現代傳感部分習題(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ）。A．變間隙式 B．變面積式C．變介電常數式 D．空氣介質變間隙式電容式傳感器通常用來測量（D ）。A．交流電流 B．電場強度 C．重量 D．位移下列不屬于電容式傳感器測量電路的是（ D ）A．調頻測量電路 B．運算放大器電路C．脈沖寬度調制電路 D．相敏檢波電路電容式傳感器做成差動結構后，靈敏度提高了（ A ）倍A．1 B．2 C．3 D．0二、填空題電容式傳感器利用了將非電量的變化轉換為 電容量 的變化來實現對物理量的測量。 電容式傳感器根據其工作原理的不同可分為 變極距型 電容式傳感器、 變面積型 電容式傳感器和 變介質型 電容式傳感器。變極距型電容式傳感器的靈敏度是指單位距離改變引起的 電容相對變化量 。變極距型電容式傳感器單位輸入位移所引起的靈敏度與兩極板初始間距成 反比 關系。電容式傳感器中，變介電常數式多用于 液位 的測量；電容式傳感器中，變面積式常用于較大的 位移量 的測量。變間距電容傳感器的靈敏度與　 電容極板初始距離 成反比，所以適合于微小位移的測量。變面積式電容傳感器的靈敏度與 位移量 成正比，所以不適合微小位移的測量。電容式傳感器的靈敏度是指單位距離改變引起的 電容相對變化量 。電容式傳感器利用了將 非電量 的變化轉化為 電容量 的變化來實現對物理量的測量。電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關系，除 ② （①變面積型，②變極距型， ③變介電常數型）外是線性的。電容式傳感器將非電量變化轉換為 電容量 的變化來實現對物理量的測量，廣泛應用與 位移 、 振動 、角度、 加速度 等機械量的精密測量。1移動電容式傳感器動極板，導致兩極板有效覆蓋面積A發生變化時，將導致電容量變化，傳感器電容改變量 與動極板水平位移成 線性 關系、與動極板角位移成 線性 關系。 1忽略邊緣效應，變面積型電容式傳感器輸入量與輸出量的關系為 線性 （線性、非線性），變介質型電容式傳感器輸入量與輸出量的關系為 線性 （線性、非線性），變極距型電容式傳感器輸入量與輸出量的關系為 非線性 （線性、非線性）。1變極距型電容傳感器做成差動結構后，靈敏度提高了 1 倍，而非線性誤差轉化為 平方 關系而得以大大降低。第六章 壓電式傳感器一、單項選擇題對石英晶體，下列說法正確的是（ A ）。A. 沿光軸方向施加作用力，不會產生壓電效應，也沒有電荷產生。B. 沿光軸方向施加作用力，不會產生壓電效應，但會有電荷產生。C. 沿光軸方向施加作用力，會產生壓電效應，但沒有電荷產生。D. 沿光軸方向施加作用力，會產生壓電效應，也會有電荷產生。石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應對比正確的是（ B ）A. 壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應明顯，穩定性也比石英晶體好B. 壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應明顯，穩定性不如石英晶體好C. 石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應明顯，穩定性也比壓電陶瓷好D. 石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應明顯，穩定性不如壓電陶瓷好兩個壓電元件相并聯與單片時相比說法正確的是（ D ） A. 并聯時輸出電壓不變，輸出電容是單片時的一半B. 并聯時輸出電壓不變，電荷量增加了2倍C. 并聯時電荷量增加了2倍，輸出電容為單片時2倍D. 并聯時電荷量增加了一倍，輸出電容為單片時的2倍兩個壓電元件相串聯與單片時相比說法正確的是（ B ）A. 串聯時輸出電壓不變，電荷量與單片時相同B. 串聯時輸出電壓增大一倍，電荷量與單片時相同C. 串聯時電荷量增大一倍，電容量不變D. 串聯時電荷量增大一倍，電容量為單片時的一半壓電陶瓷傳感器與壓電石英晶體傳感器的比較是（　A ）。A．前者比后者靈敏度高 B．后者比前者靈敏度高C．前者比后者性能穩定性好 D．前者機械強度比后者的好壓電石英晶體表面上產生的電荷密度與（ C ）。A．晶體厚度成反比 B．晶體面積成正比C．作用在晶片上的壓力成正比 D．剩余極化強調成正比壓電式傳感器目前多用于測量（ B ）。A．靜態的力或壓力 B．動態的力或壓力C．位移 D．溫度壓電式加速度傳感器是適合測量下列哪種信號（ D ）。A. 適于測量任意 B. 適于測量直流 C. 適于測量緩變 D. 適于測量動態石英晶體在沿機械軸y方向的力作用下會（ B ）。A．產生縱向壓電效應 B. 產生橫向壓電效應C．不產生壓電效應 D. 產生逆向壓電效應在運算放大器放大倍數很大時，壓電傳感器輸入電路中的電荷放大器的輸出電壓與（ A ）成正比。A．輸入電荷 C．電纜電容 1石英晶體在沿電軸X方向的力作用下會（ D ）A. 不產生壓電效應 B. 產生逆向壓電效應 C. 產生橫向壓電效應 D．產生縱向壓電效應1關于壓電式傳感器中壓電元件的連接，以下說法正確的是（ A ）A．與單片相比，并聯時電荷量增加1倍、電容量增加1倍、輸出電壓不變 B. 與單片相比，串聯時電荷量增加1倍、電容量增加1倍、輸出電壓增大1倍C．與單片相比，并聯時電荷量不變、電容量減半、輸出電壓增大1倍 D. 與單片相比，串聯時電荷量不變、電容量減半、輸出電壓不變二、填空題壓電式傳感器是以某些介質的 壓電效應 作為工作基礎的。將電能轉變為機械能的壓電效應稱為 逆壓電效應 。石英晶體沿 Z軸/光軸 方向施加作用力不會產生壓電效應，沒有點電荷產生。壓電陶瓷需要有 外電場 和 壓力 的共同作用才會具有壓電效應。壓電式傳感器可等效為一個 電荷源Q 和一個 電容器C 并聯，也可等效為一個與 電容 相串聯的電壓源。壓電式傳感器是一種典型的 有源 傳感器（或發電型傳感器），其以某些電介質的 壓電效應 為基礎，來實現非電量電測的目的。壓電式傳感器的工作原理是基于某些 壓電 材料的壓電效應。用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產生的 電荷量 與作用在晶面上的壓強成正比，而與晶片 幾何尺寸 和面積無關。沿著壓電陶瓷極化方向加力時，其 晶粒的極化方向 發生變化，引起垂直于極化方向的平面上 壓電特性 的變化而產生壓電效應。壓電式傳感器具有體積小、結構簡單等優點，但不能測量隨時間緩慢變化 的被測量。特別是不能測量 靜態量 。1壓電式傳感器使用 電荷 放大器時，輸出電壓幾乎不受聯接電纜長度變化的影響。1壓電式傳感器在使用電壓前置放大器時，連接電纜長度會影響系統 輸出電壓 ；而使用電荷放大器時，其輸出電壓與傳感器的 壓電系數 成正比。1壓電式傳感器的輸出須先經過前置放大器處理，此放大電路有 電荷放大器 和 電壓放大器 兩種形式。1某些電介質當沿一定方向對其施力而變形時內部產生極化現象，同時在它的表面產生符號相反的電荷，當外力去掉后又恢復不帶電的狀態，這種現象稱為 正壓電 效應；在介質極化方向施加電場時電介質會產生形變，這種效應又稱 逆壓電 效應。1石英晶體的X軸稱為 電軸 _，垂直于X軸的平面上 壓電效應 最強；Y軸稱為 機械軸 ，沿Y軸的 機械變形 最明顯；Z軸稱為光軸或中性軸，Z軸方向上無壓電效應。1壓電效應將 機械能 轉變為 電能 ，逆壓電效應將 電能 轉化為 機械能 。1壓電材料的主要特性參 壓電系數 、 彈性系數 、 介電常數 、 居里點溫度 、 機電耦合系數 及 電阻 。（任選4個做填空。） 第七章 磁敏式傳感器一、單項選擇題制造霍爾元件的半導體材料中，目前用的較多的是鍺、銻化銦、砷化銦，其原因是這些（ D ）。 A．半導體材料的霍爾常數比金屬的大 B．半導體中電子遷移率比空穴高 C．半導體材料的電子遷移率比較大 D．N型半導體材料較適宜制造靈敏度較高的霍爾元件磁電式傳感器測量電路中引入積分電路是為了測量（ A ）。 A．位移 　　　　　B．速度 C．加速度 D．光強磁電式傳感器測量電路中引入微分電路是為了測量（ C ） A．位移 　　　　　B．速度 C．加速度 D．光強霍爾電勢與（ D ）成反比 A．激勵電流 B．磁感應強度 C．霍爾器件寬度 D．霍爾器件長度霍爾元件不等位電勢產生的主要原因不包括（ C ） A．霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位上 B．半導體材料不均勻造成電阻率不均勻或幾何尺寸不均勻 C．周圍環境溫度變化 D．激勵電極接觸不良造成激勵電流不均勻分配二、填空題通過 磁電作用