300+ câu hỏi trắc nghiệm Kỹ thuật cảm biến có hướng dẫn giải

Câu 1:

Cảm biến nhiệt được chế tạo dựa trên nguyên lý nào sau đây:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Cảm biến nhiệt hoạt động dựa trên hiệu ứng nhiệt điện, trong đó sự thay đổi nhiệt độ tạo ra một điện áp hoặc dòng điện có thể đo được. Các hiệu ứng khác như hỏa điện và áp điện không liên quan trực tiếp đến cơ chế hoạt động của cảm biến nhiệt thông thường.

Câu 2:

Hiệu ứng Hall được ứng dụng để thiết kế loại cảm biến nào sau đây:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Đáp án đúng: C. Cảm biến đo dòng điện.

Hiệu ứng Hall tạo ra điện áp Hall khi có dòng điện chạy qua vật liệu bán dẫn đặt trong từ trường. Vì dòng điện cần đo có thể tạo ra từ trường, cảm biến Hall được ứng dụng phổ biến để đo dòng điện mà không cần tiếp xúc trực tiếp với mạch.

Câu 3:

Hình vẽ sau mô tả cho nguyên lý chế tạo của cảm biến nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Hình vẽ mô tả một sơ đồ nguyên lý chế tạo cảm biến. Trong hình, hai kim loại khác nhau (A và B) được nối với nhau tạo thành hai điểm nối (T1 và T2). Khi hai điểm nối này được giữ ở các nhiệt độ khác nhau (T1 ≠ T2), một hiệu điện thế (U) được tạo ra giữa chúng. Đây chính là nguyên lý của hiệu ứng Seebeck, một phần của hiệu ứng nhiệt điện. Hiệu ứng nhiệt điện (thermoelectric effect) mô tả sự chuyển đổi trực tiếp giữa chênh lệch nhiệt độ và điện áp, hoặc ngược lại. Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý này được gọi là cặp nhiệt điện (thermocouple), dùng để đo nhiệt độ.

Hiệu ứng nhiệt điện (Thermoelectric effect): Chính xác. Hình ảnh minh họa nguyên lý tạo ra điện áp từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật liệu khác nhau, là cơ sở của cặp nhiệt điện.

Hiệu ứng hoả nhiệt (Pyroelectric effect): Đây là hiệu ứng mà một số vật liệu tạo ra điện áp khi nhiệt độ của chúng thay đổi, nhưng không liên quan đến việc nối hai kim loại khác nhau và chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm nối.

Hiệu ứng áp điện (Piezoelectric effect): Là hiệu ứng mà một số vật liệu tạo ra điện áp khi chịu tác động cơ học (áp suất), hoặc ngược lại. Không liên quan đến nhiệt độ.

Hiệu ứng cảm ứng điện từ (Electromagnetic induction effect): Là hiệu ứng tạo ra dòng điện hoặc điện áp trong một mạch kín khi có sự biến thiên của từ thông qua mạch đó. Không liên quan đến nhiệt độ.

Vì vậy, hình vẽ mô tả chính xác nguyên lý chế tạo cảm biến dựa trên hiệu ứng nhiệt điện.

Câu 4:

Cho biết hình sau là sơ đồ mạch đo:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Hình vẽ mô tả sơ đồ mạch cầu Wheatstone, được sử dụng để đo điện trở một cách chính xác. Mạch bao gồm một nguồn điện, một điện kế (galvanometer) và bốn điện trở, trong đó có một điện trở cần đo. Cầu được cân bằng khi điện kế chỉ số 0, từ đó suy ra giá trị điện trở cần đo dựa trên các điện trở đã biết.

Câu 5:

Vì sao phương trình chuyển đổi của một cảm biến thường là hàm nhiều biến?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Phương trình chuyển đổi của một cảm biến mô tả mối quan hệ giữa tín hiệu đầu ra của cảm biến và đại lượng vật lý mà nó đo được. Phương trình này thường là hàm nhiều biến vì tín hiệu đầu ra không chỉ phụ thuộc vào đại lượng cần đo mà còn phụ thuộc vào các yếu tố ảnh hưởng khác từ môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất... Các yếu tố này có thể tác động đến hoạt động của cảm biến và do đó ảnh hưởng đến tín hiệu đầu ra. Vì vậy, đáp án chính xác là do cảm biến thường có nhiều đại lượng đầu vào khác nhau, bao gồm cả đại lượng cần đo và các yếu tố ảnh hưởng khác.