传感器作业及答案传感器作业及答案.doc
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霍尔传感器
1.填空题
(1)霍尔传感器是利用 霍尔 效应来进行测量的。通过该效应可测量 电流 的变化、 磁感应强度 的变化和 电流、 磁感应强度 的变化。
(2)霍尔传感器由 半导体 材料制成, 金属 和 绝缘体 不能用作霍尔传感器。
(3)当一块半导体薄片置于 磁场 中有 电流 流过时,电子将受到 洛伦兹力 的作用而发生偏转,在半导体薄片的另外两端将产生霍尔电动势。
2.选择题
(1)常用( b )制作霍尔传感器的敏感材料。
a.金属 b.半导体 c.塑料
(2)下列物理量中可以用霍尔传感器来测量的是( a )。
a.位移量 b.湿度 c.烟雾浓度
(3)霍尔传感器基于( a )。
a.霍尔效应 b.热电效应 c.压电效应 d.电磁感应
(4)霍尔电动势与( a,d )。
a.激励电流成正比 b.激励电流成反比
c.磁感应强度成反比 d.磁感应强度成正比
3.问答题
(1)什么是霍尔效应?霍尔电动势与哪些因素有关?
答:在半导体薄片两端通以控制电流I,并在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为B的磁场,那么,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势UH(称为霍尔电势电压),这种现象称为霍尔效应 。
霍尔电动势的大小正比于控制电流和磁感应强度。如果流过的电流越大,则电荷量就越多,霍尔电动势越高;如果磁感应强度越强,电子受到的洛仑兹力也越大,电子参与偏转的数量就越多,霍尔电动势也越高。此外,薄片的厚度、半导体材料中的电子浓度对霍尔电动势的大小也会有影响。
(2)如图7-15所示,简述液位控制系统的工作原理。
图7-15 液位控制系统的工作原理
答:根据图7-15可以看出,储存罐的液体由液体源通过电磁阀向罐内提供,储存罐的液位增加,与之相通的偏管液位也升高,磁铁也随之升高,液位越高,磁铁越靠近霍尔传感器,磁铁作用于霍尔传感器的磁感应强度就越强,霍尔集成电路输出的电压就越大,当储液罐的额液位达到最高液位时,电压将达到设定值,电磁阀关闭,使液体无法流入储液罐。
如果液位没有达到最高位,开关型霍尔集成电路输出的电压无法达到系统所设定的电压值,电磁阀不关闭,液体源继续输送液体,直到达到最高液位为止。
温度传感器
1.填空题
(1)物质的 热电动势或阻值 随 温度 变化的现象称为热电效应,利用这一效应制作的传感器称为 温度传感器 。
(2)热电偶是由 两种不同的材料 制成的,主要是利用 受热时两个接点温度 的 不同 ,产生接触电动势随温度的变化而变化,从而达到测温的目的。
(3)热电偶由 两种不同的材料 组成回路,组成热电偶的 检测端 称为热电极,热电偶所产生的 输出 称为热电动势,热电偶能将温度信号转换为 电动势变化 。
(4)热电偶中的热电动势是由于相互接触的两个导体两端的 电位差 造成的,大小仅与 导体材料、 结点的温度 有关。
(5)热电阻是基于电阻的 热电 效应进行温度测量的,热电阻大多由 金属导体 材料制成,随着温度的升高其阻值 升高 。
(6)热敏电阻由 半导体 材料制成,有 负温度系数、正温度系数 和 临界温度系数
三种类型,对应的温度特性分别为 正温度系数热敏电阻的电阻值随着温度的升高而呈阶跃性增高、 负温度系数热敏电阻的电阻值随着温度的升高而呈阶跃性减小 和 临界温度系数热敏电阻的电阻值在超过某一温度后随温度的增加而激剧减小,具有很大的负温度系数。
2.选择题
(1)热电偶由( c )金属材料制作而成,将温度转化为热电动势。
a.一种 b.两种相同 c.两种不同
(2)温度传感器的测量是基于( a )。
a.热电效应 b.应变效应 c.霍尔效应 d.压电效应
(3)热电偶直接输出的是( b ),所以直接接( d )即可。
a.电阻值 b.电压值 c.桥式电路 d.放大电路
(4)( c )的数值越大,热电偶的输出电动势就越大。
a.热端的温度 b.冷端的温度
c.热端和冷端的温差 d.热电极的电导率
(5)两种不同导体接点
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