传感器电容传感器题目？ 电容传感器原理
医用传感器填空题题。 15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为
一 1 敏感元件 传感元件 测量转换电路 2 外光电 内光电 光生伏特 3 等臂全桥 4 可变电容器 5 自发电 6 开关型 二 BDCBBCCCCB 四 2（1 ）最大满度相对误差0.1%,0.2%; 最大绝对误差δ1=500℃×0.1%=0.5℃ δ2=200℃×0.2%=0.4℃ （2 ）两者测150℃的温度，...
传感器试题及答案
一、简答题（每小题5分，共20分）
1．传感器：
2．静特性：
3．超声波的波型有几种？是根据什么来分类的？
4.简述电容式传感器的工作原理。
二、选择题（每空3分，共27分）
1．码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、________和________三种。
a.光电式 b.磁电式 c.电磁式 d.感应同步器
2．当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及________现象。
a.表面波 b.兰姆波 c.驻波 d.波型转换
3. 改变电感传感器的引线电缆后，________。
a.不必对整个仪器重新标定
b. 必须对整个仪器重新调零
c. 必须对整个仪器重新标定
d. 不必对整个仪器重新调零
4．应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、________、________等。
a.测量范围的选择 b.电源的选择 c. 阻值的选择 d. 尺寸的选择
e.精度的选择 f.结构的选择
5．应变片绝缘电阻是指已粘贴的________应变片的之间的电阻值。
a.覆盖片与被测试件 b.引线与被测试件 c.基片与被测试件 d.敏感栅与被测试件
6．在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为________。
a.磁电效应 b.声光效应 c.光生伏特效应 d.光电导效应
7. 如图所示的结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。线圈套在铁芯上的，在铁芯与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为 。传感器的运动部分与衔铁相连。当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产生位移，使空气隙 发生变化 ??这种结构可作为传感器用于________。
a. 静态测量 b. 动态测量
c. 静态测量和动态测量
d. 既不能用于静态测量，也不能用于动态测量
三、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原理，测量精度高、分辨力高。如图所示是迈克尔逊双光束干涉系统，图中S是光源，B是分光镜，M1是固定反射镜，M2是可动反射镜，P是观察屏处，试介绍其工作原理。（14分）
四．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。（12分）
五．粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象称为温度效应，简述产生这种现象的原因。（12分）
六．如图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，图中1为玻璃盘，2为镀金层，3为金属膜片，介绍其工作原理。（15分）
《传感器与测试技术》参考答案
一、简答题（每小题5分，共20分）
1．传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。
2．静特性：指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出与输入的关系。
3．超声波的波型有几种？是根据什么来分类的？
超声波的波型有纵波、横波、表面波（亦称瑞利波）、兰姆波。
依据超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系来分。
4.简述电容式传感器的工作原理。
两平行极板组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为
式中: ——极板间介质的介电常数，
——极板的遮盖面积；
——极板间的距离。
当被测量的变化使式中的 、 或 任一参数发生变化时，电容量C也就随之变化。
二、选择题（每空3分，共27分）
1．a；c2．d3. c4．c；d
5．b6．d7. c
三、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原理，测量精度高、分辨力高。如图所示是迈克尔逊双光束干涉系统，图中S是光源，B是分光镜，M1是固定反射镜，M2是可动反射镜，P是观察屏处，试介绍其工作原理。（14分）
答案要点：
来自光源S的光经半反半透分光镜B后分成两路，一路由固定反射镜M1反射，另一路经可动反射镜M2和B反射，在观察屏P处相遇产生干涉。当M2每移动半个光波波长时，干涉条纹亮暗变化一次，因此被测长度为
式中，x—被测长度；
N—干涉条纹亮暗变化次数；
—真空中光波波长；
n—空气折射率。
四．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。（12分）
答案要点：
传感器作为测试系统的第一环节，将被测量转化为人们所熟悉的各种信号，通常传感器将被测量转换成电信号；信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工，如信号的放大、滤波、补偿、校正、模数转换、数模转换等，经过处理使传感器输出的信号便于传输、显示或记录；显示与记录部分将所测信号变为便于人们理解的形式，以供人们观测和分析。
五．粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象称为温度效应，简述产生这种现象的原因。（12分）
答案要点：
①环境温度变化时，由于敏感栅材料的电阻温度系数的存在，引起应变片电阻相对变化；
②环境温度变化时，敏感栅材料和试件材料的膨胀系数不同，应变片产生附加的拉长(或压缩)，引起电阻的相对变化。
六．如图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，图中1为玻璃盘，2为镀金层，3为金属膜片，介绍其工作原理。（15分）
答案要点：
电容式差压传感器由两个玻璃圆盘和一个金属膜片组成。两玻璃圆盘上的凹面上各镀以金作为电容传感器的两个固定电极，夹在两凹圆盘中的膜片则为传感器的可动电极。当两边压力相等时，膜片处在中间位置与左、右固定电极间距相等，转换电路输出U0＝0；当P1＞P2(或P2＞P1)时，膜片弯向右侧(或左侧)，Cdb＜Cab(或Cab＞Cdb)，U0输出与｜P1-P2｜成比例的信号。
传感器题目，急
电容传感器
用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入之。通常把非电学量变换成电学量的元件称为变换器；根据不同非电学量的特点设计成的有关转换装置称为传感器，而被测的力学量（如位移、力、速度等）转换成电容变化的传感器称为电容传感器。
?从能量转换的角度而言，电容变换器为无源变换器，需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压缩、膨胀、变形等无不与长度有着密切联系的量；这些量又都是通过长度或者长度比值进行测量的量，而其测量方法的相互关系也很密切。另外，在有些条件下，这些力学量变化相当缓慢，而且变化范围极小，如果要求测量极小距离或位移时要有较高的分辨率，其他传感器很难做到实现高分辨率要求，在精密测量中所普遍使用的差动变压器传感器的分辨率仅达到1～5 μm数量级；而有一种电容测微仪，他的分辨率为0.01 μm，比前者提高了两个数量级，最大量程为100±5 μm，因此他在精密小位移测量中受到青睐。
?对于上述这些力学量，尤其是缓慢变化或微小量的测量，一般来说采用电容式传感器进行检测比较适宜，主要是这类传感器具有以下突出优点：
?(1)测量范围大其相对变化率可超过100%；
?(2)灵敏度高如用比率变压器电桥测量，相对变化量可达10-7数量级；
(3)动态响应快因其可动质量小，固有频率高，高频特性既适宜动态测量，也可静态测量；
?(4)稳定性好由于电容器极板多为金属材料，极板间衬物多为无机材料，如空气、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作，尤其是解决高温高压环境下的检测难题。
油液的污染形式通常是金属磨粒、氧化物、油泥、结碳、水分、沉淀物、燃油以及氢、氯、热、电、空气等造成的污染。油液污染后其物理或化学性能都会生变化，根据介电常数的变化，便可综合测定在用油的总体污染程度和质量。
FW-C1型电容式润滑油实时在线监测传感器
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本传感器采用电容式测量方法，可以在线准确测定润滑油的污染程度，包括氧化程度、含水量和其它机械化学杂质污染度，从而精确测定润滑油质量，判定是否需要更换润滑油，即可节约油料，又能预测设备故障，是设备润滑油管理中改变传统的按期换油，实现按质换油的关键部件。本传感器采用螺纹连接，体积小，重量轻，结构可靠，是理想的在线润滑油检测传感器，可普遍应用于各类大型动力机械，轴承，齿轮箱，泵机和汽轮机的润滑油检测质量实时检测中。该传感器还可与控制室中的二次仪表或控制器相连，实现数据存储，积算、传输和控制功能。
FWS-CⅡ型在线电容式水分检测传感器
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本传感器采用电容式测量方法，在线检测各种工作机械的液压、润滑系统介质的含水率，特别是外部水容易渗入机械内部的轧钢机、造纸机、汽轮 机、船舶机械。 监视循环油系统是否存在泄漏，如水冷却器等。 监视工作机械的密封元件是否损坏，引起外部水渗入。 监视环境空气湿度对润滑液压系统油品品质和含水率的影响。，从而精确测定润滑油质量，预测设备故障，是设备润滑油管理中的关键部件。本传感器采用螺纹连接，体积小，重量轻，结构可靠，测量精度高，工作稳定，具有较强的抗电磁干扰性能。封闭型不锈钢制外壳具有很好的防水防尘性能。可直接安装于工厂现场液压润滑管道上。是理想的在线水分检测传感器。
该传感器还可与控制室中的二次仪表或控制器相连，在线、连续、实时的检测各种低水分油品的含水率。直接显示，远程控制和报警。实现数据存储，积算、传输和控制功能。普遍应用于大中型机械联动机组的液压、润滑循环系统 例如：高线轧机和板带轧机润滑油系统、板带轧机和棒线轧机液压传动系统、汽轮发电机组润滑系统、造纸机组润滑系统、船舶机械润滑系统、燃料油库。粘度计，污染度，湿度计电容式传感器
第二个问题
光导纤维传输中的一个重要性能就是模式分布
我们将沿纤芯传输的光分解为沿轴向和沿截面两种平面波成分
沿截面传输的平面波在纤芯与包层的界面处发生全反射
每一往复传输的相位变化是2*Pi的整数倍时
就可以在截面内形成驻波,这样的驻波光线组称为"模"
2.多模光纤与单模光纤:
多模光纤的纤芯大,入射光进入纤芯的角度多,向前传播的路径也多
所以其电磁场分布模式多种多样,可同时传播多种模式
单模光纤的纤芯小,光的入射角度小,电磁场分布模式单纯
只允许一种最基本的模式即基模的传播,其它高次模均被淘汰
3.光在单模光纤中的传播
光在单模光纤中的传播轨迹，简单地讲是以平行于光纤轴线的形式以直线方式传播，
这是因为在单模光纤中仅以一种模式（基模）进行传播，而高次模全部截止，不存在模式色散。平行于光轴直线传播的光线代表传播中的基模。
第三个问题
传感型: 光纤既传输信号，又是敏感元件
传输型: 光纤仅传输信号，不起敏感作用
传感器的题目
单位时间幅值差最大的地方应该是波形过零位处即求正弦一阶导数斜率最大点的斜率然后计算5%对应的时间 如果要求精确取零点上下 +2.5%到-2.5%的时间
幅值误差和相位误差应该有公式可以套用 幅值误差应该就是取实际最高值与两个采样时间刚好在波峰两边等距处的电压值 相位误差计算不知道