第一篇：振動試驗中加速度傳感器的選擇

振動試驗中加速度傳感器的選擇

The Choice of Acceleration Sensor in the Vibration Testing 環(huán)境適應性和可靠性2009.3 國家電子計算機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 符瑜慧 李雪松 楊紅 左進凱 FU Yu-hui LI Xue-song YANG Hong ZUO Jin-kai 摘要：參與振動試驗中振動量值的獲得，最直接也是主要的單元之一是加速度傳感器。本文將重點對壓電式加速度傳感器的工作原理及影響其選型的主要因素進行探討。關(guān)鍵詞：傳感器；選擇

Abstract: Getting the vibration force in the vibration testing, there is a unit-sensor which is directness and importance.This paper will talk about that the voltage acceleration sensor function and the important factor which must think about in choosing the sensor type.Key Words:sensor;choice.1 引言

振動試驗中，我們對控制點、監(jiān)測點等的振動量值都是通過加速度傳感器采樣得到的，該數(shù)值的正確性、可信性，直接影響到對試驗的結(jié)果的判定。如果控制點所得到的數(shù)值不真實，就會影響到我們對試驗樣品的振動應力施加，可能是欠應力或過應力，欠應力會導致不能真實反應樣品的質(zhì)量信息，達不到預期考察樣品“抗振”的試驗目的，過應力可能會使樣品損害，或據(jù)此以樣品進行改進設(shè)計，增加企業(yè)成本；如果監(jiān)測點所得到的數(shù)值不真實，監(jiān)測的作用就推動了應有的作用，達不到監(jiān)測振動臺面和樣口某薄弱環(huán)節(jié)的作用，甚至會帶來不必要的錯誤改進。因此，影響振動試驗中振動量值的正確獲得，除了與傳感器的安裝位置、樣品的安裝等外，還跟傳感器的技術(shù)指標有關(guān)，它是得到振動量值的最直接也是最重要的單元之一。在此，本論文結(jié)合理論及實際經(jīng)驗介紹振動試驗中加速度傳感器的選擇。振動傳感器的類型及基本工作原理

由于傳感器內(nèi)部機電變換原理的不同，輸出的電量也各不相同。有的是將機械量的變化變換為電動勢、電荷的變化，有的是將機械振動量的變化變換為電阻、電感等參量的變化。因此，振動傳感器的類型按機電變換原理可分為：

1)2)3)4)5)電動式 壓電式 電渦流式 電感式 電容式 6)電阻式

其中，壓電式加速度傳感器因其頻響寬、動態(tài)范圍大、可靠性高、使用方便，受到廣泛應用。以下主要介紹壓電式加速度傳感器的工作原理及技術(shù)指標的選擇。

壓電式加速度傳感器機電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應。其原理是某些晶體（如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等）在一定方向的外力作用下或承受變形時，它的晶體或極化面上將有電荷產(chǎn)生，這種從機械能（力，變形）到電能（電荷，電場）的變換稱為正壓電效應。而從電能（電場、電壓）到機械能（變形，力）的變換稱為逆壓電效應。3 影響壓電式加速度傳感器選擇的主要因素 3．1靈敏度

壓電式加速度傳感器的靈敏度有兩種表示方法，一個是電荷靈敏度Sq，另一個是電壓靈敏度Sv,其電學特性等效電路如圖1。

圖1 壓電式加速度傳感器的是電學特性等效電路

壓電片上承受的壓力為速度成正比；即，在壓電片的工作表面上產(chǎn)生的電荷，其中比例系數(shù)

。傳感器的開路電壓

與被測振動的加

就是壓電式加速度傳感器的電荷靈敏，式中

為傳感器的內(nèi)部，度，量綱電容量，對于一個特定的傳感器來說，為一個確定值。所以也就是說，加速度傳感器的開路電壓，也與被測加速度成正比，比例系數(shù)。

就是壓電式加速度傳感器的電壓靈敏度，量綱是在壓電式加速度傳感器的使用說明書上所標出的電壓靈敏度，一般是指在限定條件下的頻率范圍內(nèi)的電壓靈敏度。在通常條件下，當其它條件相同時，幾何尺寸較大的加速度傳感器有較大的靈敏度。使用說明書上，還會給出最小加速度測量值也稱最小分辨率，考慮到后級放大電路噪聲問題，應盡量遠離最小可能值，以確保最佳信噪比。最大測量極限要考慮加速度傳感器自身的非線性影響和后續(xù)儀器的最大輸出電壓。估算方法：

最大被測加速度*傳感器電荷（電壓）靈敏度，其數(shù)值是否超過配套儀器的最大輸入（電壓）值。

如已知被測加速度范圍可在傳感器指標中的參考量程范圍中選擇（兼顧頻響、重量），同時，在頻響、質(zhì)量允許的情況下，盡量選擇高靈敏度的傳感器，以提高后續(xù)儀器輸入信號，提高信噪比。

在兼顧頻響、質(zhì)量的同時，可參照以下范圍選擇傳感器靈敏度：

1)振動加速度在左右，可選的加速度傳感器；

2)振動加速度在，可選擇的加速度傳感器。

3)碰撞、沖擊測量一般的加速度傳感器。

3.2 頻率，可選擇典型的壓電式加速度傳感器的頻率特性曲線如圖2所示。該曲線的橫坐標是對數(shù)刻度的頻率值，而縱坐標則是相對電壓靈敏度，就是被標定的加速度傳感器的電壓靈敏度和一個標準加速度傳感器的電壓靈敏度之比。從圖中可以看出壓電式加速度傳感器工作頻率范圍很寬，只有在加速度傳感器的固有頻率附近靈敏度才發(fā)生急劇變化。因此就傳感器本身而方，固有頻率是其主要參數(shù)，通常一般幾何尺寸較小的傳感器有較高的固有頻率，但靈敏度較低。權(quán)衡傳感器的靈敏度和使用頻率范圍這一對矛盾，到底取舍？這決定于測量要求。但是就一項精確的測量而言，寧肯選取較小靈敏度的加速度傳感器也要保證有足夠?qū)挼挠行ьl率范圍。

圖2 壓電式加速度傳感器的頻率特性曲線

選擇加速度傳感器的頻率范圍應高于被測試件 振動頻率，有倍頻分析要求的加速度傳感器頻率響應應更高。

1)低頻振動：加速度傳感器頻率響應范圍可選擇0.2Hz~1kHz;2)中頻段振動：機械設(shè)備一般是中頻段可根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速、設(shè)備剛度等因素綜合估算振動頻率，選擇0.5Hz~5kHz的加速度傳感器。3)碰撞、沖擊測量高頻居多。

加速度傳感器的安裝方式不同也會改變使用頻響。安裝面要平整、光潔，安裝選擇應根據(jù)方便、安全的原則。安裝方式的不同對測試頻率的響應影響很大，應注意選擇。3.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動的方式及安裝形式。有壓縮和剪切兩大類，常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮頻響高于剪切型，剪切型對環(huán)境適應性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測量速度、位移時，最好選用剪切型產(chǎn)品，這樣所獲得的信號波動小，穩(wěn)定性好。

3.4內(nèi)置電路

內(nèi)置是指將放大電路置于加速度傳感器內(nèi)，成為具有電壓輸出功能的傳感元件。它可分雙電源（四線）和單電源（二線、帶偏置，又稱ICP）兩種，內(nèi)置電路傳感器一般是與數(shù)據(jù)采集儀配套，直接采集數(shù)據(jù)。ICP型加速度傳感器的供電和信號輸出共用一根線。其特點是：低阻抗輸出，抗干擾，噪聲小，性能價格比高，安裝方便，尤其適于多點測量，穩(wěn)定可靠、抗潮濕、抗粉塵、抗有害氣體。內(nèi)置電路傳感器靈敏度的選型計算：

被測加速度值（g）=最大輸出電壓（mV）/傳感器靈敏度（mV/g）,如選用目前最為通用的100mV/g,可測50g以內(nèi)振動，如測量100g,則用50mV/g的加速度計，其余以此類推。

3.5環(huán)境影響

在機械振動試驗室環(huán)境一般較為惡劣，考慮因素較多，如高溫、強磁電場及地電回路等，均會給測量帶來很大的影響，另電纜噪聲和基座應變都會造成虛假數(shù)據(jù)。在一般機械振動試驗室主要環(huán)境因素影響是高溫，多數(shù)廠商給出的傳感器溫度范圍為可用值，而不是高溫狀況的靈敏度，實際上，高溫時靈敏度偏差較大。因為標定靈敏度是在室溫20攝氏度的條件下測定的，根據(jù)使用環(huán)境溫度的不同，可按每個傳感器出廠時給出的溫度修正曲線（或向廠商索取）修正其靈敏度，靈敏度指標是保證測試準確的關(guān)鍵。使用加速度傳感器時，不允許超過許用溫度，否則會造成壓電元件的損壞。另外溫度瞬變也會使測量數(shù)據(jù)漂移造成誤差。

參考文獻

[1]刑天虎.力學環(huán)境試驗技術(shù).西北工業(yè)大學出版社，2003 [2]劉習軍，賈啟芬，張文德.工程振動與測試技術(shù).天津大學出版社，2003 [3]董永貴著.傳感技術(shù)與系統(tǒng).清華大學出版社出版，2006 作者簡介：

符瑜慧（1980.6-）,男，海南省東方市人，國家電子算機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，主要從事電子元器件測試及老練篩選、電工電子產(chǎn)品的環(huán)境試驗和可靠性試驗。碩士，工程師。

第二篇：振動傳感器原理與應用

振動傳感器原理與應用

在高度發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)中，現(xiàn)代測試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成必然發(fā)展趨勢，而測試系統(tǒng)的最前端是傳感器，它是整個測試系統(tǒng)的靈魂，被世界各國列為尖端技術(shù)，特別是近幾年快速發(fā)展的IC技術(shù)和計算機技術(shù)，為傳感器的發(fā)展提供了良好與可靠的科學技術(shù)基礎(chǔ)。使傳感器的發(fā)展日新月益，且數(shù)字化、多功能與智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要特征。

一、工程振動測試方法

在工程振動測試領(lǐng)域中，測試手段與方法多種多樣，但是按各種參數(shù)的測量方法及測量過程的物理性質(zhì)來分，可以分成三類。

1、機械式測量方法

將工程振動的參量轉(zhuǎn)換成機械信號，再經(jīng)機械系統(tǒng)放大后，進行測量、記錄，常用的儀器有杠桿式測振儀和蓋格爾測振儀，它能測量的頻率較低，精度也較差。但在現(xiàn)場測試時較為簡單方便。

2、光學式測量方法

將工程振動的參量轉(zhuǎn)換為光學信號，經(jīng)光學系統(tǒng)放大后顯示和記錄。如讀數(shù)顯微鏡和激光測振儀等。

3、電測方法

將工程振動的參量轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)電子線路放大后顯示和記錄。電測法的要點在于先將機械振動量轉(zhuǎn)換為電量（電動勢、電荷、及其它電量），然后再對電量進行測量，從而得到所要測量的機械量。這是目前應用得最廣泛的測量方法。

上述三種測量方法的物理性質(zhì)雖然各不相同，但是，組成的測量系統(tǒng)基本相同，它們都包含拾振、測量放大線路和顯示記錄三個環(huán)節(jié)。

1、拾振環(huán)節(jié)。把被測的機械振動量轉(zhuǎn)換為機械的、光學的或電的信號，完成這項轉(zhuǎn)換工作的器件叫傳感器。

2、測量線路。測量線路的種類甚多，它們都是針對各種傳感器的變換原理而設(shè)計的。比如，專配壓電式傳感器的測量線路有電壓放大器、電荷放大器等；此外，還有積分線路、微分線路、濾波線路、歸一化裝置等等。

3、信號分析及顯示、記錄環(huán)節(jié)。從測量線路輸出的電壓信號，可按測量的要求輸入給信號分析儀或輸送給顯示儀器（如電子電壓表、示波器、相位計等）、記錄設(shè)備（如光線示波器、磁帶記錄儀、X—Y 記錄儀等）等。也可在必要時記錄在磁帶上，然后再輸入到信號分析儀進行各種分析處理，從而得到最終結(jié)果。

二、傳感器的機械接收原理

振動傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要是將機械量接收下來，并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。由于它也是一種機電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時也稱它為換能器、拾振器等。

振動傳感器并不是直接將原始要測的機械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚菍⒃家獪y的機械量做為振動傳感器的輸入量，然后由機械接收部分加以接收，形成另一個適合于變換的機械量，最后由機電變換部分再將變換為電量。因此一個傳感器的工作性能是由機械接收部分和機電變換部分的工作性能來決定的。

1、相對式機械接收原理

由于機械運動是物質(zhì)運動的最簡單的形式，因此人們最先想到的是用機械方法測量振動，從而制造出了機械式測振儀（如蓋格爾測振儀等）。傳感器的機械接收原理就是建立在此基礎(chǔ)上的。相對式測振儀的工作接收原理是在測量時，把儀器固定在不動的支架上，使觸桿與被測物體的振動方向一致，并借彈簧的彈性力與被測物體表面相接觸，當物體振動時，觸桿就跟隨它一起運動，并推動記錄筆桿在移動的紙帶上描繪出振動物體的位移隨時間的變化曲線，根據(jù)這個記錄曲線可以計算出位移的大小及頻率等參數(shù)。

由此可知，相對式機械接收部分所測得的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動，只有當參考體絕對不動時，才能測得被測物體的絕對振動。這樣，就發(fā)生一個問題，當需要測的是絕對振動，但又找不到不動的參考點時，這類儀器就無用武之地。例如：在行駛的內(nèi)燃機車上測試內(nèi)燃機車的振動，在地震時測量地面及樓房的振動??，都不存在一個不動的參考點。在這種情況下，我們必須用另一種測量方式的測振儀進行測量，即利用慣性式測振儀。

2、慣性式機械接收原理

慣性式機械測振儀測振時，是將測振儀直接固定在被測振動物體的測點上，當傳感器外殼隨被測振動物體運動時，由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對運動，則裝在質(zhì)量塊上的記錄筆就可記錄下質(zhì)量元件與外殼的相對振動位移幅值，然后利用慣性質(zhì)量塊與外殼的相對振動位移的關(guān)系式，即可求出被測物體的絕對振動位移波形。

三、振動傳感器的機電變換原理

一般來說，振動傳感器在機械接收原理方面，只有相對式、慣性式兩種，但在機電變換方面，由于變換方法和性質(zhì)不同，其種類繁多，應用范圍也極其廣泛。

在現(xiàn)代振動測量中所用的傳感器，已不是傳統(tǒng)概念上獨立的機械測量裝置，它僅是整個測量系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，且與后續(xù)的電子線路緊密相關(guān)。

由于傳感器內(nèi)部機電變換原理的不同，輸出的電量也各不相同。有的是將機械量的變化變換為電動勢、電荷的變化，有的是將機械振動量的變化變換為電阻、電感等電參量的變化。一般說來，這些電量并不能直接被后續(xù)的顯示、記錄、分析儀器所接受。因此針對不同機電變換原理的傳感器，必須附以專配的測量線路。測量線路的作用是將傳感器的輸出電量最后變?yōu)楹罄m(xù)顯示、分析儀器所能接受的一般電壓信號。因此，振動傳感器按其功能可有以下幾種分類方法：

按機械接收原理分：相對式、慣性式；

按機電變換原理分：電動式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式；

按所測機械量分：位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力傳感器、應變傳感器、扭振傳感器、扭矩傳感器。

以上三種分類法中的傳感器是相容的。

1、相對式電動傳感器

電動式傳感器基于電磁感應原理，即當運動的導體在固定的磁場里切割磁力線時，導體兩端就感生出電動勢，因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱為電動式傳感器。

相對式電動傳感器從機械接收原理來說，是一個位移傳感器，由于在機電變換原理中應用的是電磁感應電律，其產(chǎn)生的電動勢同被測振動速度成正比，所以它實際上是一個速度傳感器。

2、電渦流式傳感器

電渦流傳感器是一種相對式非接觸式傳感器，它是通過傳感器端部與被測物體之間的距離變化來測量物體的振動位移或幅值的。電渦流傳感器具有頻率范圍寬（0～10 kHZ），線性工作范圍大、靈敏度高以及非接觸式測量等優(yōu)點，主要應用于靜位移的測量、振動位移的測量、旋轉(zhuǎn)機械中監(jiān)測轉(zhuǎn)軸的振動測量。

3、電感式傳感器

依據(jù)傳感器的相對式機械接收原理，電感式傳感器能把被測的機械振動參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成為電參量信號的變化。因此，電感傳感器有二種形式，一是可變間隙，二是可變導磁面積。

4、電容式傳感器

電容式傳感器一般分為兩種類型。即可變間隙式和可變公共面積式。可變間隙式可以測量直線振動的位移。可變面積式可以測量扭轉(zhuǎn)振動的角位移。

5、慣性式電動傳感器

慣性式電動傳感器由固定部分、可動部分以及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器工作在位移傳感器狀態(tài)，其可動部分的質(zhì)量應該足夠的大，而支承彈簧的剛度應該足夠的小，也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。

根據(jù)電磁感應定律，感應電動勢為：u=Blx&r

式中B為磁通密度，l為線圈在磁場內(nèi)的有效長度，r x&為線圈在磁場中的相對速度。

從傳感器的結(jié)構(gòu)上來說，慣性式電動傳感器是一個位移傳感器。然而由于其輸出的電信號是由電磁感應產(chǎn)生，根據(jù)電磁感應電律，當線圈在磁場中作相對運動時，所感生的電動勢與線圈切

割磁力線的速度成正比。因此就傳感器的輸出信號來說，感應電動勢是同被測振動速度成正比的，所以它實際上是一個速度傳感器。

6、壓電式加速度傳感器

壓電式加速度傳感器的機械接收部分是慣性式加速度機械接收原理，機電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應。其原理是某些晶體（如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等，不同的壓電材料具有不同的壓電系數(shù)，一般都可以在壓電材料性能表中查到。）在一定方向的外力作用下或承受變形時，它的晶體面或極化面上將有電荷產(chǎn)生，這種從機械能（力，變形）到電能（電荷，電場）的變換稱為正壓電效應。而從電能（電場，電壓）到機械能（變形，力）的變換稱為逆壓電效應。

因此利用晶體的壓電效應，可以制成測力傳感器，在振動測量中，由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力，所產(chǎn)生的電荷數(shù)與加速度大小成正比，所以壓電式傳感器是加速度傳感器。

7、壓電式力傳感器

在振動試驗中，除了測量振動，還經(jīng)常需要測量對試件施加的動態(tài)激振力。壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動態(tài)范圍大、體積小和重量輕等優(yōu)點，因而獲得廣泛應用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應，即壓電式力傳感器的輸出電荷信號與外力成正比。

8、阻抗頭

阻抗頭是一種綜合性傳感器。它集壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器于一體，其作用是在力傳遞點測量激振力的同時測量該點的運動響應。因此阻抗頭由兩部分組成，一部分是力傳感器，另一部分是加速度傳感器，它的優(yōu)點是，保證測量點的響應就是激振點的響應。使用時將小頭（測力端）連向結(jié)構(gòu)，大頭（測量加速度）與激振器的施力桿相連。從“力信號輸出端”測量激振力的信號，從“加速度信號輸出端”測量加速度的響應信號。

注意，阻抗頭一般只能承受輕載荷，因而只可以用于輕型的結(jié)構(gòu)、機械部件以及材料試樣的測量。無論是力傳感器還是阻抗頭，其信號轉(zhuǎn)換元件都是壓電晶體，因而其測量線路均應是電壓放大器或電荷放大器。

9、電阻應變式傳感器

電阻式應變式傳感器是將被測的機械振動量轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻的變化量。實現(xiàn)這種機電轉(zhuǎn)換的傳感元件有多種形式，其中最常見的是電阻應變式的傳感器。

電阻應變片的工作原理為：應變片粘貼在某試件上時，試件受力變形，應變片原長變化，從而應變片阻值變化，實驗證明，在試件的彈性變化范圍內(nèi)，應變片電阻的相對變化和其長度的相對變化成正比。

第三篇：振動傳感器的原理和應用

振動傳感器的種類豐富，按照工作原理的不同，能分為電渦流式振動傳感器、電感式振動傳感器、電容式振動傳感器、壓電式振動傳感器和電阻應變式振動傳感器等。以下是這幾種振動傳感器的工作原理和用途。

1、電渦流式振動傳感器

電渦流式振動傳感器是渦流效應為工作原理的振動式傳感器，它屬于非接觸式傳感器。電渦流式振動傳感器是通過傳感器的端部和被測對象之間距離上的變化，來測量物體振動參數(shù)的。電渦流式振動傳感器主要用于振動位移的測量。

2、電感式振動傳感器

電感式振動傳感器是依據(jù)電磁感應原理設(shè)計的一種振動傳感器。電感式振動傳感器設(shè)置有磁鐵和導磁體，對物體進行振動測量時，能將機械振動參數(shù)轉(zhuǎn)化為電參量信號。電感式振動傳感器能應用于振動速度、加速度等參數(shù)的測量。

3、電容式振動傳感器

電容式振動傳感器是通過間隙或公共面積的改變來獲得可變電容，再對電容量進行測定而后得到機械振動參數(shù)的。電容式振動傳感器可以分為可變間隙式和可變公共面積式兩種，前者可以用來測量直線振動位移，后者可用于扭轉(zhuǎn)振動的角位移測定。

4、壓電式振動傳感器

壓電式振動傳感器是利用晶體的壓電效應來完成振動測量的，當被測物體的振動對壓電式振動傳感器形成壓力后，晶體元件就會產(chǎn)生相應的電荷，電荷數(shù)即可換算為振動參數(shù)。壓電式振動傳感器還可以分為壓電式加速度傳感器、壓電式力傳感器和阻抗頭。

5、電阻應變式振動傳感器

電阻應變式振動傳感器是以電阻變化量來表達被測物體機械振動量的一種振動傳感器。電阻應變式振動傳感器的實現(xiàn)方式很多，可以應用各種傳感元件，其中較為常見的是電阻應變片。

第四篇：傳感器選擇總結(jié)

選擇題

1.自感傳感器或差動變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了：

【

】

A、提高靈敏度

B、將輸出的交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號

C、檢波后的電壓能反映檢波前信號的相位和幅度

D、減小體積

2． 當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的：

【

】

A、靈敏度增加

B、靈敏度減小

C、非線性誤差增加

D、非線性誤差不變

3.螺線管式自感傳感器采用差動結(jié)構(gòu)是為了：

【

】

A、加長線圈的長度從而增加線性范圍

B、提高靈敏度，減小溫漂

C、降低成本

D、增加線圈對銜鐵的吸引力

4．NTC型半導體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率：

【

】

A、上升 B、迅速下降 C、保持不變 D、歸零

5．某金屬在一束黃光照射下，正好有光電子逸出，下述說法中正確的是： 【

】

A、增大光強，而不改變光的頻率，光電子的最大初動能將不變

B、用一束更大強度的紅光代替黃光，仍能發(fā)生光電效應

C、用強度相同的紫光代替黃光，光電流的強度將增大

D、用強度較弱的紫光代替黃光，有可能不會發(fā)生光電效應 6.利用相鄰雙臂橋檢測的應變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小：

【

】

A、兩個橋臂都應當用大電阻值工作應變片

B、兩個橋臂都應當用兩個工作應變片串聯(lián)

C、兩個橋臂應當分別用應變量變化相反的工作應變片

D、兩個橋臂應當分別用應變量變化相同的工作應變片

7.下面說法正確的是：

【

】

A、光纖的主要作用是引導光在光纖內(nèi)沿直線的途徑傳播；

B、光纖的主要作用是引導光在光纖內(nèi)沿彎曲的途徑傳播；

C、光纖的主要作用是引導光在光纖內(nèi)沿螺旋線的途徑傳播；

D、光纖的主要作用是引導光在光纖內(nèi)沿直線或彎曲的途徑傳播。8.光纖的纖芯是用材料制成的。

【

】

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

9.光敏電阻受到光照射時,其阻值隨光通量的增大而。

【

】

A、變大

B、不變

C

變?yōu)榱?/p>

D、變小 10.光纖傳感器一般由三部分組成，除光纖之外，還必須有光源和兩個重要部件。

【

】

A、反射鏡

B、透鏡

C、光柵

D、光探測器

11.數(shù)值孔徑NA是光纖的一個重要參數(shù)，以下說法不正確的是：

【

】

A、數(shù)值孔徑反映了光纖的集光能力

B、光纖的數(shù)值孔徑與其幾何尺寸有關(guān)

C、數(shù)值孔徑越大，光纖與光源的耦合越容易

D、數(shù)值孔徑越大，光信號的畸變也越大

12.差動變壓器式傳感器可測出微小位移，如想分辨出位移的方向，則應在電路中加電路。【

】

A、加法器

B、檢波

C、相敏檢波

D、鑒頻 13.當光電管的陽極和陰極之間所加電壓一定時，光通量與光電流之間的關(guān)系稱為光電管的：【

】

A、伏安特性

B、光照特性

C、光譜特性

D、頻率特性

15.下列關(guān)于光敏二極管和光敏三極管的對比不正確的是

【

】

A、光敏二極管的光電流很小，光敏三極管的光電流則較大

B、光敏二極管與光敏三極管的暗電流相差不大

C、工作頻率較高時，應選用光敏二極管；工作頻率較低時，應選用光敏三極管

D、光敏二極管的線性特性較差，而光敏三極管有很好的線性特性

16.下面四種氣體中，不吸收紅外光的是：

【

】

A、H20

B、CO2

C、HCL

D、N2 17.在光線作用下，半導體電導率增加的現(xiàn)象屬于

【

】

A、外光電效應

B、內(nèi)光電效應C、光電發(fā)射D、熱電效應 18.下面說法正確的是：

【

】

A、光纖彎曲半徑不能無窮大

B、光纖彎曲半徑不宜過大

C、光纖彎曲半徑不宜過小

D、光纖彎曲半徑可以為零

19.光纖的結(jié)構(gòu)下面說法正確的是

【

】

A、光纖的典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為包層、纖芯和涂覆層

B、光纖的典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為纖芯、包層和涂覆層

C、光纖的典型結(jié)構(gòu)是兩層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為纖芯和涂覆層

D、光纖的典型結(jié)構(gòu)是兩層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為包層和涂覆層 20.正常人的體溫為37°C，則此時的華氏溫度約為___，熱力學溫度約為___。

【

】 A、32F，100K

B、99F，236K

C、99F，310K

D、37F，310K 21.溫度上升，光敏三極管、光敏二極管的暗電流:

【

】

A、上升

B、下降

C、不變

D、變化量很小

22.利用光電池驅(qū)動液晶計算器1.5-1.8v，需幾片串聯(lián)__能工作。

【

】

A、2

B、3

C、4

D、5 23．電容式傳感器靈敏度最高的是:

【

】

A、極距變化型

B、面積變化型

C、介質(zhì)變化型

D、一樣高 24.人造衛(wèi)星的光電池利用

【

】

A、光電效應

B、光化學效應

C、光熱效應

D、感光效應

25.希望線性好、靈敏度高、量程為1mm左右、分辨力為1mm左右，應選擇______自感傳感器為宜。

【

】

A、變隙式

B、變面積式

C、螺線管式

D、變壓器 26.當測量100m深的巖石鉆孔中的溫度，應選用______型的熱電偶。

【

】 A、普通

B、鎧裝

C、薄膜

D、熱電堆 27.欲探測埋藏在地下的金銀財寶，應選擇直徑為________左右的電渦流探頭。

【

】

A、0.1mm

B、5mm

C、50mm

D、500mm

28.變間距式電容傳感器適用于測量微小位移是因為：

【

】

A、電容量微弱、靈敏度太低

B、傳感器靈敏度與間距平方成反比，間距變化大則非線性誤差大

C、需要做非接觸測量

D、執(zhí)行要求的操作 29.紅外光導攝像管中，紅外圖像所產(chǎn)生的溫度分布可以在靶面上感應出相應電壓分布圖像的物理基礎(chǔ)是：

【

】

A、壓電效應

B、電磁感應

C、光電效應

D、熱電效應 30.光電式傳感器屬于

傳感器。

【

】

A、接觸式

B、非接觸式

C、手拿式D、自動式 31.下面說法正確的是：

【

】

A、光纖是普通玻璃拉制成細長圓柱形的線

B、光纖是傳光的纖維波導或光導纖維的簡稱

C、光纖是透明塑料拉制成細長圓柱形的線

D、光纖是白色的細線

32．屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（d）

A．重復性

B．線性度

C．靈敏度

D．固有頻率

34.（）傳感器可用于醫(yī)療上-50℃～150℃之間的溫度測量。

A.金屬輻射式

B.熱電偶

C.半導體三極管

D.比色計

35.將電阻應變片貼在（）上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。

A.質(zhì)量塊

B.導體

C.彈性元件

D.機器組件

37.傳感器的分辨力越高，表示傳感器（）

A 遲滯越小 B重復性越好 C 線性度越好 D 能感知的輸入變化量越小

（D）38.測量范圍小的電容式位移傳感器的類型為（）

A容柵型

B 變介質(zhì)型

C變極距型

D變極板面積型

39.當某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時，其相應的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，去掉外力時電荷消失，這種現(xiàn)象稱為（）A壓阻效應 B壓電效應 C應變效應 D霍爾效應 41.熱電偶溫度傳感器的T0端稱為參考端，又稱（）A冷端

B熱端

C工作端

D高溫端 42.渦流式壓力傳感器屬于*（）

A電阻傳感器

B電容傳感器

C電感傳感器

D壓電傳感器 43.對傳感器實施動態(tài)標定，可以確定其（）A重復性

B線性度

C遲滯誤差

D相頻特性 44.在相同工作條件下，傳感器對同一被測量進行多次連續(xù)測量所得結(jié)果的不一致程度較差，說明傳感器的（）

A靈敏度較差

B穩(wěn)定性較差

C重復性較差

D測量誤差較小 45.傳感器的主要功能（）

A傳遞信息

B感受被測量并傳遞信息

C分析，處理信號

D執(zhí)行要求的操作 46.非線性度是表示校準曲線（）的程度

A接近真值

B偏離擬合直線

C正反行程不重合 D重復性 47.半導體應變片具有（）的特點

A靈敏度高

B溫度穩(wěn)定性好

C可靠性高

D接口電路復雜

50.傳感器輸出量的變化量與引起此變化的輸入量的變化量之比，稱為（）A閾值

B分辨力

C靈敏度

D滿量程輸出

51.按輸出信號的性質(zhì)分類，應變式位移傳感器是一種

A模擬型傳感器

B計數(shù)型傳感器

C代碼型傳感器

D開關(guān)型傳感器 52.電容式液位計屬于

A容柵型電容傳感器

B改變介質(zhì)型電容傳感器

C改變極板間距型電容傳感器

D改變面積型傳感器 53.下列傳感器，不適合靜態(tài)位移測量的是 A壓阻傳感器

B電感傳感器

C渦流傳感器

D壓電傳感器 54.以下四種傳感器中，屬于四端元件的是

A霍爾元件

B壓電晶體

C應變片

D熱敏電阻 55.屬于傳感器靜態(tài)特性指標的是

A量程

B阻尼比

C臨界頻率

D固有頻率

56.在下屬傳感器中，既適于測量大的線位移，又適于測量大的角位移 A電容傳感器

B電感傳感器

C光柵傳感器

D電阻應變傳感器 58.下表給出了一些金屬材料的逸出功。

現(xiàn)用波長為400nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應的材料最多有幾種（普朗克常數(shù)h=6.6*10-34J*s，光速c=3.0*108m/s）A 2種

B 3種

C 4種

D5種

第五篇：GSH4(A)型速度傳感器說明書

GSH4（A）型速度傳感器

一、概述

1、GSH4（A）型速度傳感器為礦用本質(zhì)安全型，采用MT/T531、MT/872-2000以及Q/GDN03-2005標準進行設(shè)計和生產(chǎn)。本傳感器的關(guān)聯(lián)設(shè)備為KHP113-Z型帶式輸送機保護控制裝置主機。其輸出信號為幅值0~5V、頻率隨輸送機速度變化而變化的頻率信號。主機根據(jù)傳感器輸出的頻率信號計算出輸送機的速度變化，當速度低于整定值時，延時或瞬間發(fā)出報警信號并中止帶式送機的運行，從而實現(xiàn)帶式輸送機的低速打滑保護。

2、使用環(huán)境條件

1）海拔高度不超過2000米，不低于1000米。大氣壓力 : 86~106Kpa。

2）環(huán)境溫度-5℃+40℃。

3）環(huán)境相對濕度不大于95%（25℃時）。

4）有爆炸性氣體和煤塵的礦井中。

5）無強烈振動沖擊的環(huán)境中。

6）無破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體的環(huán)境中。

7）能防污水及其他液體浸入的地方。

3、型號及含義

GSH4（A）

序號

測量范圍m/s

磁敏式

速度

傳感器

二、結(jié)構(gòu)特征與工作原理

傳感器由磁鋼和產(chǎn)生頻率信號的電路組成。電路置于本安型外殼內(nèi)，考慮到井下潮濕較大，電路板用硅膠或環(huán)氧樹脂封灌。磁鋼裝于帶式運輸機的從動滾筒上，和電路中的磁敏元件相距30~50mm。電路如圖一所示。由磁感應體和放大、整形電路組成。磁鋼在從動滾筒上隨輸送機運行而旋轉(zhuǎn)時，磁敏元件感應脈沖信號，經(jīng)放大后送到比較電路，再經(jīng)整形電路整形后，輸出幅值為0~5V的脈沖信號，信號的頻率與輸送機的運轉(zhuǎn)速度成正比。此信號送至綜保主機，主機根據(jù)兩個脈沖間隔的時間及安裝磁鋼的從動滾筒的直徑可計算出輸送機的運行速度（m/s）。

當帶速小于額定速度的50%或大于等于額定速度110%時，帶式運輸機立即終止運行并報警。當速度至額定速度的70~50%范圍內(nèi)時，10秒鐘內(nèi)中止帶式運輸機的運行并報警，從而實現(xiàn)了帶式運輸機的低速打滑和超速保護。

電路中設(shè)有發(fā)光管，滾筒轉(zhuǎn)動時，發(fā)光管閃亮，以監(jiān)視滾筒旋轉(zhuǎn)的狀況。殼體的側(cè)面設(shè)有試驗按鈕，試驗按鈕按下則發(fā)光管不閃，傳感器無脈沖信號輸出。此時主機檢測不到脈沖信號便終止帶式運輸機的運行并報警。

三、主要技術(shù)特性

1、防爆型式:礦用本質(zhì)安全型防爆標志: ExibⅠ

2、Ui:DC12V3、Ii:40mA4、輸出信號：脈沖幅值：高電平大于3伏。低電平小平0.5伏。頻率：0~4Hz。