《传感器原理及检测技术》复习题
7、一般以室温条件下经过一定的时间间隔后，传感器的输出与起始标定时输出的差异来表示 传感器的（C ）
A.
灵敬度 B.线性度 C.稳定性 D.重复性 8、 传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内11传感器的（A ） A.工作量程愈大
B.工作量程愈小
C.精确度愈高
D.精确度愈低 9、 表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力的量为（B ） A.线性度 B.灵敏度 C.重复性
D.稳定性 10、 在明确传感器输入/输出变换关系的前提下，利用某种标准器具产生已知的标准菲电量输
入，确定其输岀电量与输入量之间关系的过程，称为（C ）
11、 按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是（D ）
A.压电式传感器
B.热电式传感器
C.光电式传感器
D.压阻式传感器
12、 某温度计测量范围是一20°C ?+200°C ，其量程为（B ）
13、某温度测量仪的输入一输出特性为线性，被测温度为20°C 时，输出电压为10mV,被测
温度为25°C 时，输出电压为15mV ，则该传感器的灵敏度为（D ） 一、选择题
传感器中直接感受被测量的部分是（B ）
A.转换元件
B.敏感元件
C.转换电路
属于传感器静态特性指标的是（D ）
A.幅频特性
B.阻尼比
C.相频特性 屈于传感器时威动态特性指标的是（A ）
A.阶跃响应
B.固冇频率
C.临界频率 属于传感器动态特性指标的是（C ）
A.量程
B.灵墩度
C.阻尼比 传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D ）
1、 2、 3、 4、
5、
D.调理电路 D.灵敏度 D.阻尼比 D.重复性 D.分辨力越高 衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果Z 间的不一致程度的指 标
是（A ） A.重复性 6、 B.稳定性 C.线性度 D.灵敏度
A.校准
B.测量
C.标定
D.审核
A. 200 °C
B. 220°C
C. 180°C
D. 240°C A. 5mv/°C B. 10mv/°C C. 2mv/°C
14、热电偶的T 端称为 (C)
A.参考端
B.自由端
C.工作端
15、随着温度的升高， NTC 型热嫩电阻的电阻率会（B ）
A.迅速增加
B.迅速减小
C.缓慢增加
D. lmv//°C D.冷端 D 缓慢减小
A」°C B.0.5°C C.10°C D.200°C
16、有一温度计，测量范围为0?200°C,精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（A ）
A.压电效应
B.热电效应
C.应变效应
D.光电效应
17、热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B）
18、热电偶的热电动势包括（A）
A.接触电动势和温茅电动势
B.接触电动势和非接触电动势
C.非接触电动势和温差电动势 C.温差电动势和汤姆逊电动势
19、将毫伏表接入热电偶回路中，只耍保证两个结点温度一致，就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出，这一现象利用了热电偶的（C）
A.中间温度定律
B.参考电极定律
C.中间导体定律
D.中间介质定律
金屈导体的电阻随温度的升高而（A）
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（B）
A.转速
B.温度
C.厚度
D.加速度
电阻应变片配用的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采用（D ）。
A.直流平衡电桥
B.直流不平衡电桥
C.交流平衡电桥
D.交流不平衡电桥
电阻应变式扭矩传感器在测量时会引起应变片的哪个物理量发生变化（C）
A.磁导率
B.热导率
C.电阻率
D.介电常数
若单臂电桥的灵敏度为1/4,在相同情况下，双臂电桥的灵敏度为（B）
A. 1/4
B. 1/2
C.2
D.4
金屈电阻应变片受力会产生电阻值的变化，其主耍原因是（D）
A.压阻效应B?压磁效应 C.压电效应 D.电阻丝的几何尺寸变化
半导体应变片的工作原理是基于（A）
A.压阻效应
B.热电效应
C.压电效应
D.压磁效应
对于金属丝式应变片，灵敏系数K等于（B）
A.7ijE
B. 1 + 2“
C.dRIR
D. dp!p
应变仪电桥的四臂工作方式中，其输出电压U。为（D）
A.t/X /8
B.U.K/4
C.U.K/2
D.t/X r
差动电桥由环境温度变化引起的谋差为（D）
A丄当B丄当C.L岂E D.0
2 R、4尽2尽
将电阻应变片贴在_____ 上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。（C）
A.质量块
B.导体
C.弹性元件
霍尔元件是由何种材料制成的（B）
A.导体
B.半导体
C.绝缘体
霍尔元件体积小，结构简单，可以测量（C）
A.湿度
B.酒精浓度
C.转速
霍尔元件采用恒流源激励是为了（B ）
A.提高灵敏度
B.克服温漂
C.减少不等位电势霍尔电势公式中的角0是指（C ）
D.机器组件D.以上三种均可D.温度
A、磁力线与霍尔薄片平面Z间的夹角
B、磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角
c、磁力线与霍尔薄片垂线Z间的夹角
35、差动变压器式位移传感器属于（A）
A.电感式传感器
B.电容式传感器
C.光电式传感器
D.电阻式传感器
36、自感式位移传感器L = Nh（c +込）,c为常数，如果保持》不变，则可构成何种类型的位
叭
移传感器（C）
A.变气隙型
B.螺管型
C.变而积型
D.变极距型
37、自感式位移传感器是将被测物理量位移转化为（B）
A.电阻R的变化
B.自感L的变化
C.互感M的变化
D.电容C的变化
38、用电涡流式速度传感器测量轴的转速，当轴的转速为50r/min,吋，输岀感应电动势的频率为50Hz,则测量齿轮的齿数为（A）
A. 60
B. 120
C. 180
D. 240
39、当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时.其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（B）
A.压阻效应
B.压电效应
C.应变效应
D.霍尔效应
40、压电式压力传感器不适于测量（D）
A.爆炸力
B.冲击力
C.动态丿J
D.静态力
41、在压电式力与压力传感器中，压电元件能将被测量转换成（A）
A.电荷或电压输出
B.电压或电流输出
C.电容或电压输出
D.电感或电压输出
42、在压电式加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是（B）
A.压电元件
B.质量块
C.弹性元件
D.基体
43、在光线作用下，半导体的电导率增加的现彖屈于（B ）
A、外光电效应
B、内光电效应
C、光电发射
D、光导效应
44、当一定波长入射光照射物体时，反映该物体光电灵嫩度的是（C ）
A、红限
B、量子效率
C、逸出功
D、普朗克常数
45、单色光的波长越短，它的（A ）
A.频率越高，其光子能量越人
B.频率越高，其光子能量越犬
C.频率越高，其光子能量越小
D.频率越高，其光子能量越小
46、光电管和光电倍增管的特性主要取决于（A ）
A.阴极材料
B.阳极材料
C.纯金屈阴极材料
D.玻璃壳材料
47、封装在光电隔离耦合器内部的可能是（D）
A.—个发光二极管和一个发光三极管
B.—个光敬二极管和一个光墩三极管
C.两个发光二极管或两个光墩三极管
D.—个发光二极管和一个光墩三极管
48、光敏三极管的结构可以看成，用光敏二极管替代普通三极管中的（D ）
A.集电极
B.发射极
C.集电结
D.发射结
49、在四倍细分的光栅位移传感器中，根据两路信号的和位并辨别方向时，和位并值不能是
（D）
A. 45°
B. 90°
C. 135°
D. 180°
50、固体半导体摄像元件CCD是一种（C）
C. MOS 型晶体管开关集成电路
D. NPN 型晶体管集成电路 51、 固体半导体摄像机所使用的固体摄像元件为（D ） A. LCD B. LED C. CBD
52、 矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于（A ） A.气敏传感器 B.水份传感器 C.湿度传感器 53、 高分子膜湿度传感器用丁检测（D ） A.温展 B.温度差 C.绝对湿度 54、适合在爆炸等极其恶劣的条件卜?工作的压力传感器是（B ）
55、曲于所用波登管的频响较低，所以适用于静态或变化缓慢压力测量的压力传感器为（B ） 56、模/数转换器的分辨率以输出二进制数的位数表示，如模/数转换器的输出为十位，最大输 入信号为5V,贝I 」转换器的输出能分辨出输入的电压信号为（C ）
A. 2/510V
B. 5l0/2 V
C. 5/210V
D. 210/5 V
57、 将微弱的、变化缓慢的直流信号变换成某种频率、以便于放大和传输的交流信号的过程 称为（A ）
A.调制
B.解调
C.滤波
D.整流
58、 利用光电耦合电路抑制干扰的方法属于（B ）
A.接地
B.隔离
C.屏蔽
D.滤波
59、 属于发电型位移传感器的是（D ）
A.磁栅式位移传感器
B.光栅式位移传感器
C.感应同步器
D.压电式位移传感器 60、 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为何种物理量的输岀（C ）
A.电阻
B.电容
C.电压
D.电荷
61、 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（B ）
A. 1.22mV
B. 2.44mV
C. 3. 66mV
D. 4. 88mV 62、 机械阻抗的振动测试中，阻抗头的输出是（B ）
A.激振力和振动位移
B.激振力和振动加速度
C.振动位移和振动加速度
D.振动速度和振动加速度 63、 在下述位移传感器中，既适宜于测量大的线位移，乂适宜于测量大的角位移的是（C ） A.电容式传感器
B.电感式传感器
C.光栅式传感器
D.电阻应变式传感器 64、 在典型噪声干扰抑制方法中，差分放大器的作用是（B ） A.克服串扰
B.抑制共模噪声
C.抑制差模噪声
D.消除电火花干扰 二、填空题 1、 传感器是能够感受规定的被测量并按照?定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 https://www.doczj.com/doc/b28672186.html,D D.温度传感器
D.相对湿度
A.霍尔式
B.光纤式
C.电感式
D.电容式 A.涡流式 B.霍尔式 C.电感式 D.压阻式
通常由敏感元件、转换元件、基本转换电路组成。
2、传感器的标定分为静态标定、动态标定两种。确定静态标定系统的关键是选用被
测非电量（或电量）的标准信号发生器和标准测试系统。动态标定的冃的，是检验测试传感器的动态性能指标。工业上通常采用比较法进行传感器的标定,俗称背靠背法。
3、所谓静态特性，是指当被测量的各个值处丁?稳定状态（静态测量之下）吋，传感器的输出值与输入值之间关系。传感器的静态特性主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、阀值与分辨力、稳定性等。
4、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传感器的动态特性。
5、传感器在使用前或使用过程屮或搁置一段时间再使用时，必须对英性能参数进行复测或作必要的调整与修正，以确保传感器的测量精度。这个复测调整过程称为校准。
6、在机电一体化系统中，往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校准。在这种情况卜? 应对传感器的稳定性有严格要求。影响传感器稳定性的因素是时间和坏境（或坏境因素）。传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间不一致程度的指标, 称为重复性。
7、设某传感器的理论满量程输出值为Y,其校准曲线与拟合直线和比的最大偏并为△ Lmax, 则该传感器线性度的计算公式为红」（△儿kaxl xioo%。
*.s
8、传感器的响应特性应在所测频率范围内保持不失真。
9、在测量某一通入量的变化量时，输出量的变化量较小的传感器其灵敬度较低。
10、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式向智能化方向发展。
11、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、屮间导体定律、标准导体定律、屮间温度定律。
12、热电偶热电动势由温差电动势和接触电动势两部分组成。热电动势的大小主要与两种导体材料的热端和冷端的温差（温度差）有关。
13、并联热电偶可用于测量平均温度。
14、按热电阻材料的不同，热电阻传感器分为金屈热电阻、半导体热敏电阻。
15、负温度系数热嫩电阻，其阻值随温度增加而呈他趋势。
16、鯉温度系数热敏电阻的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化，I大I此不适于较，温度范围内的测量。
17、衡量电桥工作特性质量的两项指标是电桥灵敏度及电桥的非线性误差。
18、采用交流电源供电的电桥称为交流电桥。
19、电桥在测量时，由于是利用了电桥的不平衡输出反映被测量的变化情况，因此，测量前电桥的输出应调为零。
20、金屈导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现彖，称为金屈的电阻应变效应。
21、半导体应变片以压阻效丿、'、Z为主,它的灵嫩度系数为金屈应变片的50?70倍,因而适用于需要大信号输出的场合。
22、屯阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变吋，工作应变片粘贴在被测试件表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的补偿块上,且补偿应变片不承受应变。
23、应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的力（或惯性力）o
24、磁敏二极管工作时加止向电压。由于它的磁灵敏度很高,特別适合测量弱磁场。
25、基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等,基丁内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏品闸管等。
26、光纤的传输是基于光的全内反射。光纤传感器所用光纤有单模光纤和多模光纤。
27、有一光纤纤芯折射率为1.56,包层折射率为1.24,当光从空气中射入时数值孔径为0.9466 (n} = 1.56, n 2 = 1.24, N A = J卅—扇=0.9466 )
28、光栅位移传感器无细分时，分辨率为0.02mm,在四细分后，其分辨率为0.005mm。
29、计量光栅传感器屮，当指示光栅不动，主光栅左右移动时，查看莫尔条纹的移动方向, 即可确定主光栅的运动方向。
30、光栅位移传感器的辨向电路中，用于辨向的两路信号其相位差多取为90。。
31、当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，在其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电状态，这种物理现象称为正床电效应。
32、在某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电场撤去后，变形也随之消失，这种物理现象称逆压电效应。
33、常用压电材料冇右英品体、压电陶瓷、高分子压电材料等。
34、压电式压力传感器适于测动态力和冲击力，但不适于测静态力。
35、压电式传感器中的压电晶片既是传感器的敏感元件,又是传感器的转换元件。
36、气嫩电阻元件种类很多，按制造工艺分为烧结型、薄膜型、岸膜型。
37、所谓电阻式半导体气敏传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触造成半导体电阻值变化,借此来检测特定气体的成分或者浓度的传感器的总称。
38、气敏传感器是一种将检测到的气休成份和转换为电信号的传感器。
39、电阻式湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水份而导致本身」M血发生变化的原理而
制成。氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子导电率发生变化而制成的测湿元件，该元件由引线、基片、感湿层与电极组成。
40、对于电阻率随湿度的增加而卜?降的半导体陶瓷湿嫩元件称为负特性湿嫩半导瓷。电阻率随着湿度的增加而增大的半导体陶瓷湿墩元件，称为止特性湿每攵半导瓷。
41、互感式位移传感器是将被测位移量的变化转换成互感系数的变化，其基木结构原理与常用变压器类似，故称其为变压器式位移传感器。
42、为了提高口感位移传感器的精度和灵敏度，增大特性的线性度，实际用的传感器大部分都做成并动式。
43、电感式压力传感器类型较多，其特点是频响低，适用于静态或变化缓慢压力的测试。
44、电涡流式传感器的测量系统由传感器和被测体两部分组成,利用两者Z间的磁性耦合來完成测量任务。
45、涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈变化壘茧乙的一种装置。
46、利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是金雇。
47、涡流式压力传感器具有良好的动态(或动)特性,适合于测量爆炸时产生的压力。
48、在理想情况下，采样保持器在采样期间的输出完全跟随输入的变化，而保持期间的输出保持不变。
49、采样保持电路在采样过程中，必须遵循采样定理，否则会出现信息丢失或信号失真。
50、防止电场或磁场干扰的有效方法是屏蔽。
51、为了提高检测系统的分辨率，需耍对磁栅、光栅等大位移测量传感器输出信号进行如匕。
52、几个传感器串联组成的检测系统的总灵每攵度等于各传感器的灵每攵度2_乘积（或积）
53、检测系统中，模拟式显示在读数时易引起一主观误差。
54、数据处理中使用的温度补偿方法有表格法和公式法（或曲线拟合法）。
55、抑制干扰的方法主要是采取单点接地、屏蔽隔离和滤波。
三、简答题
1、什么是热电效应？热电偶测温回路的热电动势由哪两部分组成？由同一种导体组成的闭合
回路能产生热电势吗？
答：1）两种不同类型的金属导体两端分别接在一起构成闭合回路，当两个结点有温差时，导体回路里有电流流动会产生热电势，这种现象称为热电效应。
2）热电偶测温回路中热电势主要是由接触电势和温差电势两部分组成。
3）热电偶两个电极材料相同时，无论两端点温度如何变化无热电势产生。
2、试比较热电偶、热电阻、热敏电阻三种热电式传感器的特点
答:（1）热电偶可以测量上千度高温，并且精度高、性能好，这是其它温度传感器无法替代。（2）热电阻结构很简单，金属热电阻材料多为纯钳金属丝，也右铜、鎳金属。金属热电阻广泛用于测量?200?+850°C温度范围，少数可以测量1000°Co
（3）热皱电阻由半导体材料制成，外形大小与电阻的功率有关，茅别较大。热墩电阻用途很广，几乎所有家用电器产品都装冇微处理器，这些温度传感器多使用热敏电阻。
3、为什么说差动电桥具有温度补偿作用？
答：由于当测量桥路处于双臂半桥和全桥工作方式时，电桥相邻两臂受温度影响，同时产生大小相等符号相同的电阻增量而相互抵消，从而达到电桥温度口补偿的目的。
4、试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿办法。
答：（1）由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加课差，称为应变片温度误差。
（2）产生应变片温度误差的主要原因有：1）由于电阻丝温度系数的存在，当温度改变时，应变片的标称电阻值发生变化。2）当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同吋，由于温度的变化而引起的附加变形，使应变片产生附加电阻。
电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片口补偿法两大类。
5、简述应变式测力感器的工作原理。
答：电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力作用下产生应变，利用贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻的变化，然后利用电桥将电阻变化转换成电压（或电流）的变化，再送入测量放大电路测量。最后利用标定的电压（或电流）和力之间的对应关系，可测出力的大小或经换算得到被测力。
6、
试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施答：应变电桥产生非线性的原因：制作应变计时内部产生的内应力和工作中出现的剪应力, 使丝栅、基底，尤其是胶层Z间产生的“滑移”所致。
消减非线性谋差的措施：选用弹性模量较大的粘结剂和基底材料，适当减薄胶层和基底，并使之充分固化，有利于非线性误差的改善。
7、比较霍尔元件、磁敏电阻、磁敏晶体管，它们有哪些相同之处和不同之处？简述其各自的特点。
答:(1)霍尔元件具有体积小、外围电路简单、动态特性好、灵敏度高、频带宽等许多优点, 在霍尔元件确定后，可以通过测量电压、电流、磁场来检测非电量，如力、压力、应变、振动、加速度等等，所以霍尔元件应用有三种方式：①激励电流不变，霍尔电势止比于磁场强度，可进行位移、加速度、转速测量。②激励电流与磁场强度都为变量，传感器输出与两者乘积成正比，可测量乘法运算的物理量，如功率。③磁场强度不变时，传感器输出正比于激励电流，可检测与电流冇关的物理量，并可直接测量电流。
(2)磁敏电阻与霍尔元件属同一类，都是磁电转换元件，两者木质不同是磁敏电阻没有判断极性的能力，只有与辅助材料(磁钢)并用才具有识别磁极的能力。
(3)磁敏二极管可用来检测交直流磁场，特别是弱磁场。可用作无触点开关、作箱位电流计、对高压线不断线测电流、小量程高斯计、漏磁仪、磁力探伤仪等设备装置。磁敏三极管具有较好的磁灵皱度，主耍应用于①磁场测量，特别适于10灯以卜?的弱磁场测量，不仅可测量磁场的大小，还可测出磁场方向；②电流测量。特别是大电流不断线地检测和保护；③制作无触点开关和电位器，如计算机无触点电键、机床接近开关等；④漏磁探伤及位移、转速、流量、压力、速度等各种工业控制中参数测量。
8、压电式传感器的前置放大器有何作用？说明压电加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器的原因。
答：一是把传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出；二是把传感器的微弱信号进行放大。
压电传感器本身的内阻抗很高，而输出的能量又非常微弱，因此在使用时，必须接高通入阻抗的前置放大器。电荷放大器即可，且其输出电压与电缆分布电容无关。因此，连接电缆即使长达几百米以上，电荷放犬器的灵敏度也无明显变化，这是电荷放犬器的突出优点。
9、何谓零点残余电压？说明该电压产生的原因和消除的方法。
答：零点残余电压：差动变压器在零位移时的输出电压。
零点残余电压产生的主要原因：1 ?由于两个二次测量线圈的等效参数不对称时输出地基波感应电动势的幅值和相位不同，调整磁芯位置时，也不能达到幅值和相位同时相同。2.由于铁芯的特性非线性，产生高次谐波不同，不能互相抵消。
为了减小差动变压器的零点残余电压可以采用的方式：1.尽可能保证传感器尺寸线圈电气参数和磁路对称2.选用合理的测量电路3.采用补偿线路减小零点残余电压
10、按在传感器中的作用，光纤传感器常分为哪两大类型？它们之间有何区别?
答：光纤传感器大致可分为功能型和非功能型两大类，它们的基木组成相似，由光源、入射光纤、调制器、出射光纤、光敏器件等组成。
功能型乂称传感型，这类传感器利用光纤本身对外界被测对象具有敏感能力和检测功能，光纤不仅起到传光作用，而且在被测对象作用卜?使光强、相位、偏振态等光学特性得到调制，调制后的信号携带了被测信息。如果外界作用时光纤传播的光信号发生变化，使光的路程改变，相位改变，将这种信号接收处理后，可以得到与被测信号相关的变化电信号。
非功能型又称传光型，这时光纤只作传播光媒介，待测对象的调制功能是由其它转换元件实现的，光纤的状态是不连续的，光纤只起传光作用。
11、光纤可以通过哪些光的调制技术进行非电量的检测，简要说明原理。
答：光纤可以通过光强、相位、频率等的调制技术进行非电量的检测，
光强度调制：利用外界物理量改变光纤中的光强度，通过测量光强的变化测量被测信息。根据光纤传感器探头结构形式可分为透射、反射、折射等方式调制。
相位调制：i般压力、张力、温度口J以改变光纤的几何尺寸（长度），同吋出于光弹效应光纤折射率也会由于应变而改变，这些物理量可以使光纤输出端产生相位变化，借助干涉仪口J将和位变化转换为光强的变化。干涉系统的种类很多，可根据具体情况采用不同的干涉系统。频率调制：当光敏器件与光源Z间有和对运动时，光敏器件接收到的光频率去与光源频率/ 不同，这种现象称为光的“多普勒效应S频率调制方法可以测量运动物休（流休）的速度、流量等。
12、什么是光纤的数值孔径？物理意义是什么？NA取值大小有什么作用？
答：（1）数值孔径定义为：wd,表示了光纤的集光能力，无论光源的发射功率有多大，只有在2彳张角Z内的入射光才能被光纤接收、传播。若入射角超岀这一范围，光线会进入包层漏光。
M越大光信号畸变越大，所以要（2）N
A越大集光能力越强，光纤与光源间耦合会更容易，但
选择适当。
13、什么是内光电效应？什么是外光电效应？说明其工作原理并指出相应的典型光电器件。答：当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应（如电阻率变化、发射电子或产生电动势等）。这种现象称为光电效应。1）当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化，或产生光生电动势的现象叫做内光电效应, 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。入射光强改变物质导电率的物理现象称光电导效应，典型的光电器件有光敏电阻；光照时物体中能产生一定方向电动势的现象叫光生伏特效应，光电池、光敏晶体管。
2）在光线作用下，物体内的电子逸岀物体表而向外发射的现彖称为外光电效应，典型的光电器件有光电管、光电倍增管。
14、什么是智能传感器系统？简述系统的基本组成形式及相互关系？
答：智能传感器系统是传感器与微处理器相结合，兼有信息检测和处理功能的传感器系统。
基本组成：传感器、调理电路、数据采集与转换、计算机及其I/O接口设备
相互关系：由传感器获取信号，并将被测参量转换成电量输出；但输出的信号通常含有干扰噪芦，需要通过调整电路进行信号的调理；调整后的信号经过数据采集与转换A/D、D/A 等，实现分时或并行采样；最后经过计算机及其I/O接口设备对数据进行分析处理。
四、计算题
1、某线性位移测量仪，测量范围为0?20mmo当被测位移由5mm变到5.5mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5 V,求：(1)该仪器的灵敏度K；
(2)当测量仪的输岀电压为一7.5V时，被测位移是多少？
解：(1)
3 5-2 5
K= * ? = 2 V / mm 5-5.5
(2)K = 3.5-(-7.5)= 2V/mm (线性测量仪，K的值相同)
5-x
x = \ 0.5mm
2、有一温度传感器，理论满量程测量范围为(一30?120 ) °C,其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为AL niax = 3 °C,求：(1)该传感器的量程；(2)该传感器的线性度。
解：(1)里程为：Y=120- (-30) =150°C
(2)线性度/气比100% =忘X1OO% = 2% 3、某次压力测量时，压电式传感器的灵敏度为80.Onc/MPa,将它与增益为0.005V/nc的电
荷放大器相连，其输出接到灵敏度为20mm/V的笔式记录仪上, 求：(1)计算此系统的灵敏度;
(2)当压力变化lOMPa时，记录笔在纸上的偏移量是多少? 解:(1)系统的总灵敏度
K° = k 出匕=80.0?c/ M Pa xO.OO5V / nx 20mm/V = Smm / MPa
(说明当压力变化IMPa时，偏移量为8mm)
4、有一电阻应变片，灵敏度系数K=2,电阻R=120Qo设其工作时应变为1000求
(1)应变片的电阻变化量
(2)采用应变仪电桥，若U F6V,计算5的值。
解：(1)因为△ R!R = Ks
所以A7? = = 2x 1000x 1 O'6x 120 = 0.24Q-片应变片采用应变仪电桥，所以为单臂形式
U. = KeU i/4 = 2xl000xl0'6 x6/4 = 3 mV 5、用四片灵敏度系数K=2,初始电阻值均为120。金属丝应变片组成全桥，供桥直流电压为
4V,当AR严―职=欧二一感，且电桥输出电压U0 = 6mV时，
求：(1)应变片的应变值；(2)应变片的电阻变化值AR 。
加
“ 5 AR? AT?? A/?4. U. . A/?. A/?.
. 解：(1) S=—4—L ------------ + ----------- ) = —x4— =U.x — = U. x ks ° 4 /? R R R 4 R 1 R 1 :.6x 10-3
=4x2^
6、霍尔式转速传感器输出信号频率为/=30r/min,被测物上的标记齿数为z =2
求：(1)所测转速为多少？(2)角速度又是多少？
解：(1)所测转速为:n = 60//z = 60x30/2 = 900r/min
(2)角速度cv = 27rf/z = 27rx30/2 = 94.2rad/s
7、有一电涡流位移传感器用于测量转速，输出信号经放大器放大后，由记录仪记录的情况为
求：(1)被测转速;
(2)被测角速度。
M /八 12
60/ 60x120 . 解：(1) f =——=[20Hz
n = — = ------------ = 600厂/min 0」
z 12
(2) co = — = ------------------- = 62.Srad/s z 12 8、已知光栅式位移传感器的栅线为50线/mm,无细分时，其分辨率为多少?若希望其分辨率 为0.005mm,采用何种细分电路。
解:(1)无细分吋,分辨率为1/50=0.02mm (此时分辨率为栅线的倒数)
(2)若希望其分辨率为0.005mm,因为0.02/0.005=4,所以可以采用四细分电路。
五、分析应用题
1、图示为矿灯瓦斯报警器原理图。请简单叙 述其
工作过程。
解:瓦斯探头由QM —N5型气墩元件R Q 及4V 矿
灯蓄电池等组成。RP 为瓦斯报警设定电位 器。工
作吋，开关S 】、S?合上。当瓦斯超过某 一设定
点时,RP 输出信号通过二极管VD ］加到 三极管
VT2基极上，VT2导通，VT 3, YT 4开始 工作。VTs,
YT 4为互补式自激多谐振荡器，它
^ = 7.5xl0-4 (2) V A/?1//? = ^ = 1.5xlO~3
??? A/?, =1.5xlO _3xl2O = O.18Q 0?1秒内输出12个脉冲信号，所用带齿 盘的齿数为z=12,
们的工作使继电器吸合与释放，信号灯闪光报
警。
2、用微型计算机、模/数转换(A/D)板、滤波器、电荷放大器、压电式力传感器和打印机组
成一个测力系统，试画出该测力系统的方框图。 解：框图如F ：
3、图示为热电阻电桥式测温电路，测温范围是0?100°C,其中：R t =10 (l+0.04t) kG 为 感温热电阻，&为常值电阻，Ro=lO, E = 6V 为工作电压，M,N 两点间的电位并为输出电 压。问
(1) 如果0°C 时的电路输出电压为IV,常值电阻Rs 应取多少?
(2) 计算该测温电路在测温范围0?10(TC 的平均灵嫩度。
解：(1)电路和输出特性方程为:
馬严
UoXXH (2 分)
利用0°C 时电路输出为IV,则有
所以 Rs= (5kQ) (2) t=100°C 时，电路输出为:
-*)6 =2.455 (V)
2 455-1
所以平均灵敏度为=14.55 (mV/°C) 4、图示为热敏电阻式湿度传感器的电路原理图，简述该传感器的工作原理及电桥调整方法。
答：工作原理为：
(1) Ri 和R2为两个珠形热敏电阻，一个封入干燥空气中，一 个作
为湿敏元件置于待测环境中；
(2) 对Ri 和R2通电加热，曲于环境湿度不同造成两个电阻值 不
同；
(3)根据电桥的不平衡电压求出待测环境的绝对湿度。
电桥调整方法为：在干燥空气屮调整电桥元件，使电桥输出为零。
5、光电传感器控制电路如图所示，试分析电路工作 原
理：①GP-ISO1是什么器件,内部由哪两种器件 组成？
②当用物体遮挡光路时，发光二极管LED 有什么变化？
③&是什么电阻，在电路中起到什么 作用？如果％二极
管的最大额定电流为60加I, R] 应该如何选择？④ 如果
GP —IS01屮的％二极管反 向连接，电路状态如何？晶
体管VT 、LED 如何变 化？
答：电路分析：
1) GP —IS01是光电开关器件，内部由发光二极管和光敏品体管组成；
GP-IS01.
2)当用物体遮挡光路时，临无光电流截止，发光二极管LED不发光；
3)心是限流电阻，在电路中可起到保护发光二极管％的作用；如果％二极管的最大额定电流为60mA,选择电阻大于/?/= (12V-0.7) /0.6= 18.8Q O
4)如果GP—IS01中的％二极管反向连接，临无光电流W截止，发光二极管LED不发光; 电路无状态变化。
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.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。 3.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。 4.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 。 5.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。 6.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。 7.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。 8.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。 9.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。 10.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。 11.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 =输出量的变化值/输入量的变化12.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x) 值=△y/△x 13.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。14.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。
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 。 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 。 18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。 Y K X ?=?CN M K =max max 100%100%H H F S F S H H Y Y δδ????=±?=±?2或23100%K F S Y δδδ?-=±????0F S 100% Y Y 零漂＝max 100%F S T Y ???? max *100%L F S Y Y σ??=±
《传感器与检测技术》题库 一、名词解释 二、单项选择题 3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力，发现均缺少约0.5 kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是 B 。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 4.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 C 左右为宜。 A.3 倍 B.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 5.用万用表交流电压档(频率上限仅为 5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压，发现示值还不到 2 V，该误差属于B 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8 V，该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 7.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了 D 。
A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D. 提高可靠性 8.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0. 5级，试求 该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃ 9.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0.5 级，当示值 为20 ℃时的示值相对误差为 B A.1℃ B.5％ C.1％ D.10％ 10.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0.5 级，当示 值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B.5％ C. 1％ D.10％ 11.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%，若选用量程为 250 V电压表，其精度应选 B 级。 A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0 12.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%，若选用量程为 300 V，其精度应选 C 级。 A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于
第 1 页 共 3 页 铜陵学院继续教育学院 2009-2010学年第二学期 《传感器原理与应用》考试试卷 （适用班级：08级电气工程专升本） 一、 填空题（每小题2分，共20分）： 1、传感器通常由 、 和 三部分组成。 2、根据测量误差出现的规律和产生的原因不同，误差可分为 、 和 三种类型。 3、电阻应变片由 、 、 和引线等部分组成。 4、单线圈变隙式电感传感器的结构主要由 、 、 三部分组成。 5、按照电涡流在导体内的贯穿情况，电涡流式传感器可分为 式和 式两类。 6、对于电容式传感器，改变 、 和 中任意一个参数都可以使电容量发生变化。 7、霍尔元件的零位误差主要由 、 、 和自激场零电势等原因产生。 8、热电偶测温回路的热电势由 和 两部分组成。 9、按测温转换原理的不同，接触式测温方法可分为 式、 式和 式等多种形式。 10、光栅式传感器一般由 、 和 组成。 二、简答题（每小题6分，共24分）： 1、什么叫迟滞? 2、螺旋管式差动变压器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 3、什么是霍尔效应？ 4、热电偶的中间温度定律的内容是什么？ 三、 论述题（每小题10分，共20分）： 1、下图是单管液柱式压力计示意图，已知大容器直径为 D ，通入被测压力1p ，玻 璃管直径为d ，通入大气压2p ，且D 远大于d ，试论述该压力计测量被测压力的原理。 姓 班级 学号 ―――――――――装――――――――――订―――――――――线―――――――――――
2、利用光电靶测量弹丸飞行速度的结构原理如图所示，试论述其工作原理。 光源 光束 光电元件 测时仪 四、计算题（每小题9分，共36分）： 1、已知被测电压范围为15~25V，现有（满量程）50V、0.5级和200V、0.1级两只电压表，应选用哪只电压表来进行测量？ 2、有一金属应变片，其灵敏系数K=2.0，初始电阻值为120Ω，将应变片粘贴在悬臂梁上，悬臂梁受力后，使应变片阻值增加了1.2Ω，问悬臂梁感受到的应变是多少？ 3、已知变面积式电容传感器的两极板间距离为10mm，极板间介质的介电常数为ε0＝50μF/m，两极板几何尺寸一样，为30mm×20mm，在外力作用下，其中动极板在原位置上向外移动10mm，试求电容变化量△C和传感器灵敏度K各为多少？ 4、用R型热电偶测某高炉温度时，测得参比端温度t1=30℃；测得测量端和参比端之间的热电动势E（t，30）=11.402mV，试求实际炉温（已知：E（30，0）=0.172mV；E（1080，0）=11.574mV）。 第 2 页共 3 页
!知识目标：掌握接近开关的基本工作原理，了解各种接近开关的环境特性及使用方法，掌握应用接近开 T丨关进行工业 技术检测的方法 教学■ 口h I能力目标：对不同接近开关进行敏感性检测，使用霍尔接近开关完成转动次数的测量。 目标！ i素质目标： ■ ■ ■ W ■?Fr??T??* 教学 重点 .■该学…t 难点i接近开关的基本工作原理 I ---一一 ^—--十一- ——一一-一-一一--- —一-- . - — - - _-一- --- 教学］理实一体千 輕丨实物讲解手段!小组讨论、协作 接近开关的应用 教学! 学时丨10 教学内容与教学过程设计 1理论学习〗 项目一开关量检测 任务一认识接近开关 一、霍尔效应型接近开关 1.霍尔效应 霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场作用下受到洛仑兹力作用的结果。把N型半导体薄片放在磁场中，通以固定方向的电流i图1-2霍尔效应 么半导体中的载流子（电子）将沿着与电流方向相反的方向运动。 如图1-2所示，i || （从a点至b点），那\ I讲解霍尔效应基i本原 理，及霍尔电 I动势。 2.霍尔元件 霍尔元件的结构简单，由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图1-3 所示。 图1-3 霍尔元件
—H ■ ——= H H H —H ■ ■ H H H H — H I 3.霍尔原件的性能参数 1）额定激励电流 2）灵敏度KH 3）输入电阻和输出电阻 4）不等位电动势和不等位电阻 5）寄生直流电动势 6）霍尔电动势温度系数 4.霍尔开关 霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，可把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 图1-6霍尔开关 5.霍尔传感器的应用 1）霍尔式位移传感器 霍尔元件具有结构简单、体积小、动态特性好和寿命长的优点，有功功率及电能 参数的测量，也在位移测量中得到广泛应用。 1-7 霍尔式位移传感器的工作原理图 2）霍尔式转速传感器 图1-8所示的是几种不同结构的霍尔式转速传感器。 图1-8 几种霍尔式转速传感器的结构 3）霍尔计数装置 图1-9所示的是对钢球进行计数的工作示意图和电路图。当钢球通过霍尔开关传感器 时，传感器可输出峰值20 mV的脉冲电压，该电压经运算放大器（卩A741）放大后，驱动半导 蒞H尤 ｛牛 吐n惑坳强屢曲同的传黑 器 霜晦疋件 \ -Av 骷］罰腋的怖楞传想 器 雷耳朮件 At 畑铀构柑同的拉牌传感盟 1 了解霍尔传感器 I i的应用。 它不仅用于磁感应强度、 U) 2
《传感器原理与应用》试题及答案 一、名词解释 1．传感器2．传感器的线性度3．传感器的灵敏度4．传感器的迟滞5．绝对误差6．系统误差7．弹性滞后8．弹性后效9．应变效应10．压电效应11．霍尔效应12．热电效应13．光电效应14．莫尔条纹15．细分 二、填空题 1．传感器通常由、、三部分组成。 2．按工作原理可以分为、、、。 3．按输出量形类可分为、、。 4．误差按出现的规律分、、。 5．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 6．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。 7．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。 8．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 。 9．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。 10．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。 11．电容式压力传感器是变型的。 12．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。 13．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。 14．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。 15．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。 16．目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。 17．根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型 18．热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类、、。 19．光电效应根据产生结果的不同，通常可分为、、三种类型。 20．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入 的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是。 21．用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分用应变式传感器、应变式传感器等（任填两个）。 22．采用热电阻作为测量温度的元件是将的测量转换为的测量。23．单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、和可沿线圈轴向
一、选择题 1.传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的（A） A.工作量程愈大C.精确度愈高 B.工作量程愈小D.精确度愈低 2.属于传感器动态特性指标的是（B） A.固有频率C.阻尼比 B.灵敏度D.临界频率 3.封装在光电隔离耦合器内部的是（D） A两个光敏二极管 C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管 D一个发光二极管和一个光电三极管 4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是（B） A.霍尔式C.电感式 B.涡流式D.电容式 5.当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（D） A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应 6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B） A.压电效应C.应变效应 B.热电效应D.光电效应 7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于（A） A.气敏传感器C.湿度传感器 B.水份传感器D.温度传感器 8.高分子膜湿度传感器用于检测（D） A.温度C.绝对湿度 B.温度差D.相对湿度 9.下列线位移传感器中，测量范围最大的类型是（B） A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的（B） A.数/模转换器C.调制解调器 B.模/数转换器D.低通滤波器 11.热电偶的热电动势包括（A） A接触电势和温差电势B接触电势和非接触电势
C非接触电势和温差电势D温差电势和汤姆逊电势 12. 为了进行图像处理，应当先消除图像中的噪声和不必要的像素，这一过程称为（C） A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理 13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（B） A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差 14衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是（A） A.重复性C.线性度 B.稳定性D.灵敏度 15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿，其作用是（C） A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度 16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（A） A RC网络组成 B LC网络组成 C RL网络组成 D RLC网络组成 17.在下列传感器中，将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是（A）A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器 18.灵敏度高，适合测量微压，频响好，抗干扰能力较强的压力传感器是（A） A.电容式C.电感式 B.霍尔式D.涡流式 19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（D） A厚度B加速度C转速 D 温度 20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是（B） A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式 21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为（B） A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰
《传感器原理及应用》复习题 1.静态特性指标其中的线性度的定义是指 2．传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。 3.对于等臂半桥电路为了减小或消除非线性误差的方法可以采用提高桥臂 比，采用差动电桥的方法。 4.高频反射式电涡流传感器实际是由线圈和被测体或导体两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作用，因此，在能够构成电涡 流传感器的应用场合中必须存在金属材料。 5.霍尔元件需要进行温度补偿的原因是因为其霍尔系数和材料电阻 受温度影响大。使用霍尔传感器测量位移时，需要构造一个磁场。 6.热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温 区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得 到了广泛应用。 7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数 系统时，应选其中的光电传感器。需要测量某设备的外壳温度，已知其 范围是300~400℃，要求实现高精度测量，应该在铂铑- 铂热电偶、铂电阻和热 敏电阻中选择铂电阻。 8.一个二进制光学码盘式传感器，为了达到1″左右的分辨力，需要采用 或位码盘。一个刻划直径为400 mm的 20 位码盘，其外圈分别间隔 为稍大于μm。 9.非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用，功能型光纤传感器 是把光纤作为敏感元件。光纤的 NA 值大表明集光能力强。 11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应，基于此效应的器件除光敏 电阻外还有处于反向偏置工作状态的光敏二极管。光敏器件的灵敏度可 用光照特性表征，它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压 )之间 的关系。选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的光谱特性。 12. 传感器一般由敏感元件 _ 、转换元件 ___ 、测量电路及辅助电 源四个部分组成。 13．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化 量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是一常数。
一、填空题(20分) 1.传感器由（敏感元件，转换元件，基本转换电路）三部分组成。 2.在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（1.5 ） 倍左右为宜。 3.灵敏度的物理意义是（达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。） 4. 精确度是指（测量结果中各种误差的综合，表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。） 5．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用（细分）技术。 6.热电阻主要是利用电阻随温度升高而（增大）这一特性来测量温度的。 7.传感器静态特性主要有（线性度，迟滞，重复性，灵敏度）性能指标来描述。 8.电容传感器有三种基本类型，即(变极距型电容传感器、变面积型电容传感器, 变介电常数型电容传感器) 型。 9.压电材料在使用中一般是两片以上在,以电荷作为输出的地方一般是把压电元件（并联）起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件（串联)起来 10.压电式传感器的工作原理是：某些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（顺压电效应）。相反，某些物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为（逆压电效应）。 11. 压力传感器有三种基本类型，即（电容式，电感式，霍尔式）型. 12.抑制干扰的基本原则有（消除干扰源，远离干扰源，防止干扰窜入）. 二、选择题（30分,每题3分）1、下列( )不能用做加速度检测传感器。D.热电偶 2、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的( ).C．压电效应 3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）. C．温度 4、属于传感器动态特性指标的是（）.D．固有频率 5、对压电式加速度传感器，希望其固有频率( ).C.尽量高些 6、信号传输过程中，产生干扰的原因是( )C.干扰的耦合通道 7、在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器.C、热电偶 8、莫尔条纹光栅传感器的输出是( ).A.数字脉冲式 9、半导体应变片具有( )等优点.A.灵敏度高 10、将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器. C.弹性元件 11、半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( ).B.迅速下降 12、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( ). C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13、在以下几种传感器当中( ABD 随便选一个)不属于自发电型传感器. A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 14、( )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大.D、热端和冷端的温差 15、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( B、减小引线电阻的影响). 16、下列( )不能用做加速度检测传感器.B.压电式 三、简答题（30分） 1.传感器的定义和组成框图？画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的位置和
《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。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应，这类元件有光 敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元 件有光电池、光电仪表。 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） 9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值 可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算， 其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)） 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 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信 号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的，而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比，与 穿过 线圈的磁通_成正比，与磁回路中 磁阻成反比，而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由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E ab （T,T o ）=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。（7分） 3.电位器或电阻传感器按特性不同，可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的
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。
第1章 传感器的一般特性 1.1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。 1.2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。 1.3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？ 1.4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？ 1.5 传感器的标定有哪几种？为什么要对传感器进行标定？ 1.6 某传感器给定精度为2%F·S ，满度值为50mV ，零位值为10mV ，求可能出现的最大误差δ(以mV 计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论? 解：满量程（F?S ）为50﹣10=40(mV) 可能出现的最大误差为： δ＝40?2%=0.8(mV) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误差分别为： % 4%10021408.01=??=γ % 16%10081408 .02=??=γ 结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。 1.7 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数τ和静态灵敏度K 。 1) T y dt dy 5105.1330 -?=+ 式中, y ——输出电压，V ；T ——输入温度，℃。 2) x y dt dy 6.92.44 .1=+ 式中，y ——输出电压，μV ；x ——输入压力，Pa 。 解：根据题给传感器微分方程，得 (1) τ=30/3=10(s)， K=1.5 10 5/3=0.5 10 5(V/℃)； (2) τ=1.4/4.2=1/3(s)， K=9.6/4.2=2.29(μV/Pa)。 1.8 已知一热电偶的时间常数τ=10s ，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s ，静态灵敏度K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。 解：依题意，炉内温度变化规律可表示为 x(t) =520+20sin(ωt)℃ 由周期T=80s ，则温度变化频率f =1/T ，其相应的圆频率 ω=2πf =2π/80=π/40； 温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应y(t)为 y(t)=520+Bsin(ωt+?)℃ 热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为 ()()786 010******** 2 2 .B A =??? ? ???π+= ωτ+== ω 因此，热电偶输出信号波动幅值为 B=20?A(ω)=20?0.786=15.7℃ 由此可得输出温度的最大值和最小值分别为 y(t)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃ y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃ 输出信号的相位差?为 ?(ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2π/80?10)= -38.2? 相应的时间滞后为
《传感器与检测技术》课程教学大纲 一、课程的性质、课程设置的目的及开课对象 本课程是机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）学生的重要专业课程。本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法，传感器的工作原理、特性及应用，检测系统的基本概念的学习，通过本课程的学习，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。 开课对象：机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）本科生。 二、先修课程：高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等。 三、教学方法与考核方式 1.教学方法：理论教学与实验教学相结合。 2.考核方式：闭卷考试。 四、学时分配 总学时48学时。其中：理论38学时，实验10学时 五、课程教学内容与学时 （一）传感器与检测技术概念 传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用。 重点：传感器与检测技术的目的和意义。 教学方法：课堂教学和现场认识教学相结合。 （二）传感器的特性 1.传感器的静态特性 2.传感器的动态特性及其响； 重点：传感器的静态特性与动态特性的性质。 难点：工艺计算与平面布置；微机联网控制系统。 广度：本章主要讲述传感器特性的基础知识。 深度：主要讲述传感器的特性，不涉及复杂的内容。 教学方法、手段：课堂教学、多媒体教学，强化实际操作。 （三）电阻式传感器 1.电位器式传感器的主要特性及其应用 2.应变片的工作原理 3.应变片式电阻传感器的主要特性及应用 重点：理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。 难点：线性与非线性电位器的测量原理，应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。
传感器原理考试试题 1、有一温度计，它的量程范围为0--200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为__±1℃______，当测量100℃时的示值相对误差为_±%1_______。 2、传感器由___敏感元件___ 转换元件_、______测量电路_三部分组成 3、热电偶的回路电势由_接触电势、温差电势_两部分组成，热电偶产生回路电势的两个必要条件是_即热电偶必须用两种不同的热电极构成；热电偶的两接点必须具有不同的温度。。 4、电容式传感器有变面积型、变极板间距型、变介电常数型三种。 5．传感器的输入输出特性指标可分为_静态量_和____动态量_两大类，线性度和灵敏度是传感器的__静态_量_______指标，而频率响应特性是传感器的__动态量_指标。 6、传感器静态特性指标包括__线性度、__灵敏度、______重复性_______及迟滞现象。 7、金属应变片在金属丝拉伸极限内电阻的相对变化与_____应变____成正比。 8、当被测参数A、d或ε发生变化时，电容量C也随之变化，因此，电容式传感器可分为变面积型_、_变极距型_和_变介质型三种。 9、纵向压电效应与横向压电效应受拉力时产生电荷与拉力间关系分别为 F y。 和q y=?d11a b 10、外光电效应器件包括光电管和光电倍增管。 1、何为传感器的动态特性？动态特性主要的技术指标有哪些？ （1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）动态指标：对一阶传感器：时间常数；对二阶传感器：固有频率、阻尼比。
2、传感器的线性度如何确定？拟合直线有几种方法？ 传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；。 四种方法：理论拟合，端基连线拟合、过零旋转拟合、最小二乘法拟合。 3、应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法有哪些？（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变； （2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。 4、分布和寄生电容对电容传感器有什么影响？一般采取哪些措施可以减小其影 响？ 寄生电容器不稳定，导致传感器特性不稳定，可采用静电屏蔽减小其影响，分布电容和传感器电容并联，使传感器发生相对变化量大为降低，导致传感器灵敏度下降，用静电屏蔽和电缆驱动技术可以消除分布电容的影响。 5、热电偶测温时为什么要进行冷端补偿？冷端补偿的方法有哪些？ 答：热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。 三、计算题 1、下图为圆形实芯铜试件，四个应变片粘贴方向为R1、R4 轴向粘贴，R 2、R3 圆周向粘贴，应变片的初始值R1=R2=R3=R4=100Ω，灵敏系数k=2，铜试件的箔松系数μ= 0.285，不考虑应变片电阻率的变化，当试件受拉时测得R1 的变化ΔR1 = 0.2Ω。如电桥供压U = 2V，试写出ΔR2、ΔR 3、ΔR4 输出U0（15分）
传感器原理与应用试题答案（一） 一填空（在下列括号中填入实适当的词汇，使其原理成立5分） 1．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。 2．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，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 3．闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时，引起磁路中气隙尺寸发生相对变化，从而导致圈磁阻的变化。 4．电阻应变片是将被测试件上的应变转换成电阻的传感元件。 5．影响金属导电材料应变灵敏系数K。的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。 评分标准：每填一个空，2.5分，意思相近2分。 二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题4分） 1．电阻应变片的线路温度补偿方法有（A.B.D ）。 A．差动电桥补偿法 B．补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法 C．补偿线圈补偿法 D．恒流源温度补偿电路法 2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（B）。 A．60ΩB．120ΩC．200ΩD．350Ω 3．通常用应变式传感器测量（BCD）。 A．温度B．速度C．加速度D．压力 4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（B,D）。A．灵敏度增加B．灵敏度减小 C．非统性误差增加D．非线性误差减小 5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（BD）。 A．外光电效应B．内光电效应 C．光电发射D．光导效应 评分标准：3\4\5题回答对一个2分，1题（A.B.D）回答对一个2分，两个3分，2题（B）不对没有得分。
中国自考人(https://www.doczj.com/doc/b28672186.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧！ 中国自考人(https://www.doczj.com/doc/b28672186.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧！ 浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题 课程代码：02202 一、填空题(每空1分，共15分) 1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为________测试。 2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。 3. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。 4. 半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。 5. 测量准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。 6. 周期信号展开为傅立叶级数后，其中A0表示直流分量的幅值，A n表示________分量的幅值。 7. 当τ→∞时，信号x(t)的自相关函数R x(τ)呈周期性变化，说明该信号为________。 8. LCD是液晶显示器，是一种________功耗器件。 9. A/D卡的转换速率表示________。 10. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，________接法可以得到最大灵敏度输出。 11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强，主要缺点是________。为克服该缺点，可采用二阶或二阶以 上有源低通滤波器。 12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的________程度，它比绝对湿度使用更广泛。 13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少，从而使材料的电阻率________。 14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下，其________与 温度之间的近似线性关系实现。 15. 图像处理的主要目的是________。 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，并将其号码填在题后的括号内。每小题1分，共 15分) 1. 为了抑制干扰，常采用的电路有( ) A. A/D转换器 B. D/A转换器 C. 变压器耦合 D. 调谐电路 2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是( )。 A. 阻抗匹配 B. 增大输出量 C. 减小输出量 D. 接近不失真条件 3. 自相关函数一定是( )函数。 A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 随机 4. 用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可( ) A. 增加敲击力 B. 增加锤头硬度 C. 增大锤重 D. 减小冲击力 5. 记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将( ) A. 扩展，幅值减小 B. 变窄，幅值减小
传感器原理及应用试题 库 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
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GB7665--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