传感器试题汇总
一：填空题（每空1分）
1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组
成。
2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。
3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为外光电效应，内光电
效应，热释电效应三种。
4.光电流与暗电流之差称为光电流。
5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计和箔式应变计结
构。
7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与距离的平方成反比关
系。
8.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。
9.画出达林顿光电三极管内部接线方式：
U CE
10.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器输出量的变化值
与相应的被测量的变化值之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。
11.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基
准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。
12.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。
13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。
14.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应
变计补偿法、热敏电阻补偿法。
15.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。
16.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。
17.在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的
物理现象称为内光电效应。
18.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。
19.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结
构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr（f）=Sr。/(1+4π2f2τ2)
20.内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。
21.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用
输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
22.传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器
23.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k(x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x
24.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后
小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。
25.根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类：
物理传感器，化学传感器，生物传感器。 P3
26. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为 柱式传感器 、 轮辐式传感器 、
悬梁式传感器 和 环式传感器
27. 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱灵敏度，其表达式为：)
()()(λφλλU S = 28. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。
29. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计
30. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为 基于物理效应 ，
基于化学效应 ， 分子识别 三大类。
31. 长为l 、截面积为A 、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为：A
l R ρ=。 32. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5）
33. 温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法（4）
34. 在应变计设计过程中，为了减少横向效应，可采用直角线栅式应变计或箔式应变计。
35. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，其中内光电效应可以分为光电导效应、光生伏
特效应 。
36. 应变计的允许的最高工作频率f 是应变计的重要参数，若应变波幅测量的相对误差为e ，在该材料中
的传播速度为v ，则对于L 的应变计，其 。 37. 应变计根据敏感元件的材料不同，可分为金属式和半导体式。
38. 应变计根据敏感元件的不同可以分为金属式和半导体式两大类。
39. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。
40. 内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。
41. 光敏电阻的温度特性的公式是α=%100)(21212?--R T T R R （R 1为在一定光照下，温度为T 1时的阻值；R 2为在一定光照下，温度为T 2时的阻值）
42. 电阻应变计，也称应变计或应变力，是一种能将机械构件上的应变的变化转换成电阻变化的传感元
件。
43. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组合而成的。
44. 敏感光栅越窄，基长越长的应变计，其横向效应引起的误差越 小 (大/小)。
45. 应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分，弹性敏感元件和应变计。
46. 应变计自补偿方法包括：选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变计。
47. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。
48. 光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。
49. 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式传感器 。
50. 传感器线性度公式max 100%t FS e Y ?=±? ，其中，Y FS 表示的是 传感器满量程输出平均值 。
51. 两个各有G 1(s)和G 2(s)传递函数的系统串联后，如果其阻抗匹配合适，相互之间不影响彼此的工作
状态，那么其传递函数为 G(s)= G 1(s)? G 2(s) 。
52. 实验表明，金属线材的应变计实际灵敏度k 恒 （＞、＜或＝）理论灵敏度系数k 0 , 其原因除
了粘合剂、基片传递变形失真外，主要原因是存在 横向效应 。
53. 光电倍增管是利用 二次电子释放 效应，将光电流在管内部进行放大。它由 光电阴极 、 若干倍增极 和 阳极 三部分组成。
54. 根据传感器感知外界信息所依据的基本效应，可将传感器分为三大类，分别是： 物理传感器 、
化学传感器 、 生物传感器 55. 输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等，叫做 迟滞 现象。 迟
滞差 表示这种不相等的程度。其值以 满量程 的输出ＹFS 的百分数表示。
56. 由于环境改变而带来的温度误差，称为应变计的 温度误差 ，又称 热输出
57. 悬臂梁作为弹性敏感原件，根据其界面形状不同，一般可分为 等截面梁 和 等强度梁 。
58. 线性度和灵敏度是传感器的 静态 指标，而频率响应特性是传感器的 动态 指标。
59. 金属电阻的 应变效应 是金属电阻应变片工作的物理基础。
60. 光纤的类型按折射率变化类型分类有 跃阶折射率光纤 ，渐变折射率光纤，按传播模式的多少分类
有 单模光纤， 多模光纤。
61. 相位型光纤传感器通常使用相位检测的方法，该方法主要包括： 零差检测、外差检测、合成外差
检测 等三种方法。
62. 厚度剪切模的石英振子固有共振频率为
63. 法布里-珀罗干涉仪，它是由两块平行的部分透射平面镜组成的。这两块平面镜的 反射率 通常是非常大的，一般大于或等于 95%。。
64. 能保证一个湿敏器件正常工作的环境的最大变化范围称为 湿度量程。
65. 光纤传播过程中由于 材料的吸收 ，散射 和 弯曲处的辐射损耗 等的影响，不可避免的要有损耗。
66. 测量加速度的传感器种类很多，目前使用最广泛、最普遍的是 压电加速度传感器
67. 光线的结构由 纤芯 ， 包层 ， 护套 三个部分组成。 68. 依据干涉型光纤传感器的基本原理，目前光纤传感器中采用四种不同的干涉测量结构。它们分别是
迈克尔孙 、 马赫-泽德 、 萨格奈克 和 法布里-珀罗 等四种结构。
69. 热敏电阻有三种类型，即 正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系数型 70. 光纤按折射率变化类型可分为 阶跃折射率光纤 和 渐变折射率光纤 ；按传播模式的多少可分为
单模光纤 和 多模光纤 。
71. 光纤的导光能力取决于纤芯和包层光学性能，数值孔径作为光纤的几个重要参数，根据光纤纤心折
射率1n 和包层折射率2n ，数值孔径可以定义为：2212NA n n =-， 单模传输条件是V<2.404
72. 红外热辐射传感器，从原理上可以分为热电型和光量子型。
73. 光量子型传感器可以分为光导型、光电型、光电磁型、肖特基型
74. 传感器按工作原理分为： 应变式 ， 电容式 ， 电感式 等。
75. 传感器灵敏度定义为：()y k x x
?=? 76. 内光电效应分为：光电导效应和光生伏特效应。
77. 光电二极管是利用PN 结单向导电性的结构光电器件
78. 依据光纤传感器的原理，可以分为 强度型(振幅型)光纤传感器 与 干涉型光纤传感器 。
79. 光纤的结构：纤芯，包层，护套
80. 从传感器机理上来说，光纤传感器可分为振幅型和相位型两种。
81. 当某些晶体沿一定方向伸长或者压缩是，在其表面上会产生电荷，这种效应称为压电效应＿＿。
82. 温度传感器从使用上分大致可以分为接触型和非接触型两大类
83. 辐射能量的最大值所对应的波长随温度的升高想短波方向移动，用公式表达为＿＿。
84. 光纤的数值孔径是表征 光钎集光本领 的重要参数
85. 光纤的传输损耗主要来源于 材料吸收损耗 、 散射损耗 、 光波导弯曲损耗
86. 亮场微弯传感器检测 纤芯中光强度 的变化，暗场微弯传感器检测 包层中光强度 的变化。两者相比较 暗场微弯传感器 检测灵敏度高。 87. 光强调制型光纤传感器利用（1） 光纤微弯效应 （2） 被测信号改变光纤对光波的吸收特性 （3） 被测信号改变光纤的折射率 （4） 两相位光纤间通过有倏逝波的耦合 （5） 发送光纤与接收光纤之间相对横向或纵向位移以改变接收光强 五种方式来实现光强调制
88. 一般在光纤探头的端部，
发射光纤与接收光纤有以下四种分布：随机分布·半球形对开·共轴内
发射分布·共轴外发射分布
89. 半导体应变片工作原理是基于 压阻
效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 大十倍 。 90. 半导体色敏传感器是在同一硅基片上具有两个 深浅不同 的PN 结，其中浅结 对 短波长光 响
应好，深结对 长波长光 响应好
91. 传感器灵敏度定义为：()y k x x
?=? 92. 光电二极管是利用PN 结单向导电性的结构光电器件
93. 依据光纤传感器的原理，可以分为 强度型(振幅型)光纤传感器 与 干涉型光纤传感器 。
94. 光纤的结构：纤芯，包层，护套
95. 光纤的几个重要参数可分为 数值孔径 、 传播模式、 传播损耗 三部分组成。
96. 一般在光纤探头的端部，发射光纤与接收光纤有 随机分布、 半球形对开分布 、 共轴内发射分
布 、 共轴外发射分布 四种分布。
97. 半导体湿度传感器可以分为 元素半导体湿敏器件、 金属氧化物半导体湿敏器件、 多功能半导体陶
瓷湿度传感器、 MOSFET 湿敏器件、 结型湿敏器件 五类。
98. 厚度剪切模的石英振子固有频率为 6612D C f h ρ=
99. 暗视场传感器与亮视场传感器的不同之处在于？（暗视场它使用纤芯进入包层的光产生输出信号） 100. 干涉型光纤传感器在相位检测中会遇到几个问题，有相位检测和强度检测，共模抑制，相位跟踪系
统。那么在相位检测中运用哪几种方法？（零差检测、外差检测、合成外差检测）
101. 合成外差检测在条件下才适用？（)()(21m m J J ??=）
102. 光纤相位调制器可以通过对光纤某一部分的（长度）或（波导模）的折射率进行外部调制来实现。 103. 光纤中包层折射率2n 与纤芯折射率1n 的大小关系（包层纤芯n n ），圆柱波导的单模条件是
（()404.222122210 n n a
-λπ），光纤在传播中的传播损耗用衰减率表示（l I I 01lg 10-）
104. 暗视场传感器与亮视场传感器的不同之处在于？（暗视场它使用纤芯进入包层的光产生输出信号） 105. 干涉型光纤传感器在相位检测中会遇到几个问题，有相位检测和强度检测，共模抑制，相位跟踪系
统。那么在相位检测中运用哪几种方法？（零差检测、外差检测、合成外差检测）
106. 合成外差检测在条件下才适用？（)()(21m m J J ??=）
107. 光纤相位调制器可以通过对光纤某一部分的（长度）或（波导模）的折射率进行外部调制来实现。 108. SAW 传感器中，最关键的敏感元件是 （SAW 叉指换能器）
109. 干涉型光纤传感器的基本换能机理是在一段(单模光纤)中传输的相干光,因待测能量场的作用,而产
生相位调制。
110. 相位跟踪系统由电路系统和光纤相位调制器组成。
111. 在阶跃型折射光纤中常采用“V 值”表述光在阶跃型折射光纤中的传播特性，V 值可用数学式表示为
,当V 值低于2.404时，只允许一个波或模式在光纤中传输。
112.干涉型光纤传感器的基本换能机理是：在一段单模光纤中传输的相干光，因待测能量场的作用，而产生相位调制。
113.光纤传感器可分为振幅型（也叫强度型）和相位型（也叫干涉仪型）两种。前者的原理是：待测的物理扰动与光纤敏感元件相互作用，直接调制光强。后者的原理是：在一段单模光纤中传输的相干光，因待测物理场的作用，产生相位调制。
114.列出光纤的几个重要参数（至少三个）（1）数值孔径(NA) （2）传播模式（3）传播损耗115.光纤有多种分类方法，按折射率变化类型光纤可分为阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤。按传播模式的多少光纤可分为:单模光纤和多模光纤。按用途分类光纤可分为:普通光纤和非通信光纤。116.干涉型光纤传感器的基本换能机理是:在一段单模光纤中传输的相干光,因待测能量场的作用,而产生相位调制。
117.相位检测方法:(1)零差检测(2)外差检测(3)合成外差检测
118.变磁阻式传器是利用被测量调制磁路的磁阻,导致线圈电感量改变,实现对被测量测量的。
119.半导体传感器大致可分为接触型和非接触型，前者是让温度传感器直接与待测对象接触，后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离，检测从待测对象放射出的红外线，从而达到测温的目的。120.红外热辐射传感器，从原理上又可分为热电型和光量子型。
121.湿度传感器的主要参数有（至少写出5个）
、、、、、
(1)湿度量程
(2)感湿特征量—相对湿度特性曲线
(3)感湿灵敏度
(4)温度系数
(5)响应时间
(6)湿滞回线
(7)电压特性
(8)频率特性
122.已知光纤长度为L ，输入光强为 I0 ，输出光强为I1 ，传播损耗为(-10lg I1 / I0 )/ L 。
123.光纤按传播模式可分为单模光纤和多模光纤。
124.压电谐振式传感器有应变敏感型、热敏感型、声敏感型、质量敏感型和回转敏感型等五种。
125.SAW振荡器由一组SAW 发射、接收IDT 、反馈放大器组成。
126.半导体湿度传感器响应时间分为吸湿响应时间和脱湿响应时间。
127.一般在光纤探头的端部，发射光纤与接收光纤有以下四种分布：随机分布·半球形对开·共轴内发射分布·共轴外发射分布
128.所谓相对湿度是指气体的绝度湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对湿度Ps的百分比
129.红外热辐射传感器，从原理上又可分为热电型和光量子型。
130.依据干涉型光纤传感器的基本原理，目前光纤传感器中采用四种不同的干涉测量结构。它们分别是迈克尔孙、马赫-泽德、萨格奈克和法布里-珀罗等四种结构。
131.热敏电阻主要有哪三种类型：正温度系数型（PTC）、临界温度系数型（CTR）、负温度系数型（NTC）。
132.黑体的辐射规律之中，维恩位移定律，即辐射能量的最大值所对应的波长λm随温度的升高向短波方向移动，公式表达为_____λm=2898/T_
133.光在光纤中传播的基本原理可以用（光线）或（光波）的概念来描述。
134.温度传感器从使用上大致可分为（接触类）和（非接触类）两大类。
135.在规定的测量范围内，传感器能检测到的最小的输入增量，当用与满量程的百分数表示时称为。
136.在玻璃（或金属）上进行刻划，可得到一系列密集刻线，这种具有周期性的刻线分布的光学元件称为。
137.光纤的几个重要参数可分为数值孔径、传播模式、传播损耗三部分组成。振幅传感器的优点是（结构简单）、（具有与光纤技术的相容性）和（信号检测也较容易），但是它的缺点是（灵敏度较低）。
138.光在光纤中传播的基本原理可以用（光线）或（光波）的概念来描述。
139.根据菲涅尔定律，光线在折射率分别为n1和n2的不同介质的分界面上会产生折射现象，折射定律为（n1sinθ1=n2sinθ2）。
140.一般在光纤探头的端部，发射光纤与接收光纤有随机分布、半球形对开分布、共轴内发射分布、共轴外发射分布四种分布。
141.半导体湿度传感器可以分为元素半导体湿敏器件、金属氧化物半导体湿敏器件、多功能半导体陶瓷湿度传感器、 MOSFET湿敏器件、结型湿敏器件五类。
单项选择题（每题2分）
1、下面的哪些传感器不属于内光电传感器（ A ）
A:光电管;
B:光电池
C:光敏电阻
D:光电二/三极管
2、下列哪一项是金属式应变计的主要缺点（ A ）
A：非线性明显
B：灵敏度低
C：准确度低
D：响应时间慢
3、若L为光纤的长度，I0为输入光强，I1为输出光强，则其衰减率A可表示为：（ B ）
A：
B:
C：
D:
4、对光纤传感器的特点叙述错误的是：（ C ）
A：与其他传感器相比,它具有很高的灵敏度。
B：可以用很相近的技术基础构成传感不同物理量的传感器。
C：频带宽动态范围小。
D：可用于高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等各种恶劣环境。
5、下列选择性吸附膜所对应的敏感气体正确的是（ D ）
A：三乙醇胺薄膜（敏感CO2）
B：Pd膜（敏感H2S）
C: WO3 （敏感H2）
D：酞箐膜（敏感NO2）
无线传感器网络试题 一填空题 1、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 2、感知目标、网络节点、用户构成了无线传感器网络的三个要素。 3、无线传感器网络的通信协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层与互联网协议栈的五层协议相对应 4、无线传感器网络的产业化障碍包括四个方面。它们分别是：大规模组网问题、大规模组网问题实用化低功耗技术、微型化加剧信号串扰、可靠性提高资源需求 二、判断题 1、无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式（对） 2、SINK节点：亦称网关节点，与簇头结点的功能完全相同。（错） 3、通过拓扑控制自动生成的良好的网络拓扑结构，能够提高路由协议和MAC协议的效率，可为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定基础，有利于节省节点的能量来延长网络的生存期。（对） 4、美国军方最先开始无线传感器网络技术的研究。（对） 三、选择题
1、最先开始无线传感器网络技术的研究的国家是（B） A中国B美国C日本D韩国 2、无线传感器网络的特点包括（C） （1）可快速部署 （2）可自组织 （3）隐蔽性强和高容错性 （4）成本高，代价大 A （1）（2）（4） B （2）（3）（4） C （1）（2）（3） D（1）（3）（4） 3、将“信息社会技术”作为优先发展领域之一。其中多处涉及对WSN 的研究，启动了EYES 等研究计划的组织是（D） A日本总务省 B韩国信息通信部 C美国国防部 D欧盟 4、与无线传感器网络的兴起无关的技术是（A） A虚拟运营技术 B无线通信 C片上系统（SOC） D低功耗嵌入式技术
传感器技术期末考试简 答题 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
四、简答题（4题，共18分） 301、试述传感器的定义、共性及组成。 答：①传感器的定义：能感受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；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等)；③传感器的组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入－输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 304、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 306、在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善答：直流电桥适合供电电源是直流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型每种类型各有什么特点各适用于什么场合 答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 316、何谓电涡流效应怎样利用电涡流效应进行位移测量 答：:电涡流效应指的是这样一种现象：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，通过导体的磁通将发生变化，产生感应电动势，该电动势在导体内产生电流，并形成闭合曲线，状似水中的涡流，通常称为电涡流。 利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。 317、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 答： (1)不同点： 1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化； 2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。 (2)相同点：两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。 323、什么是正压电效应什么是逆压电效应什么是纵向压电效应什么是横向压电效应 答：正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将产生机械振动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为"纵向压电效应"。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为"横向压电效应"。 331、简述热电偶的几个重要定律，并分别说明其实用价值。 答：1、中间导体定律；2、标准电极定律；3、连接导体定律与中间温度定律 实用价值：略。
辽宁地质工程职业学院2008～2009学年度 第一学期期末《检测技术》试卷A 使用班级：07电气1、2、3班 出题人：杜慧 审题人：王春 考试时间：90分钟 一、填空题（每空1分，共20分） 1、1、 误差产生的原因和类型很多，其表现形式一般分为三种，分别是(粗大误差 )、（系统误差） 、（随机误差 ）。 2、2、传感器灵敏度是指（ K=x y ??）。 3、MQN 气敏电阻可测量的(还原性气体)浓度。 3、4、电涡流传感器的最大特点是（非接触式）测量。 5、用万用表交流电压档（频率上限为5KHZ ），10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V ，误差属于( 系统 )误差 6、自感式传感器常见的类型有(变隙式)（变面积式）（螺线管式）这三种形式 7、热电阻测量转换电桥电路通常采用（三线制）制连接法。 8、实际差动变压器的线性范围仅约为线性骨架长度的（ 1/10 ）左右。 9、气敏电阻工作时必须加热的目的有两方面，分别是（加速被测气体的化学吸附过程）、（烧去气敏电阻表面的污物）。 10、电流变送器电流输出为（4-20 ）mA 。 11、调频法电路的并联谐振频率f=（C O L π21 ）。 12、接近开关采用三线制接线方式，棕色为电源正极，黑色是（输出端）。可直接 带继电器。 13、电容传感器的测量转换电路有三种，分别是（调频电路）、（电桥电路）、（运算放大电路）。 二、选择题（每题2分，共30分） 1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在 0.4%~0.6% ，该压力表的精度等级应定为（B ） A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的左右为宜。（C ） A.3 倍 B.10 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ B ）。 A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 4、已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，1为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；2为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好（B ） A.1 B.2 C.3 D.4 5、希望远距离传送信号，应选用具有（ D ）输出的标准变送器。 A. 0~2V B.1~5V C.0~10mA D.4~20mA 6、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。 A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 7、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ C ）的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 8、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为（ D ）。 A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHz D. 100kHz~2MHz 9、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 （ B ） A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 10、在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（D ）传感器来检测。 A. 应变片 B. 气敏电阻 C. 热敏电阻 D. 湿敏电阻 11、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（ C ） A. 人的体重 B. 车刀的压紧力 C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力 12、超声波在有机玻璃中的声速比 在水中的生速（A ），比在钢中的声速（ B ） 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得 分 批卷人： 审 核： 得分 得分 装 订 线 注意：考生在填写个人 信息时，必须字迹工整、数据准确、不得漏填。答题时 ，装订 线内禁 考场号：____ 级：____________ 姓名：____ 学号：
《传感器本》试题整理(附参考答案)
上海开放大学《传感器与测试基础》复习 1. 课程教材：《自动检测技术及应用》梁森（第2版），机械工业出版社 2. 网上课堂：视频资料，课程ppt资料，李斌 教授主讲 3. 主持教师联系方式： 25653399（周二、五）；xudanli@https://www.doczj.com/doc/3f8891157.html, 4. 期末考试比例（大约）：单项选择20分；填 空20分；多项选择12分；简答题26分；分析 设计题22分。 5. 复习样题 一、填空题 1. 传感器的特性一般指输入、输出特性，有 动、静之分。静态特性指标的 有、、、 等。（灵敏度、分辨力、线性度、迟滞误差、 稳定性） 2. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类， 按照测量结果的显示方式，可以分为模拟式测量和数字式测量。 3. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类， 按照是否在工位上测量可以分为在线测量和离线式测量。 4. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类，
按照测量的具体手段，可以分为 偏位式测 量 、 微差式测量 和 零位式测量 。 5.某0.1级电流表满度值100m x mA ，测量60mA 的绝 对误差为 ±0.1mA 。 6、服从正态分布的随机误差具有如下性质 集 中性 、 对称性 、 有界性 。 7. 硅光电池的光电特性中，当负载短路时，光 电流在很大范围内与照度与呈线性关系。 8. 把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的 互感式传感器是根据 变压器 的基本 原理制成的，其次级绕组都用 差动 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 9、霍尔传感器的霍尔电势U H 为 K H IB 若改变 I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。 10、电容式传感器中，变极距式一般用来测量 微 小 的位移。 11. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优 点，但不适宜测量 频率太低 的被测量， 特别是不能测量 静态值 。 12、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相 比,线性 好 灵感度提高 一 倍、 测量精度高。 13、热电偶冷端温度有如下补偿方法： 冷端恒温法（冰浴法）、计算修正法、电桥补偿法和仪表
309题图：电容式差压传感器的结构与测量电路 309、左图是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C 1、C 2，两边压力分别为F 1、F 2。图2－5右为二极管双T 型电路，电路中电容是左图中差动电容，电源、E 是占空比为50%的方波。试分析：(1)当两边压力相等F 1＝F 2时负载电阻R L 上的电压U o 值； 2)当F 1＞F 2时负载电阻R L 上的电压U o 的大小和方向(正负)。 309、解： 310、试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。 310答：当初始状态时，液面高度h=0,则 1 2ln l R r C π ε= ，当液面高度为h 时，则 由此可见，电容变化量ΔC 与液面高度h 成正比，只要将电容的变化量测出发出来，就可间接获得被测液面高度。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介 电常数发生改变的场合。
336题图差动脉冲宽度调制线路 314题图 差动变压器式加速度传感器 (a) 结构示意图 （b ）测量电路方框图l 一弹性支承2一差动变压器 2 D t 1 2 x 1 312、试说明由比较器A 1、A 2、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工作原理。 312答：设电源接通时，双稳态触发器的A 端为高电位，B 端为低电位，因此A 点通过R 1 对C 1充电，直至M 点的电位等于参考电压U F 时，比较器A l 产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，则A 点呈低电位，B 点呈高电位。此时M 点电位经二级管D 1迅速放电至零。而同时B 点的高电位经R 2向C 2充电，当N 点电位等于U F 时，比较器A 2产生一脉冲。使触发器发器又翻转一次，则A 点呈高电位，B 点呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在 双 稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C 1 、C 2调制的方波脉冲。 313、试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？313答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定。当考虑电场的边缘效应时，情况要复杂得多，边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏度下降和非线性增加。为了克服边缘效应，首先应增大初始电容量C o 。即增大极板面积，减小极板间距。此外，加装等位环是消除边缘效应的有效方法。 14、试说明图示的差动变压器式加速度传感器的工作原理。答：在被测加速度为零时，衔铁在初始位置状态，此时衔铁位于差动变压器线圈的中间位置，因而输出电压为零。当被测体有加速度时，由于弹性支承1受惯性力作用相对差动变压器2有位移，即带动衔铁相对被测体有相反方向的位移，从而使差动变压器输出电压。经检波、滤波后，其输出电压可反映被测加速度的数值。 315、电涡流式传感器有何特点？答：特点：涡流式传感器测量范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强以及可以非接触测量等特点；示意图：被测板1的上，下各装一个传感器探头2，其间距为D 。而他们与板的上，下表面分 别相距X 1和X 2，这样板厚t=D －(X 1+X 2),当两个传感器在工作时分别测得X 1和X 2，转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器距离D 对应的设定电压再相减，
《自动检测技术》复习题 ．．．．．．．．．．． 一、填空题： 1.自动检测系统分为开环系统和闭环系统，气象观测系统属于开环系统，炉温自动系统属于闭环系统。 2.有人把计算机比喻为一个人的大脑，传感器则是人的感官。 3.对仪表读数不需经过任何运算就能直接得到测量的结果，就叫直接测量。对被测物理量必须经过方程组才能得到最后结果，就叫间接测量。 4.传感器命名：由主题词加四级修饰语构成，第一级修饰语是指被测量；第三级修饰语是指特征描述；第四级修饰语是指主要技术指标。 5.1994年12月1日国家批准实施的GB/T14479-93《传感器图用图形符号》已与国际接轨。按照它的规定，传感器图用图形符号由符号要素正方形和等边三角形组成，其中要素正方形表示转换元件。等边三角形表示敏感元件。 6.我国电工仪表的准确度等级S就是按满度相对误差γm分级的；按大小依次分成,,,,,。例如某电表S=即表明它的准确度等级为3级，也就是它的满度误差不超过±%，即|γm|≤，或习惯上写成γm=±。为了减小测量中的示值，在进行量程选择时应尽可能使示值接近满度值，一般以示值不小于满度值的2/3为宜。
7.某级电流表，满度值A=100μA，求测量值分别为x1=100μA时的示值相对误差为±1%。x2=80μA时的示值相对误差为±%；x3=20μA时的示值相对误差为±0,5%。 9.家用电器的温度检测中，空调器属于湿度传感器，电冰箱属于温度传感器。 10.热敏电阻按其性能分为正温度系数（PTC），负温度系数（NTC），临界温度系数（CTC）三种，电机的过热保护属PTC保护，晶体管保护属NTC保护。 11.电容式传感器有三种基本类型，即变极距型、变面积型和变介电常数型。 12按误差产生的特性可将误差分为绝对误差和相对误差。 13.0.5级电工仪表的引用误差的最大值不超过±%.。 14.标称值为102μf，容许误差为±5%的电容，其实际值范围是测量100℃的温度用级温度计可能产生的绝对误差+，示值相对误差 16.由温包、毛细管和压力敏感元件组成的是压力式温度计。 17.热敏电阻按性能分为临界温度热敏电阻、PTC热敏电阻和nTC热敏电阻。 18.辐射测温方法分辐射法、和。 19.电容式传感器的基本类型有3种。 20.在流量检测中，先测出流体和流速，再乘以管道截面，即可得出流量的方法称为速度法。
传感器课程试题汇总
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传感器与自动检测技术仿真试题一 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20 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、多选和未选均不得分。 1、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 2、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（ C ） A．线性度、灵敏度、阻尼系数 B．幅频特性、相频特性、稳态误差 C．迟滞、重复性、漂移 D．精度、时间常数、重复性 3、测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（ A ） A．消除随机误差 B．减小或消除系统误差 C．修正系统误差 D．剔除粗大误差 4、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的 是（ C ）。 A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反 B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化 C. 根据输出的指示可以判断位移的方向 D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态 5、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ A ） A．与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电 压不变 B. 与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电 压增大1倍 第 1 页共 34 页
C．与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍 D. 与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变 6、在红外技术中，一般将红外辐射分为四个区域，即近红外区、中红外 区、远红外区和（ D ）。这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁 波谱中与可见光的距离而言。 A.微波区 B.微红外区 C.X射线区 D.极远红外区 7、下列关于微波传感器的说法中错误的是（ A ） A.可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器 B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性 C.用电流—电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头 D.可分为反射式和遮断式两类 8、若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中 的传播速度为1480m/s，测量时间间隔为200us，则物位高度为（ B ）A．296mm B．148mm C．74mm D．条件不足，无法求出 9、现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器，码盘的起始位置对应 的编码是0011，终止位置对应的编码是0101，则该码盘转动的角度可 能会是（ C ） A．45° B.60° C.90° D.120° 10、用N型材料SnO2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后， 与氧气接触后（B ） A．电阻值变小 B．电阻值变大 C．电阻值不变 D．不确定 二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 1、什么是传感器？传感器的共性是什么？ 答：传感器是能够感受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。传感器是实现传感功能的基本部件。 传感器的共性就是利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非 第 2 页共 34 页
一：填空题（每空1分） 1. 依据传感器的工作原理，传感器分 敏感元件 ， 转换元件 ， 测量电路 三个部分组成。 2. 半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 3. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为 外光电效应 ， 内光电效应 ， 热释电效应 三种。 4. 光电流与暗电流之差称为光电流。 5. 光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。 6. 金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 直线栅式应变计 和 箔式应变计 结构。 7. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器 输出量的变化值 与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示 k （x ）=Δy/Δx 。 8. 线性度是指传感器的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基准 之线的不同，线性度分为 理论线性度 、 端基线性度 、 独立线性度 、 最小二乘法线性度 等。最常用的是 最小二乘法线性度。 9. 根据敏感元件材料的不同，将应变计分为 金属式 和 半导体 式两大类。 10. 利用热效应的光电传感器包含 光---热、 热---电 两个阶段的信息变换过程。 11. 应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变 计补偿法、热敏电阻补偿法。 12. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电路 两部分组成。 13. 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟滞差 和稳定性。 14. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ，入射光强改变物质导电率的 物理现象称为 内光电效应 。 15. 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。 16. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 17. 国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输 出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 18. 传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器 19. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x 20. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。 21. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计 22. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为 基于物理效应 ， 基 于化学效应 ， 分子识别 三大类。 23. 长为l 、截面积为A 、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为：A l R ρ=。 24. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5） 25. 温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法（4） 26. 光敏电阻的温度特性的公式是α=%100)(21212?--R T T R R （R 1为在一定光照下，温度为T 1时的阻值；R 2为在一定光照下，温度为T 2时的阻值） 27. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。 28. 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式传感器 。
第一章传感器基础 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号 主称——传感器，代号C； 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2； 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3； 序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。 例：应变式位移传感器：C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0的要求，因此对△U，这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示： 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻R L的值，负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。
一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。 5、最小检测量和分辨力的表达式是 。 6、我们把 叫传感器的迟滞。 7、传感器是重复性的物理含意是 。 Y K X ?= ?CN M K = max max 100%100% H H F S F S H H Y Y δ δ????=± ?=± ?2或23100% K F S Y δδ δ ?-=± ??? ?0F S 100% Y Y 零漂＝max *100% L F S Y Y σ??=±
8、传感器是零点漂移是指 。 9、传感器是温度漂移是指 。 10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率、 阻尼比。 14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。 15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。 16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。 25、传感器的传递函数的定义是 H(S)=Y(S)/X(S) 。 29、幅频特性是指 传递函数的幅值随被测频率的变化规律 。 max 100%F S T Y ????
传感器与检测技术试卷及答案 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（ B ）
传感器技术期末考试试题库 一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性. 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指? 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是传感器的精度等级 是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即A =△ A/Y FS ? 100%. 5、最小检测量和分辨力的表达式是。 6、我们把叫传感器的迟滞. 7、传感器是重复性的物理含意是。 8、传感器是零点漂移是指? 9、传感器是温度漂移是指. 10、传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态 性. 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数. 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比. 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比.
14、传感器确定拟合直线有切线法、端基法和最小二乘法3种 方法。max *100% L F S Y Y a*A=± 15、传感器确定拟合直线切线法是将过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法. 16、传感器确定拟合直线端基法是将把传感器校准数据的零点输出 的平均值a 。和满量程输出的平均值b 连成直线.a b 作为传感器特性的拟合 直线。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是用最小二乘法确定拟合直线的載距和斜率从而确定拟全直践方程的方法. 25、传感器的传递函数的定义是H (S) =Y (S) /X (S)。 29、幅频特性是指传递函数的幅值随被测频率的变化规 律. 30、相频特性是指传递函数的相角随被测频率的变化规 律. 31、传感器中超调量是指超过稳态值的最大值A (过冲)与稳态值之
参考资料 一、填空题 1、变间隙型电容传感器做成差动结构以后，灵敏度变为原来的 1 倍。 2、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间 温度定律。 3、传感器是将被测非电物理量转换为电量 的装置。 4、半导体材料受到外力的作用，电阻率发生变化的现象叫压阻 效应。 5、光在光纤中传播是基于光的全反射现象。 6、光电池是基于光生伏特效应工作的光电器件，作为测 量元件适宜用作电流源（电压/电流）。 7、传感器的动态特性决定了它能测量的被测信号测量范围。 8、为克服导线电阻对测量造成影响，热电阻通常采用电桥式三线 制 接法。 9、差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压， 它是由于两个次级线圈电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非 线性问题引起的。 10、霍尔元件所采用的材料为半导体。 11、红外辐射的物理本质是热辐射，物体温度越高则波长 越短。 12、已知压力表的量程为30Mpa，最大绝对误差为0.3Mpa，则该压力表 的精度为 1 级。 13、变气隙厚度式单线圈电感传感器的初始间隙越小，则灵敏度越 高。 14、按表达式对误差进行分类，可将误差分为绝对误差、相 对误差
和引用误差。 15、光敏电阻是基于内光电效应的光电器件。 16、热电阻的阻值会随温度的升高而变大。 17、热电偶中产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 18、压电式传感器测量电路中前置放大器的作用有两个：一是阻抗 变换，二是放大压电式传感器输出的微弱信号。 19、光敏二极管在电路中一般是处于反向工作的状态。 20、数值孔径是衡量光纤集光性能的主要参数。 21、光电开关和光电断续器都是由红外线发射元件和光 敏接收元件组成的。 22、在热电偶回路中加入第三种导体材料时，如果两接点的温度相同， 则对整个回路中的热电势无影响。这是热电偶基本定律的中间导体定律。 二、1、光敏三极管工作时（ A ）。 A、基极开路、集电结反偏、发射结正偏 B、基极开路、集电结正偏、发射结反偏 C、基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏 D、基极接电信号、集电结反偏、发射结正偏 2、以下说法不正确的是（B ） A、石英晶体沿光轴方向受力时不产生压电效应。 B、光敏二极管在不受光照时处于导通状态。 C、测量结果与其约定真值之差即为误差。 D、对于金属导体材料，其压阻效应极小，而对于半导体材料，其几何效应较小。 3、以下属于有源型的传感器是（ D ） A、应变片 B、电容式传感器 C、差动变压器 D、热电偶
试卷五 一、单项选择题（每小题 1分，共 15分） 1.传感器一般包括敏感元件和（ D ） A ．弹性元件 Ｂ．霍尔元件 Ｃ．光电元件 2.如果按被测对象分类，温度传感器和压力传感器属于（C ） A ．物理型传感器 Ｂ．生物量传感器 Ｃ．物理量传感器 Ｄ．转换元件 Ｄ．化学量传感器 Ｄ．压电传感器 Ｄ．稳定性 3.以下传感器中具有能量放大作用的是（ B ） A ．热电偶 Ｂ．电感式传感器 Ｃ．光电池 4.以下特性属于传感器动态特性的是（ A ） A ．瞬态响应 5.传感器在零点附近的分辨力称为（A A ．阀值 Ｂ．线性度 Ｃ．灵敏度 ） Ｂ．分辨力 Ｃ．迟滞 Ｄ．重复性 6.电阻式传感器是一种基本电量传感器，其非电量与电量转换是通过测量（ D ） A ．电流值 7.据光生伏打效应制成的光电器件是（ B ） A ．光敏电阻 Ｂ．电压值 Ｃ．电感值 Ｄ．电阻值 Ｂ．光电池 Ｃ．光敏二极管 Ｄ．光敏晶闸管 8.家用彩色电视机的色彩调整使用的传感器是（A A ．光纤传感器 Ｂ．红外传感器 Ｃ．色彩传感器 Ｄ．温度传感器 9.弹性敏感元件的灵敏度和线性度有相互矛盾的问题，提高灵敏度，线性度会（C A ．变差 Ｂ．变好 10.利用霍尔效应制成的传感器是（ C ） A ．磁敏传感器 Ｂ．温度传感器 Ｃ．霍尔传感器 Ｄ．气敏传感器 11.影响超声波的衰减程度的因素有介质和（ B A ．温度 Ｂ．频率 12.用来衡量物体温度数值的标尺称为（ D ） A ．摄氏度 13.属于半导体气敏传感器的是（ C ） A ．固体电解质式 14.微生物传感器和酶传感器都属于（D ） ） Ｃ．不变 Ｄ．不能确定 ） Ｃ．湿度 Ｄ．浓度 Ｂ．华氏温度 Ｃ．绝对温标 Ｄ．温标 Ｂ．光干涉式 Ｃ．氧化物系 Ｄ．接触燃烧式 ） A ．电阻传感器 Ｂ．电感传感器 Ｃ．电容传感器 Ｄ．生物传感器 15.智能传感器不具有的功能是（ C ） A ．自检 16.在测谎仪中一般采用（a A ．热敏电阻 17.电容式湿度传感器主要包括陶瓷电容式和（ B ） A ．金属电容式 Ｂ．高分子电容式 Ｃ．半导体电容式 Ｄ．单晶电容式 18.酶传感器的信号变换方法有电位法和（ C ） A ．电压法 19.弹性滞后的主要原因是材料内部存在的分子间（ D ） A ．吸引力 20.以下不属于传感器主要发展方向的是（ B ） A ．开发新材料 Ｂ．简单化 Ｂ．自诊断 Ｃ．自修复 Ｄ．自维护 ） Ｂ．光敏电阻 Ｃ．磁敏电阻 Ｄ．压敏电阻 Ｂ．电阻法 Ｃ．电流法 Ｄ．电容法 Ｄ．内摩擦 Ｂ．排斥力 Ｃ．相容性 Ｃ．集成化 Ｄ．智能化
第一章传感器基础 l. 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2. 传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号 主称——传感器，代号C； 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2； 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3；序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C 等，（其 中I 、Q不用）。 例：应变式位移传感器：C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 3. 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0 的要求，因此对△ U，这个小量造成的U0 的变化就很难测准。测量原理如下图所示： 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，R r 和E 分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表 示稳压电源的负载，E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1 为标准值。 然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻R L 的值，负载变动所引起的稳压电源 输出电压U0 的微小波动值ΔU，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。
《传感器及应用技术》期末考试试题（C套）答案 1、填空题（每空1分，共30分）： 1、现代信息技术的三大支柱是指：传感器技术、通信技术、计算机技术 2、国家标准(GB7665-87)对传感器(Transducer/Sensor)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。 3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。 4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代，来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。 5、测量结果与被测量的约定真值之间的差别就称为误差。 6、对测量结果评价的三个概念（１）精密度、（２）准确度、（３）精确度 7、对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述－－称为传感器的特性。 8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。 9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量。 10、电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。 11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷，从而实现非电量的电测转换。 12、热电偶产生的热电势一般由⑴接触电势和⑵温差电势组成。 13光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。 14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。 15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种。 16、当输入端加电流I，并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象就是霍尔效应。