传感器与检测技术期末 《06016传感器技术原理与应用》——期末复习自考复习材料

《06016传感器技术原理与应用》——期末复习自考复习材料

1. 传感器的定义

一种能检测（采集）外界信息，并按一定的规律将其转换成易处理的电信号的装置。

2. 传感器的分类

（1）物性传感器：外界信息使材料的固有性质发生变化，检测性质的变化来检测外界信息。

（2）结构型传感器：使元件的结构（如弹簧、气压腔…）发生形变，测量结构的变化来检测被测对象。

（3）按照信息的传递方式分类分为直接型传感器-----被测信息通过传感器直接转换成电信号和间接型传感器-----被测信息通过多于一次的转换才变为电信号

（4）按照人类的感觉功能分类视觉、听觉、味觉、感觉、触觉……

3.传感器基础简介

传感器的基本特性是指传感器的输出与输入之间关系的特性

一般分为两大类：

静态特性：被测量不随时间变化、或随时间变化很缓慢--静态信号时的特性，用一系列静态参数来描述

动态特性：被测量随时间变化很快--动态信号时,输入随t变化时其输出量的响应特性。用一系列动态参数来描述

三、考核知识点

掌握传感器的定义和几种分类方法，熟练掌握基本特性参数、基本测试单元和控制单元的构成及其原理，了解传感器的转换原理，通过几个传感器的应用实例电路，认识其在各行业中的重要性

(1) 传感器的转换原理；

2) 传感器的应用。

工业生产自动化：位移传感器、速度传感器、温度传感器、视觉传感器……

国防现代化：导航瞄准的光传感器、定位系统的磁传感器……

航空航天技术：紫外光传感器、磁传感器、加速度传感器……

能源开发：光传感器、力学量传感器、磁传感器……

生活各场所：智能家居、智能交通、智能超市.......如电子灶的气体传感器、电冰箱的温度传感器、电视机微机的电压传感器、温度传感器……

科学研究：探测器

环境保护与生物科学：气体检测、酶传感器、微生物传感器……

五、本章重点、难点

重点：传感器的基本特性参数、基本测试单元和控制单元的构成及其原理。

难点：传感器的动态特性。

《机电一体化原理与应用》期末考试试题

《机电一体化原理与应用》期末考试试题

一、单项选择 （每题2分，合计20分）

1、步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ ）决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比

2、PD称为（　）控制算法。

A 比例 B 比例微分 C 比例积分 D 比例积分微分

3、加速度传感器的基本力学模型是

A 阻尼—质量系统 B 弹簧—质量系统 C 弹簧—阻尼系统 D 弹簧系统

4、在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（ ）方法实现。

A 插补 B 切割 C 画线 D 自动

5、对于交流感应电动机，其转差率s的范围为

A 1<s<2 B 0<s<1 C -1<s<1 D -1<s<0

6、抑制干扰的措施很多，主要包括

A 屏蔽 B 隔离 C 滤波 D 接地和软件处理等方法

7、机电一体化的高性能化一般包含

A 高速化 B 高精度 C 高效率 D 高可靠性

8、一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts （）

A 产大 B 减小 C 不变 D 不定

9、齿轮传动的总等效惯量与传动级数 ( )

A 有关 B 无关 C 在一定级数内有关 D 在一定级数内无关

10、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（ ） 等个五部分。

A．换向结构 B. 转换电路 C. 存储电路 D.检测环节

二、多项选择 （每题2.5分，合计25分）

1、滚珠丝杆中滚珠的循环方式:（ ）

A 内循环 B正循环 C负循环 D外循环

2、机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括（ ）

A性能指标 B系统功能 C使用条件 D经济效益

3、连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的 （ ），使它们同步协调到达目标点。

A 位置 B 加速度 C速度 D 方向

4、一般来说，伺服系统的基本组成为（ ）

A控制器 B功率放大器 C执行机构 D 检测装置

5、计算机在控制中的应用方式主要有操作指导控制系统和（ ）

A分级计算机控制系统 B监督计算机控制系统

C直接数字控制系统 D间接数字控制系统

6、STD总线的技术特点有（ ）

A模块化设计 B系统组成 C 修改方便 D 扩展方便

7、在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为（ ）

A 有线 B 并行 C串行 D 无线

8、开环步进电动机控制系统，其组成主要由（ ）

A环形分配器 B 减速器 C功率驱动器 D 步进电机

9、实现步进电动机通电

环形分配的常用方法有（ ）

A计算机软件 B硬件分配 C专用环形分配器 D 电源分配器

10、应用于工业控制的计算机主要有（ ）

A．电动机 B. 总线工控机 C. 单片机 D. PLC

三、填空题 （每空１分，共25分）

1、顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统,顺序控制器通常用___________。

2、某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是_______________________。

3、隔离放大器中采用的耦合方式主要有两种___________、___________。

4、位置传感器按其原理主要分__________、___________、__________、__________等几种。

5、可编程控制器主要由__________、_________、__________等其它辅助模块组成。

6、伺服系统的基本组成包括______________、_____________________、检测装置、____________________。

7、对于齿轮传动常采用____________、__________、__________的方法消除齿侧间隙。

8、滚珠丝杆螺母副结构有两类：_______________、______________。

9、现在常用的总线工控制机有 ________ 、________ 、________等。

10、驱动方式按动力源的不同分为有__________、___________、__________三种。

四、分析题 （每小题10分，共30分）

1、简述PLC系统与继电器接触器控制系统的区别。

2、三相变磁阻式步进电动机，转子齿数Z=100,双拍制通电，要求电动机转速为120r/min，输入脉冲频率为多少?步距角为多少?

3、采用PLC设计二个电磁阀A、B工作的系统，要求：

1) 按钮x1为A电磁阀打开，按钮x2为A电磁阀关闭 (输出y1);

2) 按钮x3为B电磁阀打开，按钮x4为B电磁阀关闭 (输出y2);

3) 只有B电磁阀在工作中，A电磁阀才能工作。

要求：画出梯形图，写出助记符指令程序。

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