B. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 9、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。 A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤 10、属于传感器静态特性指标的是（D ） A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 11、衡量传感器静态特性的指标不包括（ C ）。 A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性 12、下列对传感器动态特性的描述正确的是（） A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快 B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽 C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。二、计算分析题 1、什么是传感器？由几部分组成？试画出传感器组成方块图。 2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义第2章电阻应变式传感器一、填空题 1、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称__应变_____效应；半导体或固体受到作用力后_电阻率______要发生变化，这种现象称__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为____横向___效应。 2、产生应变片温度误差的主要因素有＿电阻温度系数的影响、＿试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响＿。 3、应变片温度补偿的措施有＿＿＿电桥补偿法＿、＿应变片的自补偿法、＿、。 4. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。 5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍

无线传感器网络练习题(1)

一、填空 1.无线传感器网络系统通常包含汇聚节点、传感器节点、管理节点。 2.传感器节点一般由通信模块、传感器模块、存储模块和电源模块组成。 3.无线传感器节点的基本功能是：采集数据、数据处理、控制和通信。 4.传感器节点通信模块的工作模式有发送、接收和空闲。 5.无线通信物理层的主要技术包括介质的选择、频段的选择、调制技术和扩频技术。 6.扩频技术按照工作方式的不同，可以分为四种：直接序列扩频、跳频、跳时和宽带线性调频扩频。 7.目前无线传感器网络采用的主要传输介质包括无线电波、光纤、红外线等。 8.无线传感器网络可以选择的频段有：868MHz、915MHz、和5GHz。 9.传感器网络的电源节能方法：休眠机制、数据融合。 10.根据对传感器数据的操作级别，可将数据融合技术分为一下三类：决策级融合、特征级融合、数据级融合。 11.根据融合前后数据的信息含量分类（无损失融合和有损失融合） 12.根据数据融合与应用层数据语义的关系分类（依赖于应用的数据融合、独立于应用的数据融合、结合以上两种技术的数据融合）13.定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩散、梯度建立、路径加强。

14.无线传感器网络的关键技术主要包括：时间同步机制、数据融合、路由选择、定位技术、安全机制等。 15.无线传感器网络通信安全需求主要包括结点的安全保证、被动抵御的入侵能力、主动反击入侵的能力。 16.标准用于无线局域网，标准用于低速无线个域网。 17.规定三种帧间间隔：SIFS、PIFS、DIFS。 18.标准为低速个域网制定了物理层和MAC子层协议。 19.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层，通常它的网络层支持三种拓扑结构：网状网络、树形网络、星型网络。 20.传感器网络中常用的测距方法有：接收信号强度指示、到达时间差、到达角。 21.ZigBee网络分4层分别为：物理层、网络层、应用层、数据链路层。 22.与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以下特点：能量优先、基于局部拓扑、以数据为中心、应用相关。 23.数据融合的内容主要包括：目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估与预测。 24.无线传感器网络信息安全需求主要包括数据的机密性、数据鉴别、数据的完整性、数据的实效性。 25.传感器结点的限制条件是电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限。

(完整版)传感器新习题集及答案

习题集及答案第1章概述 1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？ 1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。 1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。 1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？ 1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？ 1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。 1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。如果没有传感器，应该出现哪种状况。 1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案 1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。 1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。 1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。 1.5 答：图形符号（略），各部分含义如下： ①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的部分。 ②传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。 ③信号调理器：对于输入和输出信号进行转换的装置。 ④变送器：能输出标准信号的传感器答：（略）答：（略）答：（略）第2章传感器的基本特性 2.1传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？表征了2.2传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度 L

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