《传感器与检测技术》题库
1. 简述传感器的概念、作用及组成。
2. 传感器的分类有哪几种？各有什么优缺点？
3. 传感器是如何命名的？其代号包括哪几部分？在各种文件中如何应用？
4. 传感器的静态性能指标有哪些？其含义是什么？
5. 传感器的动态特性主要从哪两方面来描述？采用什么样的激励信号？其含义是什
么？（幅频、相频）（周期函数型、瞬变函数型）
6. 力传感器的组成是什么？
7. 弹性敏感元件的作用是什么？其分类有几种？各有何特点？
8. 电阻应变式传感器的工作原理是什么？它是如何测量试件的应变的？
9. 电阻应变式传感器的测量电路有哪些？各有何特点？
10.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?
答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
11.电阻应变片为什么要进行温度补偿？补偿方法有哪些？
12.应变片的粘贴、固化和检查工艺有哪些？
13.图1为一直流应变电桥。12345,120i U V R R R R =====Ω，试求：
① 1R 为金属应变片，其余为外接电阻，当1R 变化量为1 1.2R ?=Ω时，电桥输出电压?o U =
② 12R R 、都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥的输出电压?o U =
③ 题②中，如果12R R 、感受应变的极性相反，且12 1.2R R ?=?=Ω，电桥的输出电压?o U =
④ 由题①～③能得出什么结论与推论？
图1 直流应变电桥
14.压电式传感器的工作原理是什么？压电材料有哪些？
15.试用石英晶体为例说明压电效应产生的过程。
16.压电陶瓷有何特点？
17.压电传感器的测量电路是什么？各有何特点？
18.为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?
答：因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量，可等效成一定的电容，如被测量为静态时，很难将电荷转换成一定的电压信号输出，故只能用于动态测量。
19.如图2所示电荷放大器等效电路。压电元件为压电陶瓷，压电陶瓷的压电系数
10510/ZZ d C N -=?，反馈电容0.01f C F μ=，若输出电压00.4U V =，求压电传感器所受力的大小？
图2 电荷放大器等效电路
20.石英晶体的纵向压电系数122.310/XX d C N -=?，晶体的长度是宽的2倍，是厚的3
倍，求：① 当沿电轴方向施加4310N ?的力时，用反馈电容为0.01f C F μ=的电荷放大器测量的输出电压是多少？
② 当沿机械轴施加力y F 时，用同样的电荷放大器测出的输出电压为3V ，y F 为多少？
21.用压电式传感器测量一正弦变化的作用力，采用电荷放大器，压电元件用两片压电
陶瓷并联，压电系数1219010/zz d C N -=?，放大器为理想运放，反馈电容
3800f C pF =，实际测得放大器输出电压为010sin ()U t V ω=，试求此时的作用力
?F =
22.电容式传感器的工作原理是什么？可分成几种类型？各有个特点？
23.试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可
采取什么措施并应注意什么问题?
答：如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。
当动极板移动△x 后，覆盖面积就发生变化，电容量也随之改变，其值为
C =εb （a -△x ）/d =C 0-εb ·△x /d （1）
电容因位移而产生的变化量为
a
x C x d b
C C C ?-=?-=-=?00ε 其灵敏度为 d b x C K ε-=??= 可见增加b 或减小d 均可提高传感器的灵敏度。
直线位移型电容式传感器
24.电容式传感器的测量转换电路主要有哪些？
25.有一个以空气为介质的变面积型平板电
容式传感器，如图3所示，其中
8,12a mm b mm ==，两极板间距为
1d mm =。
当动极板在原始位置上平移了 5mm 后，求传感器电容量的变化C ?及
电容相对变化量0/C C ?。（空气的相对介
电常数1/r F m ε=，真空的介电常数
1208.85410/F m ε-=?） 26.变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图4所示。C 0=200pF ，传感器
的起始电容量C x0=20pF,定动极板距离d 0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即K →
∞,Z i →∞),R f 极大,输入电压u 1=5sin ωt V 。求当电容传感动极板上输入一位移量
△x =0.15mm 使d 0减小时,电路输出电压u 0为多少?
i Ｃ
图4 运算放大器电路
解：由测量电路可得
??sin 45sin 515.05.15.12020000
0000=?-?=?--=-=t u x
d d C C u C C u i x i x /V 27.如图
5所示正方形平板电容器,极板长度a =4cm,极板间距离δ=0.2mm.若用此变面
积型传感器测量位移x ,试计算该传感器的灵敏度并画出传感器的特性曲线.极板间介质为空气,F/m 1085.812-0?=ε。
图3 变面积型平板电容式传感器
图5 所示正方形平板电容器
解：这是个变面积型电容传感器，共有4个小电容并联组成。
32.281021085.8101644312
4200=?????==---δ
εa C /pF x kx C x a a C x 8.7032.28)
(400-=+=-=δε (x 的单位为米)
δε)400ax C C C x -=-=?
8.701021041085.8443
2
1200-=?????-=-=-=---δεa x C C K x /pF
cm
28.有一平面直线位移差动传感器特性其测量电路采用变压器交流电桥，结构组成如图
6所示。电容传感器起始时b 1=b 2=b =200mm ，a 1=a 2=20mm 极距d =2mm ，极间介质为空
气，测量电路u 1=3sin ωt V ，且u=u 0。试求当动极板上输入一位移量△x =5mm 时,电
桥输出电压u 0。
u i
图6 平面直线位移差动传感器 解：根据测量电路可得
t t u a x u C C u u i i ??sin 750sin 320
500=?=?=?==/mV 29.电感传感器的基本原理是什么？可分成几种类型？
30.电感传感器的常用的测量电路有哪些？
31.电涡流传感器的工作原理是什么？形成电涡流的两个必备条件是什么？
32.压阻式压力传感器的工作原理是什么？主要应用是什么？
33.温度的测量方法有几种？各有何特点？
34.膨胀式温度计有几种？其工作原理是什么？各有何特点？
35.电阻式温度传感器的工作原理是什么？有几种类型？各有何特点？
36.金属热电阻温度传感器常用的材料有哪几种？各有何特点？
37.热电阻传感器的测量电路有哪些？说明每种测量电路的特点。
答：通常采用电桥电路作为测量电路。为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配
在两个相邻的桥臂中，如果t t R R 21=，则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化
造成的误差被相互抵消。
38.热电偶温度传感器的工作原理是什么？热电势的组成有几种？说明热电势产生的
过程，并写出热电偶回路中总热电势的表达式。
39.试分析金属导体产生接触电动势和温差电动势的原因。
答：当A 和B 两种不同材料的导体接触时，由于两者内部单位体积的自由电子
数目不同(即电子密度不同)，因此，电子在两个方向上扩散的速率就不一样。现假设导体A的自由电子密度大于导体B的自由电子密度，则导体A扩散到导体B的电子数要比导体B扩散到导体A的电子数大。所以导体A失去电子带正电荷，导体B 得到电子带负电荷，于是，在A、B两导体的接触界面上便形成一个由A到B的电场。该电场的方向与扩散进行的方向相反，它将引起反方向的电子转移，阻碍扩散作用的继续进行。当扩散作用与阻碍扩散作用相等时，即自导体A扩散到导体B 的自由电子数与在电场作用下自导体B到导体A的自由电子数相等时，便处于一种动态平衡状态。在这种状态下，A与B两导体的接触处就产生了电位差，称为接触
电动势。对于导体A或B，将其两端分别置于不同的温度场t、t
0中(t> t
)。在导
体内部，热端的自由电子具有较大的动能，向冷端移动，从而使热端失去电子带正电荷，冷端得到电子带负电荷。这样，导体两端便产生了一个由热端指向冷端的静电场。该电场阻止电子从热端继续跑到冷端并使电子反方向移动，最后也达到了动态平衡状态。这样，导体两端便产生了电位差，我们将该电位差称为温差电动势。
40.热电偶的基本定律有哪些？其含义是什么？有什么意义？并证明每种定律。
41.热电偶的性质有哪些？
42.为什么要对热电偶进行冷端温度补偿？常用的补偿方法有几种？补偿导线的作用
是什么？连接补偿导线要注意什么？
43.热电偶测温线路有几种？试画出每种测温电路原理图，并写出热电势表达式。
44.已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t＝800℃，冷端温度t
＝25℃，求E(t，to) 是多少毫伏?
解：由镍铬-镍硅热电偶分度表可查得E(800，0)=33.275mV，E(25，0)=1.024 mV，故可得 E(800，5)=33.275-1.024=32.251mV
45.如图7所示之测温回路，热电偶的分度号为K，毫伏表
的示值应为多少度?
答：毫伏表的示值应为(t1-t2-60)℃。
46.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为40
℃，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，
求被测点的温度。
图7热电偶测温回路
解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(40，0)=1.638mV ，
计算出30.826mV 1.638)mV (29.188E(t,0)=+=
再通过分度表查出其对应的实际温度为
9.740129
.29275.3310029.129)-(30.826700t =-?+=℃ 47.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图8所示，已知：冷端温度固
定在0℃，t 0＝30℃，仪表指示温度为210℃，后来发现由于工作上的疏忽把补偿
导线B A ''和，相互接错了，问：炉温的实际温度t 为多少度?
解：实际温度应为270℃，因为接反后不但没有补偿到，还抵消了30℃，故应该加上60℃。
48.如图9所示，用K 型（镍铬-镍硅）热电偶测
量炼钢炉熔融金属某一点温度，A ′、B ′为补
偿导线，Cu 为铜导线。已知1t = 40℃， 2t = 0.0
℃， 3t = 20℃。
① 当仪表指示为39.314mV 时，计算被测点温
度t = ? ② 如果将A ′、B ′换成铜导线，此时仪表指示为37.702mV ，再求被测点温度t = ? ③ 将热电偶直接插到熔融金属同一高度来测量此点的温度，是利用了热电偶的什么
定律？如果被测液体不是金属，还能用此方法测量吗？为什么？
49.用两只K 型热电偶测量两点温差，如图10所示。已知1t =980℃，
2t =510℃，0t =20℃，图
9 热电偶测量炼钢炉熔融金属某一点温度
图8 热电偶测量某炉温
试求12t t 、两点的温差。
50.试分析图11所示集成温度传感器AD590用于热电偶参考端温度补偿电路的工作原
理。
51.辐射式温度传感器的工作原理是什么？有何特点？
52.画图说明电位器式电阻传感器的工作原理，导出电阻、电压灵敏度的表达式。
53.莫尔条纹的含义是什么？其主要特性有哪些？试画图分析。
54.磁栅位移传感器的工作原理是什么？
55.电容、电感式接近传感器被测物体应采用什么材料？为什么？主要工作原理是什
么？
56.试分析图12所示压力传感器是如何测量液位的高度的？
图10 热电偶测量两点温差电路
图11 热电偶参考端温度补偿电路
57.电容式物位传感器是如何测量物体位置的？
58.试分析电磁流量计的工作原理，并推导流量的表达式。
59.光电效应有哪几种？分别对应什么光电元件？
60.常用的半导体光电元件有哪些?它们的电路符号如何?
答：常用的半导体光电元件有光敏二极管、光敏三极管和光电池三种。
它们的电路符号如下图所示：
光敏二极管 光敏三极管 光电池
61.试比较光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏晶体管的性能差异，并简述在不同场
合下应选用哪种元件最为合适。
62.光电传感器有哪些部分组成？被测量可以影响光电传感器的哪些部分？
63.简述光电倍增管的工作原理。
64.光敏电阻有哪些重要特性，在工业应用中是如何发挥这些特性的？
答：光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。它的重要特性是在无光照时阻值非常大，相当于断路，有光照时阻值变得很小，相当于通路。在工业应用中主要就是通过光的变化来各种电路的控制。
65.说明光电池的基本原理、常用类型及其特点。
图12 压力传感器测量液位原理图
66.根据硅光电池的光电特性，在4000lx的光照下要得到2V的输出电压，需要几片光
电池？如何连接？
67.光纤传感器有哪两种类型？光纤传感器调制方法有哪些？
68.光纤传感器的性能有何特殊之处？主要有哪些应用？
答：光导纤维传感器(简称光纤传感器)是七十年代迅速发展起来的一种新型传感器。光纤传感器具有灵敏度高，不受电磁波干扰，传输频带宽，绝缘性能好，耐水抗腐蚀性好，体积小，柔软等优点。目前已研制出多种光纤传感器，可用于位移、速度、加速度、液位、压力、流量、振动、水声、温度、电压、电流；磁场、核辐射等方面的测量。应用前景十分广阔。
69.红外线温度传感器有哪些主要类型？它与别的温度传感器有什么显著区别？
答：能把红外辐射转换成电量变化的装置，称为红外传感器，主要有热敏型和光电型两大类。
热敏型是利用红外辐射的热效应制成的，其核心是热敏元件。由于热敏元件的响应时间长，一般在毫秒数量级以上。另外，在加热过程中，不管什么波长的红外线，只要功率相同，其加热效果也是相同的，假如热敏元件对各种波长的红外线都能全部吸收的话，那么热敏探测器对各种波长基本上都具有相同的响应，所以称其为“无选择性红外传感器”。这类传感器主要有热释电红外传感器和红外线温度传感器两大类。
光电型是利用红外辐射的光电效应制成的，其核心是光电元件。因此它的响应时间一般比热敏型短得多，最短的可达到毫微秒数量级。此外，要使物体内部的电子改变运动状态，入射辐射的光子能量必须足够大，它的频率必须大于某一值，也就是必须高于截止频率。由于这类传感器以光子为单元起作用，只要光子的能量足够，相同数目的光子基本上具有相同的效果，因此常常称其为“光子探测器”。这类传感器主要有红外二极管、三极管等。
70.模拟式光电传感器有哪几种常见形式?
答：模拟式光电传感器主要有四种。（1）被测物是光源它可以直接照射在光电元器件上，也可以经过一定的光路后作用到光电元器件上，光电元器件的输出反映了光源本身的某些物理参数，如图13a所示。如光电比色高温计和照度计。
（2）恒定光源发射的光通量穿过被测物，其中一部分由被测物吸收，剩余的部分投
射到光电元件上，吸收量取决于被测物的某些参数，如图13b 所示。如测量透明度、浑浊度等。
（3）恒定光源发出的光投射到被测物上，再从被测物体反射到光电元器件上。反射光通量取决于反射表面的性质、状态和与光源之间的距离，如图13c 所示。如测量工件表面粗糙度、纸张白度等。
（4）从恒定光源发射出的光通量在到达光电元件的途中受到被测物的遮挡，使投射到光电元件上的光通量减弱，光电元件的输出反映了被测物的尺寸或位置，如图13d 所示。如工件尺寸测量、振动测量等。
71.设计一光电开关用于生产流水线的产量计数，画出结构图，并简要说明，为防止日
光灯等其他光源的干扰，设计中应采取什么措施？
72.根据图14所示的光电数字转速表的工作原理，如果转盘的孔数为N ，每秒钟光电
二极管的脉冲个数为f ，试问转速为每分钟多少？
73.冲床工作时，为保护工人的手指安全。设计一安全
控制系统，选用两种以上的传感器来同时探测工人
的手是否处于危险区域（冲头下方）。只要有一个
传感器输出有效（即检测到手未离开该危险区），
则不让冲头动作，或使正在动作的冲头惯性轮刹
车。说明检测控制方案，以及必须同时设置两个传
图14 光电数字转速表工作原理
感器组成“或”的关系、必须使用两只手（左右手）同时操作冲床开关的好处。
74.思考如何利用热释电传感器及其他元器件实现商场玻璃大门的自动开闭。
75.分析霍尔效应产生的原因。一个霍尔元件在一定的电流控制下，其霍尔电动势与哪
些因素有关？
76.说明为什么导体材料和绝缘体材料均不宜做成霍尔元件？
答：因为导体材料的μ虽然很大，但ρ很小，故不宜做成元件，而绝缘材料的ρ虽然很大，但μ很小，故也不宜做成元件。
77.为什么霍尔元件一般采用N型半导体材料？
答：因为在N型半导体材料中，电子的迁移率比空穴的大，且μn>μp，所以霍尔元件一般采用N型半导体材料。
78.霍尔集成传感器有哪几种类型？其工作特点是什么？
答：霍尔集成传感器有霍尔线性集成传感器和霍尔开关型集成传感器两种类型。
集成霍尔传感器的特点主要是取消了传感器和测量电路之间的界限，实现了材料、元件、电路三位一体。集成霍尔传感器与分立相比，由于减少了焊点，因此显著地提高了可靠性。此外，它具有体积小、重量轻、功耗低等优点。
79.磁敏二极管和磁敏晶体管有何特点？适用于什么场合？
80.设计一个利用霍尔集成电路检测发电机转速的电路，要求当转速过高或过低时发出
警报信号。
81.设计一个采用霍尔传感器的液位控制系统，要求画出磁路系统示意图和电路原理简
图，并说明其工作原理。
答：液位控制系统原理如图所示，霍尔元件固定不动，磁铁与探测杆固定在一起，连接到装液体的容器旁边，通过管道与内部连接。当液位达到控制位置时霍尔元件输出控制信号，通过处理电路和电磁阀来控制液压阀门的开启和关闭，如液位低于控制位置时开启阀门，超过控制位置时则关闭阀门。
82.思考有哪些可以用霍尔传感器检测的物理量以及霍尔传感器应用的领域。
答：可以用霍尔传感器来检测的物理量有力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、转速、磁场量等等。
83.超声波有哪些传播特性？
答：超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，它是由与介质相接触的振荡源所引起的。振荡源在介质中可产生两种形式的振荡，即横向振荡和纵向振荡。横向振荡只能在固体中产生，而纵向振荡可在固体、液体和气体中产生。
超声波的一种传播特性是在通过两种不同的介质时，产生折射和反射现象，
超声波的另一种传播特性是在通过同种介质时，随着传播距离的增加，其强度因介质吸收能量而减弱。
84.应用超声波传感器探测工件时，在探头与工件接触处要涂有一层耦合剂，请问这是
为什么？
答：主要是为了使超声波更好地穿透到工件内，减少反射量，达到更好的测量效果。
85.根据你已学过的知识设计一个超声波探伤使用装置（画出原理框图），并简要说明
它探伤的工作过程？
答：可采用穿透法探伤，原理框图如下图。穿透法探伤是根据超声波穿透工件后的能量变化状况，来判别工件内部质量的方法。穿透法用两个探头，置于工件相对面，一个发射超声波，一个接收超声波。发射波可以是连续波，也可以是脉冲。在探测中，当工件内无缺陷时，接收能量大，仪表指示值大；当工件内有缺陷时，因部分能量被反射，接收能量小，仪表指示值小。根据这个变化，就可以把工件内部缺陷
检测出来。
86.比较微波传感器与超声波传感器有何异同？
87.多普勒传感器的工作原理是什么？其应用有哪些？
88.生物传感器的工作原理是什么？
89.举例说明酶传感器的应用。
90.微生物传感器分为哪几种？各有何特点？
91.葡萄糖传感器的工作原理是什么？
92.举例说明葡萄糖传感器的应用。
93.气敏传感器可以分为哪几种类型？半导体气敏元件是如何分类的？
94.简述N型半导体气敏元件的原理。
95.Pd-MOSFET的工作原理是什么？
96.什么是绝对湿度和相对湿度？
97.氯化锂和陶瓷湿敏电阻各有何特点?
98.简述高分子电阻式湿度传感器的工作原理。
99.利用所学知识设计一个测量湿度的电路。
100.分析如图15所示电路，写出它的工作原理。
图15 音乐可燃气体报警器
101.机器人主要有哪些种类？
102.机器人传感器的工作原理是什么？主要用途是什么？
103.传感器输出信号有哪些特点？
104.传感器测量电路的主要作用是什么？
105.传感器测量电路有哪些类型，其主要功能是什么？
106.对传感器输出的微弱电压信号进行放大时，为什么要采用测量放大器？
答：因为测量放大器不但具有很高的放大倍数，而且具有十分稳定的输出特性，符合传感器微弱信号放大的要求。
107.为什么要对传感器测量电路采取抗干扰措施？
108.检测装置中常见的干扰有几种?采取何种措施予以防止?
答：检测装置中常见的干扰有外部噪声和内部噪声两大类。外部噪声有自然界噪声源(如电离层的电磁现象产生的噪声)和人为噪声源(如电气设备、电台干扰等)；内部噪声又名固有噪声，它是由检测装置的各种元件内部产生的，如热噪声、散粒噪声等。采用的抑制技术主要有屏蔽技术、接地技术、浮置技术、平衡电路、滤波技术和光电隔离技术等。
109.屏蔽有几种型式?各起什么作用?
答：屏蔽主要有静电屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽和驱动屏蔽四种。静电屏蔽能防止静电场的影响，电磁屏蔽能削弱高频电磁场的影响，低频磁屏蔽主要是为了抗低频磁场的干扰，驱动屏蔽能有效地抑制通过寄生电容的耦合干扰。
110.接地有几种型式?各起什么作用?
答：接地有信号地、电源地和保护地三种。信号地主要将信号的零电位接地，电源地是电源的零电位，保护地则是系统的零电平。
111.试述静态标定的方法。
112.动静态标定对仪器设备的要求是什么？
113.提高传感器性能指标的方法有哪些？
测试与传感器技术试题(1) 一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A“√”，错误的打B“×”。每小 题2分，共10分) 1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。( B ) 2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( A ) 3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。( A ) 4.瞬态信号的频谱一定是连续的。( A ) 5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( B ) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号 内。每小题2分，共10分) 1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A ) A.周期信号 B.非周期信号 C.瞬态信号 D.随机信号 *2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，( )频率与系统固有频率一致。 A.加速度共振 B.速度共振 C.位移共振 D.自由振动 3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A ) A.电荷放大器 B.A/D转换器 C.相敏检波器 D.滤波器 4.温度误差的线路补偿法是利用电桥( C )实现的。 A.相邻桥臂同变输入电压相加 B.相邻桥臂差变输入电压相减 C.相对桥臂同变输入电压相加 D.相对桥臂差变输入电压相加 5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B ) A.始终保持不变 B.随被测位移的变化而变化 C.不随被测位移的变化而变化 D.随线圈电流的变化而变化 三、填空题(每空1分，共30分) 1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____，加速度信号的振幅为 ______AW2__。 2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测________，高频信号测________。 3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。 4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着________共振频率， ________共振频率，________共振频率。 5.高频情况下，多采用___压电式____测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统 进行____标定____。 6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上， 由于___压电_____效应，在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生。 7.阻抗头由两部分组成，一部分是___力_____传感器，一部分是_加速度_______传感器。它 是用来测量驱动点__阻抗______的。 8.阻容式积分电路中，输出电压从_电容C_______两端取出，RC称为__积分______时间常数， RC值越大，积分结果越__准确______，但输出信号___越小_____。 9.光线示波器的关键部件是________，通过它，可将按一定规律变化的________信号，转换 成按同样规律变化的________摆动信号，从而记录测量结果。 10.热电偶的热电势由________和________两部分组成。 @@@11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______。 12.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为________。
第一章课后习题答案 1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 解：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、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？ 解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 （2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 （3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 （4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。 （5）多功能与多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？ 解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。 1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度； 2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值； 3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；
《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》考试题姓名：分数： 一、填空题（每空5分，共50分） 1．带式输送机下滚筒下风侧米处应设置CO传感器和烟雾传感器。 2．采掘工作面气体类传感器防护等级不低于 ,其余不低于IP54。 3．煤矿安全监控系统应支持多网、多系统融合，实现井下和传输网络的有机融合。 4．煤矿安全监控系统应具有在瓦斯超限、断电等需要立即撤人的紧急情况下，可自动 与、通信、人员位置监测等系统应急联动的功能。 5．煤矿安全监控系统主干线缆应当，从不同的井筒或者一个井筒保持一定距离的不同位置进入井下。 6．采煤机应设置机载式或便携仪甲烷检测报警仪。 7．突出煤层采煤工作面进风巷、掘进工作面进风的分风口应设置传感器。当风流发生逆转时，发出声光报警信号。 8．压风机应设置传感器，温度超限报警时，声光报警，并切断压风机电源。 9．采煤机、掘进机、转载点、破碎处、装煤口等产尘地点宜设置传感器。 二、选择题（每题5分，共50分） 1．串联通风必须在进入被串联工作面的风流中装设（），且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%。 A 便携仪 B 甲烷传感器 C 风速传感器 2．使用局部通风机供风的地点必须实行( )，保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。 A 瓦斯电闭锁 B 风电闭锁 C 故障闭锁 3．装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置( )。 A 风速传感器 B 馈电状态传感器 C 一氧化碳传感器 4．安装断电控制时，必须根据区域断电范围要求，提供（）条件，并接通井下电源及控制线。 A 断电 B 供电 C 馈电 5．采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置( )。 A 甲烷传感器 B 风速传感器 C 一氧化碳传感器 6．配制甲烷校准气样的原料气应选用浓度不低于（）的高纯度甲烷气体。 A 90％ B 98％ C 99.9％ 7．甲烷传感器应垂直悬挂在巷道顶板（顶梁）下距顶板不大于( )，距巷道侧壁不小于200mm 处。 A 100mm B 200mm C 300mm 8．机电硐室内设置温度传感器，报警值为（）。 A.30℃ B.35℃ C.40℃ D.34℃ 9．开停传感器卡固在被测设备的（）电缆上。 A、负荷 B、正极 C、正、负之间 10．卡固开停传感器时，必须在动力电缆（），否则将受其它电缆的干扰，信号不稳定。 A、非密集型地方 B、密集型地方 C、其他地方
传感器与检测技术(知识点总结) 一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。 2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器； ③光栅式传感器）。 3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。 6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平，“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系，有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时，传感器的输出与输入之间的关系，叫静态特性，简称静特性。表征传感器静态特性的指标有线性度，敏感度，重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性，简称动特性。传感器的动态特
传感器及检测技术
项目一 传感器误差与特性分析 任务1 检测结果的数据整理 1.1.1 测量与测量方法 1.检测 2.测量方法 (1)电测法和非电测法 (2)直接测量和间接测量 (3)静态测量和动态测量 (4)接触性测量和非接触性测量 (5)模拟式测量和数字式测量 1.1.2 测量误差及其表示方法 测量误差：测量值与其真值之间的差值 例：某温度计的量程范围为0-500oC ，校验时该表的最大绝对误差为6oC ，试确定其精度等级？ 查表1.1，精度等级应定为1.5级 任务1： 现有0.5级的0~300oC 和1.0级0~100oC 的两个温度计，欲测量80oC 的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？在选用仪器时应考虑哪些方面？ 实施： 0.5级的0~300oC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为： 用其测量80oC 可能出现的最大示值相对误差为： ?? ? ? ? ???? ?引用误差示值（标称）相对误差实际相对误差相对误差绝对误差x γγ%.21%100500 6 %100=?= ??= m m m A x γ5 .1)0300(%5.0111=-?==?m m m A x γ
1.0级的0~100oC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为： 用其测量80oC 可能出现的最大示值相对误差为： 结论：选用1.0级的0~100oC 的温度计较好。选用仪器时，不能单纯追求精度，而是要兼顾精度和量程 1.1.3 测量误差的分类及来源 1.系统误差 2.随机误差 3.粗大误差（疏忽误差、过失误差) 4.缓变误差 任务2 传感器特性分析与传感器选用 1.2.1 传感器的组成及其分类 1.2.2 传感器的静态特性与指标 传感器的静态特性指标 1.精密度、准确度和精确度 2.稳定性 1 )0100(%.01222=-?==?m m m A x γ%25.1%10080 1 %10022=?= ??= x x m x γ?? ?动态特性 静态特性
煤矿安全监测监控试题库（649题） 第一章煤矿安全监测监控系统基础知识 1.1国内外发展概况 一、填空题 1. [填空（1）]是矿井监控系统的发展方向。 参考答案：全矿井综合监控系统 2.以下哪一项不是智能传感器的特点（B） A、智能传感器的电路是通用的 B、智能传感器采用模拟信号传输 C、智能传感器可直接连接系统电缆 D、智能传感器可实现就地控制 3. 智能传感器和智能监控站一般采用[填空（1）]，以适应井下巷道布置的特点。 参考答案：树形网络 4. 智能监控站与传感器（含执行机构）信号传输采用[填空（1）]、多路复用。 参考答案：数字传输 5. 为了解决传统的载体催化式甲烷传感器的稳定性和敏感元件的寿命问题，（A）采用气体扩散技术，使催化元件抗中毒性能比传统催化元件提高10倍 A、英国 B、美国 C、法国 D、中国 6. [填空（1）]是国外煤矿监控系统近年来发展的特点之一。 参考答案：采用光纤通信技术 7. 矿井综合监控系统由智能传感器、智能监控站和[填空（1）]组成。 参考答案：调度网络 8. 全矿井综合监控系统的传感器简称[填空（1）]。 参考答案：智能传感器 9. 我国从[填空（1）]起，先后从美国、德国、英国等国家引进了一批以计算机为核心的矿井安全监控系统。 参考答案：八十年代 1.2煤矿安全监测监控系统的分类及作用 一、判断题 1. 当甲烷浓度不大于5．0%时，载体催化元件的输出与甲烷浓度基本成线性关系。（B） A) 正确B) 错误 2. 煤矿用温度传感器显示误差≤士2．5%℃全量程，输出误差≤±2．5%℃全量程。（A） A) 正确B) 错误 3. 催化燃烧式甲烷传感器一般只用于检测高低浓度甲烷。（B ） A) 正确B) 错误 4. 热导式甲烷传感器用于测量1%以下甲烷的检测。（B） A) 正确B) 错误 5. 煤矿用温度传感器采用数字显示，分辨率应不低于0．2℃，并能表示显示值的正或负。（B ） A) 正确B) 错误 6. 煤矿用温度传感器的最大工作电流应≤20 mA DC。（B）
习题一概论p16 1.测试系统一般是怎样构成的？ ①传感器将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号； ②信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工； ③显示与记录部分将所测信号变为一种能为人们所理解的形式，以供人们观测和分析。 2.什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？ 测量误差：人们在进行各种实际测量时，尽管被测量在理论上存在真值，但由于客观实验条件的限制，被测量的真值实际上是测不到的，因而测量结果只能是真值的近似值，这就不可避免地存在着测量误差。 测量误差有：绝对误差、相对误差、引用误差。 3.测量误差按出现规律可分为几种？它们与准确度与精密度有什么关系？ ①按出现规律可分为：系统误差、随机误差、粗大误差 ②准确度表示测量结果中系统误差的大小。系统误差越小，准确度越高，即真一民实际 值符合的程度越高。 精密度表示测量结果中随机误差大小的程度。随机误差越小，测量值越集中，表示精密度越高。 精确度是测量结果系统误差与随机误差的综合。表示测量结果与真值的一致程度。精确度用来反映系统误差和随机误差的综合影响。精确度越高，表示正确度和精密度越高，意味着系统误差和随机误差都小。 4.产生系统误差的常见原因有哪些？常用的减小系统误差的方法有哪些？ ①产生系统误差的主要原因： ●仪器的制造、安装或使用方法不正确； ●环境因素影响（温度、湿度、电源等）； ●测量原理中使用近似计算公式；
●测量人员不良读数习惯 ②减小系统误差的方法： ●发现判断：实验对比、残余误差观察、准则检测 ●减少消除：修正、特殊测量法（替代、差值、误差补偿、对称观察） 5.传感器有哪些几部分组成？ 敏感元件、转换元件、转换电路 6.按传感器的工作机理、能量转换方式、输入量及测量原理四种方法，传感器分别是如何分 类的？ ①按工作机理分： ●电参数式传感器（如电阻式、电感式和电容式）； ●压电式传感器； ●光电式传感器； ●热电式传感器。 ②按能量转换方式分： ●能量控制型传感器（如电阻、电感、电容式） ●能量转换型传感器（如基于压电效应、热电效应传感器） ③按输入量分： 力传感器、位移传感器、温度传感器 ④按测量原理分： ●电路参量式传感器（包括电阻式、电感式、电容式） ●电动势式传感器（包括磁电感应式、霍尔式、压电式） ●光电式传感器（包括一般光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维式） ●半导体式传感器 习题二温度检测p35 7.温度检测主要有哪几种方法及它们是怎样分类的？ 温度检测方法分为：接触测量法，非接触测量法。 接触式包括：热膨胀式（如水银、双金属、液体或气体压力）； 热电偶； 热电阻（铂电阻、铜电阻、半导体热敏电阻）。
煤矿监测监控系统考试题一、填空题矿井监测监控系统。必须装备岩)与瓦斯突出矿井,1、煤矿高瓦斯矿井,煤(，且瓦斯浓度甲 烷传感器 2、串联通风必须在进入被串联工作面的风流中装设 0.5%。不得超过、高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面，必须在工作面及其回风巷设置甲烷传3感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。、CH 、高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器的报警浓度不小于1.0% 44。 和复电浓度小于 1.0% CH 断电浓度不小于 1.5% CH44时，1.5%、采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过5必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。 6、《规程》规定：“生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。 7、装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机应设置设备开停传感器，主要 风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。 8、安全监工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。 9、采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等做出明确规定，并绘制监测监控布置图。 10、人员定位系统对井下人员可实时跟踪监控，个人信息及运动轨迹可在地面中心站的电脑 上查询。 二、判断题： 1、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发【2010】23号）》要求煤矿和非矿山必须要安装井下人员定位系统。（√） 2、人员定位分站通过与动态目标识别器的有线通讯，实时获取人员编码数据，负责与监控主机通讯。（√） 3、读卡器不断接收识别卡发来的信息，分站可以直接索取。（×） 4、系统中心站及网络终端可以联网运行，使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监控）√（信息，查询各类数据报表。． 5、监控中心站负责整个系统设备及人员检测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。（√） 6、煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接，不可以与调度电话电缆或动力电缆等共用。（√） 7、监测监控系统可以没有馈电状态监测功能。（×） 8、低浓度甲烷传感器经过4％以上高浓度甲烷冲击后，应及时进行校验或更换。（√）
传感器与检测技术考试试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。（2分） 1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积 增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关 系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈 的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输
《传感器与检测技术》总结 ：王婷婷 学号：14032329 班级：14-11
传感器与检测技术 这学期通过学习《传感器与检测技术》，懂得了很多，以下是我对这本书的总结。 第一章 概 述 传感器的作用是：传感器是各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件，具有不可替代的重要作用。 传感器的定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 传感器的组成：被测量量---敏感元件---转换元件----基本转换电路----电量输出 传感器的分类：按被测量对象分类（部系统状态的部信息传感器{位置、速度、力、力矩、温度、导演变化}、外部环境状态的外部信息传感器{接触式[触觉、滑动觉、压觉]、非接触式[视觉、超声测距、激光测距）；按工作机理分类（结构型{电容式、电感式}、物性型{霍尔式、压电式}）；按是否有能量转换分类（能量控制型[有源型]、能量转换型[无源型]）；按输出信号的性质分类（开关型[二值型]{接触型[微动、行程、接触开关]、非接触式[光电、接近开关]}、模拟型{电阻型[电位器、电阻应变片]，电压、电流型[热电偶、光电电池]，电感、电容型[电感、电容式位置传感器]}、数字型{计数型[脉冲或方波信号+计数器]、代码型 [回转编码器、磁尺]}）。 传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系。当输入量为常量，或变化极慢时，称为静态特性；输出量对于随时间变化的输入量的响应特性，这一关系称为动态特性，这一特性取决于传感器本身及输入信号的形式。可以分为接触式环节（以刚性接触形式传递信息）、模拟环节（多数是非刚性传递信息）、数字环节。动态测量输入信号的形式通常采用正弦周期（在频域）信号和阶跃信号(在时域)。 传感器的静态特性：线性度（以一定的拟合直线作基准与校准曲线比较% 100max ??=Y L L δ）、迟滞、重复性、灵敏度（K0=△Y/△X=输出变化量/输入变化量 =k1k2···kn ）和灵敏度误差（rs=△K0/K0×100%、稳定性、静态测量不确定性、其他性能参数：温度稳定性、抗干扰稳定性。 传感器的动态特性：传递函数、频率特性（幅频特性、相频特性）、过渡函数。 0阶系统：静态灵敏度；一阶系统：静态灵敏度，时间常数；二阶系统：静态灵敏度，时间常数，阻尼比。 传感器的标定：通过各种试验建立传感器的输入量与输出量之间的关系，确定传感器在不同使用条件下的误差关系。国家标准测力机允许误差±0.001%，省、部一级计量站允许误差±0.01%，市、企业计量站允许误差±0.1%，三等标准测力机、传感器允许误差±（0.3～0.5）%，工程测试、试验装置、测试用力传感器允许误差±1%。分为静态标定和动态标定。 第二章 位 移 检 测 传 感 器 测量位移常用的传感器有电阻式、电容式、涡流式、压电式、感应同步器式、磁栅式、光电式。参量位移传感器是将被测物理量转化为电参数，即电阻、电容或电感等。发电型位移传感器是将被测物理量转换为电源性参量，如电动势、电荷等。属于能量转换型传感器，这类传感器有磁电型、压电型等。 电位计的电阻元件通常有线绕电阻、薄膜电阻、导塑料（即有机实心电位计）等。电位计结构简单，输出信号大，性能稳定，并容易实现任意函数关系。其缺点是要求输入能量大，电刷与电阻元件之间有干摩擦，容易磨损，产生噪声干扰。 线性电位计的空载特性：x K x l R R R x == ，KR----电位计的电阻灵敏度（Ω/m ）。电
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目录 第一部分法律法规 (2) 一、判断题 (2) 二、单选题 (4) 三、多选题 (9) 第二部分煤矿安全基本知识 (12) 一、判断题 (12) 二、单选题 (15) 三、多选题 (19) 第三部分专业知识 (23) 一、判断题 (23) 二、单选题 (27) 三、多选题 (38)
第一部分法律法规 一、判断题 1.安全生产教育、培训，应坚持“统一规划，归口管理，分级实施，分类指导，教考分离”的原则。（）YES 2.安全生产立法最根本的目的就是为了保护劳动者在生产过程中的生命安全与健康。（）YES 3.安全生产违法行为轻微并及时纠正，没有造成危害后果的，可不予行政处罚。（）YES 4.安全生产责任制是“安全第一，预防为主，综合治理”方针的具体体现，是煤矿企业最基本的安全管理制度。（）YES 5.安全生产责任制是一项最基本的安全生产制度，是其他各项安全规章制度得以切实实施的基本保证。（）YES 6.安全与生产的关系是，生产是目的，安全是前提，安全为了生产，生产必须安全。（）YES 7.把作业场所和工作岗位存在的危险因素，如实告知从业人员，会有负面影响，增加思想负担，不利于安全生产。（）NO 8.从业人员有获得符合国家标准的劳动防护用品的权利。（）YES 9.从业人员有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。（）YES 10.法律责任是指违法者对其违法所造成的对社会和受害者的危害应承担的法律后果。（）YES 11.凡属违法行为，都应追究违法者的刑事责任，给予刑事制裁。（）NO 12.国家对从事煤矿井下作业的职工采取了特殊的保护措施。（）YES 13.过于自信和疏忽大意的过失而造成重大事故发生的，由于主观上不希望发生，不是有意识行为，不应对责任人定为重大责任事故罪。（）NO 14.矿产资源的开采，不论开采规模的大小，在安全和物质保证上都必须立足于保护矿山职工的人身安全。（）YES 15.矿山职工有享受劳动保护的权利，没有享受工伤社会保险的权利。（）NO
传感器复习资料 第一章 1、传感器的定义：能够检测特定的物理量并将其转换为相应的电量的装置（或者 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、便于应用的某种物理量的测量装置）。 2、传感器的组成：由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路三部分组成。 3、传感器的作用：信息的收集、信息数据的转换和控制信息的采集，处于被测对象和检测系统的接口位置。 4、传感器的静态特性：是指传感器被测输入量各个值为不随时间变化的恒定信号 时，系统的输入和输出之间的关系，包括线性度、灵敏度、重复性、迟滞、漂移； 动态特性是指传感器的输入为随时间变化的信号时，系统的输入与输出之间的关系。 5、提高传感器性能的技术途径：采用线性化技术、采用闭环技术、采用补偿和校正技术、采用差动技术、 第二章 6、测量基本概念：测量就是借助专用的手段和技术工具，通过实验的方法，把被 测量与同种性质的标定进行比较，求出两者的比值，从而获得被测量大小的过程。 7、测量的方法：直接测量、间接测量、组合测量。 8、真值的概念：是指在一定的时间以及空间条件下，被测量所体现的真实数值。 9、绝对误差：绝对误差是指测量结果的测量值与被测量的真值之间的差值。 10、相对误差：绝对误差与真值之比。引用误差：绝对误差与测量仪表的满量程A 的百分比。 11、测量误差的分类：系统误差、随机误差、粗大误差。测量精度包括准确度、精密度、精确度。 12、测量数据的表述方法：表格法、图示法、经验公式法。 13、测量不准确度的定义：与测量结果相关联的一个参数，用以表征合理的赋予被测量之值的分散性。 第三章 14、电阻应变片的类型：按材料分主要有金属应变片和半导体应变片两大类。 15、电阻应变片的特性：灵敏系数K、横向效应、初始电阻、绝缘电阻、最大工作 电流、应变极限、机械滞后、蠕变和零漂、疲劳寿命 16、温度误差及补偿措施：自补偿法、桥路补偿法。压阻效应：半导体材料受到应 力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象就称为压阻效应。 17、应变片的核心是敏感栅，敏感栅的作用是实现应变—电阻转换，其电阻值一般 为120欧姆。 18、测量电桥一般分为直流电桥和交流电桥。产生温度误差的原因有两个：意识敏 感栅金属丝电阻本身随温度发生变化；而是试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一致使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。 第四章 19、电感式传感器种类一般分为自感式和互感式。自感式电感传感器分为变气隙式、
河北煤矿安全考试中心 煤矿安全监测监控系统使用相关人员培训 考试题库 目录 第一部分法律法规................................. 一、判断题.................................... 二、单选题............. 错误! 未定义书签。 三、多选题.................................... 第二部分煤矿安全基本知识.......................... 一、判断题.................................... 二、单选题.................................... 三、多选题.................................... 第三部分专业知识................................. 一、判断题.................................... 二、单选题....................................
三、多选题.................................... 第一部分法律法规 一、判断题 1. 安全生产教育、培训，应坚持“统一规划，归口管理，分级实施，分类指导，教考分离” 的原则。（）YES 2. 安全生产立法最根本的目的就是为了保护劳动者在生产过程中的生命安全与健康。（）YES 3. 安全生产违法行为轻微并及时纠正，没有造成危害后果的，可不予行政处罚。（）YES 4. 安全生产责任制是“安全第一，预防为主，综合治理”方针的具体体现，是煤矿企业最基本的安全管理制度。（）YES 5. 安全生产责任制是一项最基本的安全生产制度，是其他各项安全规章制度得以切实实施的基本保证。（）YES 6. 安全与生产的关系是，生产是目的，安全是前提，安全为了生产，生产必须安全。（）YES 7. 把作业场所和工作岗位存在的危险因素，如实告知从业人员，会有负面影响，增加思想负担，不利于安全生产。（）NO 8. 从业人员有获得符合国家标准的劳动防护用品的权利。（）YES 9. 从业人员有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。（）YES 10. 法律责任是指违法者对其违法所造成的对社会和受害者的危害应承担的法律后果。（）
1．属于传感器动态特性指标的是（D ） A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类，下列不属于的是（B ） A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差D粗大误差 3、非线性度是表示校准（B ）的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ） A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B） A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） A 测量B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×） 5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。（×） 6.线性度就是非线性误差.（×） 7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√） 8.传感器的被测量一定就是非电量（×） 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。（√） 10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√） 二、简答题：（50分） 1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？ 答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时，相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性的概念以及它们之间的关系。 答：框图如下： 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。 当测量误差很小时，可以忽略，此时测量值可称为相对真值。
《传感器与检测技术》试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。（2分） 1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积 增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关 系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈 的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件
煤矿安全监测工试题 1)单选题(请在以下4个选择答案中挑选惟一正确的答案)(1)煤矿井下电网电压的波动范围是＿＿＿＿。 A．220 V、380 V B．127 V、660 V、1140 V、3300 V C. 90％～110％额定电压D．75％～110％额定电压(2)地面电网电压的波动范围是＿＿＿＿。 A．75％～110％额定电压B．127V、660V、1140V、3300V C．90％～110％额定电压D．220V、380V2)多选题(请在5个选择答案中挑选2～4个正确答案)(1)甲烷断电仪必须＿＿＿＿。A．具有甲烷超限声光报警和甲烷超限断电闭锁功能B．具有维持正常工作不小于2h的备用电源C．具有局部通风机停电、断电闭锁功能D．具有掘进工作面停风、断电闭锁功能E．由专用变压器、专用开关、专用电缆供电(2)甲烷风电闭锁装置＿＿＿＿＿。A．必须具有馈电状态监测功能B．必须具有甲烷超限声光报警、甲烷超限断电闭锁、掘进工作面停风断电闭锁功能C．除必须具有甲烷断电仪的全部功能外，还必须具有风电闭锁功能D．必须具有甲烷超限声光报警、甲烷超限断电闭锁、甲烷浓度低于复电门限解锁、掘进工作面停风断电闭锁功能E．必须具有维持正常工作不小于2h的备用电源(3)矿井安全监控系统必须具有＿＿＿＿＿。 A．甲烷断电仪全部功能 B．甲烷风电闭锁全部功能 C．馈电状态监测功能 D．断电与馈电状态不符声光报警功能 E．胶带输送机监控功能(4)回采工作面甲烷传感器的＿＿＿＿＿。 A．断电范围在任何情况下都仅是回采工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备B．断电范围是回采工作面全部电气设备C．复电浓度是4D．断电浓度是≥1.5％CH4E．报警浓度是≥1.0％CH4(5)回采工作面回风巷甲烷传感器的＿＿＿＿＿。A．断电范围是回采工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备B．断电范围是回风巷内全部电气设备巳复电浓度是4D．报警浓度是≥1.0％CH4E．断电浓度是≥1.0％CH4(6)掘进工作面甲烷传感器的＿＿＿＿＿。A．报警浓度是≥1.0％CH4 B．断电浓度是≥1.5％CH4 C．断电浓
监测监控人员考试题 姓名：得分： 一、填空题（每空1.5分×20=30分） 1、采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内的临时施工的电气设备上风侧 m - m 处应设置甲烷传感器。 2、装备矿井安全监控系统的矿井，每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置，主要通风机的风硐应设置。 3、采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的必须设置甲烷传感器。掘进 机必须设置甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 4、防爆型煤矿安全监控设备之间的、信号必须为本质安全型信号。 5、《煤矿安全规程》规定：煤矿必须及时填绘反映实际情况的安全监测。 6、安全监控设备布置图和接线图应传感器、声光报警器、断电器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、传输电缆等，并根据实际布置。 7、矿井监控系统一般由、、分站、电源箱、主站、主机、打印机、电视墙、管理工作站、服务器、路由器、UPS电源、电缆和接线盒等组成 8、井下煤仓、地面选煤厂煤仓应设置传感器。 9、甲烷传感器是矿井环境气体中及抽放管道内的装置。 10、安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每天必须使用校准气样和空气样调校1次。每天必须对甲烷超限断电功能进行测试。 二、选择题（每题2分×10=20分） 1、“历史曲线”可显示。 A 2分钟平均值曲线 B 5分钟平均值曲线 C 10分钟平均值曲线 。2、低瓦斯矿井采煤工作面风流中的甲烷传感器的报警浓度≥1.0％；断电浓度≥ CH 4 A 0.75% B 1.0% C 1.5% 3、掘进工作面风流中甲烷传感器距迎头必须＜ m。 A 5m B 10m C 15m。 4、回风流中的机电硐室，必须在入风口处3～5m的范围内设置甲烷传感器，其报警和断电浓度 。 必须≥ CH 4 A 0.5％ B 0.75% C 1% 5、监测监控系统必须具有防保护。 A 水 B 雷电 C 尘 6、拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源线及控制线、检修与安全监控设备关联的电气设备、需要安全监控设备停止运行时，须报告，并制定安全措施后方可进行。 A 矿调度室 B 矿办公室 C 生产矿长 7、主要通风机的风硐应设置传感器。 A 压力 B 温度 C 一氧化碳 8、矿井应配备传感器、分站等安全监控设备备件，备用数量不少于应配备数量的 %。 A、20 B、30 C、50
传感器与检测技术试卷及答案 （（（（试卷一试卷一试卷一试卷一）））） 第一部分选择题（共24 分） 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2 分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项 是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（） A．压力B．力矩C．温度D．厚度 2．属于传感器动态特性指标的是（） A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率 3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（） A．光电式传感器B．电容式传感器 C．压电式传感器D．磁电式传感器 4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（） A．变极板面积型B．变极距型 C．变介质型D．容栅型 5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（） A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度 C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗 7．固体半导体摄像元件CCD 是一种（） A．PN结光电二极管电路B．PNP 型晶体管集成电路 C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路 8．将电阻R 和电容C 串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是 （） A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声 C．克服串扰D．消除电火花干扰 9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次 采样值为0.301，则本次采样值Yn应选为（） A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.315 10．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最 小输入电压信号为（） A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV 11．周期信号的自相关函数必为（） A．周期偶函数B．非周期偶函数 C．周期奇函数D．非周期奇函数 12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）