《测试与传感技术》习题库(建议收藏保存)

传感器与检测技术习题库一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、变压器式压力传感器属于（）A、电阻式传感器B、电感式传感器C、电容式传感器D、压电式传感器正确答案：B2、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（）A、相对湿度B、绝对湿度C、温度差D、温度正确答案：B3、视觉传感器的光电转换部的主要作用是（）A、将光学图像信号转换成电信号B、抽取有效信号C、将二维图像信号转换为时间序列一维信号D、聚成光学图像信号正确答案：A4、为了提高节流式流量传感器的测量精度，国家标准规定：在节流装置的前、后均应A、5 D和l0 DB、10 D和5 DC、10 D和20DD、20D和l0 D正确答案：B5、属于传感器频域动态特性指标的是（）A、响应时间B、稳定时间C、相位延迟D、超调量正确答案：C6、电涡流式位移传感器,是将被测量的变化量变换为线圈的( )A、电容变化量B、电感变化量C、电阻变量D、阻抗变化量正确答案：D7、红外光导摄像管图像传感器中的敏感元件将所感受到的红外线变为电信号，这一过A、电磁效应B、热电效应C、磁电效应D、光电效应正确答案：B8、电阻应变式测力传感器,将力直接作用于（）A、应变元件B、弹性元件C、测量放大电路D、电桥电路正确答案：B9、下列指标中,属于传感器静态特性指标的是( )A、幅值增益B、测量范围C、响应时间D、时间常数正确答案：B10、在超声无损检测中，超声波的频率一般不低予（）A、30kHzB、10kHzC、40kHzD、20kHz正确答案：D11、视觉传感器多为固体半导体摄像机，其摄像元件为（）A、电阻耦合器件B、电荷耦合器件C、电感耦合器件D、电压耦合器件正确答案：B12、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,而去掉外力时电荷消失,这种现象称为（）A、电阻效应B、霍尔效应C、压电效应D、应变效应正确答案：C13、热电偶式温度传感器的T端称为参考端,又称( )A、高温端B、工作端C、冷端D、热端正确答案：C14、信号的幅值谱表示的是各频率分量的（）A、幅值与初相位的对应关系B、幅值和初相位与频率的对应关系C、初相位与频率的对应关系D、幅值与频率的对应关系正确答案：D15、金属振梁型压电陀螺工作时，换能元件应用了( )A、正压电效应B、正压电效应和逆压电效应C、逆压电效应D、应变效应正确答案：B16、下列测力传感器的类型中，属于发电型的是（）A、电感型B、应变型C、电容型D、压磁型正确答案：D17、在四倍细分的光栅位移传感器中，根据两路信号的相位差辨别方向时，相位差值不能是（）。

《测试与传感技术》复习资料及答案.填空题1.检测技术的发展趋势为集成化与综合化、多功能化与智能化、系统化与标准化、（仪器虚拟化“（网络化）。

2.测试系统产生冋程误差的主要原因有：一是在测试系统屮有（吸收能量）的元件，二是由于机械结构有（间隙），由后者引起的输出量不符现象称为（盲区）。

3.测试系统的静态特性主要以（灵敏度）、（线性度）和（滞后度）表征。

4、电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器，主要类型有变面积式、（变间隙式）和（变介电常数式）等。

5、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有（线性）关系为最佳。

6、应表片制作材料分为金属应表片和（半导体应变片）两大类，其屮金属应表片线性度较（低/小），灵敏度（低〃卜）。

7、根据光栅工作原理，光栅分为（透射光栅）和（反射光栅）两类。

8、压电式传感器是利用某些物质的（压电效应）工作的。

9.石英单晶体和压电陶瓷具有（压电）效应。

压电材料的灵敏度主要决定于（压电常数）。

10.同步分解器是一种（转角位移）检测元件，多安装在（进给丝杆）的一端。

11・根据光栅工作原理，光栅分为（透射式）和（反射式）两类。

12.编码盘是把被测转角直接转换成相应（代码）的检测元件，它有（光电式）、（接触式）和（电磁式）三种。

13.按照电桥所采用的电源不同，电桥电路可分为（直流）与（交流）电桥。

14.电桥的和差特性是（合理布置应变片）、（进行温度补偿）、（提高电桥灵敏度）的依据。

15.不平衡电桥与平衡电桥是按（电桥工作时的状态）区分的。

16.光线示波器主要由（振动子和磁系统）、（光学系统）、（传动系统）和（时标系统）等组成。

17.磁带记录器在工作屮经历了（记录）、（重放）及（消磁）三个过程。

18.方差描述了信号在（均值）周围的分布情况，代表测试信号的（波动）分量。

19.均值、方差、均方值描述了随机过程的（静态）特征20.常用的窗函数有（矩形窗）、（汉宁窗）、（余弦矩形窗）及（指形窗）。

《传感器与检测技术》题库参考答案一、选择题001~005: CBBCA 006~010: DABBB 011~015: DACAC 016~020: BBCDD 021~025: BCBCB 026~030: DBCBB 031~035: DBCDD 036~040: CBCBA 041~045: ABBDB 046~050: ACBAB 051~055: CBACC 056~060: ABCCC 061~065: CDADE 066~070: CABCC 071~075: AACBC 076~080: BCCAC 081~085: DDBAB 086~090: BDCDD 091~095: BCBCB 096~100: ABCBC 101~105: BDDAD二、填空题1、（稳定性）2、（薄膜）3、（单点接地）、（屏蔽隔离）、（滤波）4、（压电式）和、（应变式）5、（电子一空穴）6、（灵敏度）、（非线性误差）。

7、（通过）8、（多路切换）9、（动态特性）10、（校准）.11、（阻抗Z ）12、（逆压电）13、（零）14、（比较法）15、（差动）16、（正压电效应）17、（静态力）18、（电信号）19、（临界）20、（ RC网络）21、（RC吸收电路）22、（非线性）23、（大）24、（静态）25、（并联）26、（完全跟随）27、（敏感元件）、（转换元件）、（基本转换电路）28、（热电）29、（下降）30、（位数）。

31、（采样定理）32、（屏蔽）33、（智能化）34、（金属）35、（50～70）36、（温差）、（接触）37、（对地低阻抗端）38、（变极距）39、（中间导体）40、（不平衡）41、（逐次逼近）42（乘积（或积））43、（敏感）44、（力（或惯性力））45、能够感觉外界信息并能按一定规律将这些信息转换层可用的输出信号、敏感元件、转换元件、转换电路46、金属导体、半导体47、系统误差、随机误差、粗大误差、随机误差、平均值48、温差、接触49、测量值与真值之差、绝对误差与示值之比乘以100%、绝对误差与满量程之比乘以100%50、静态输入、输出51、内光电效应、光生伏特效应52、电涡流传感器53、热电效应54、接触电势、温差电势55、变间隙式电容传感器56、基底、敏感栅（或电阻丝）、引线、覆盖层三、简答题1、答：（1）与测量条件有关的因素：测量的目的；被测量的选择；测量范围；被测量的幅值和频率；精度要求；时间要求（2）与传感器有关的指标：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题（3）与使用环境有关的因素：安装现场条件；环境条件；信号传输距离；测试现场的功率容量（4）与采购和维修有关的因素：价格；零配件的储备；售后服务；交货日期。

《传感器与检测技术》试卷习题及答案一. 选择题(每题1分，共计8分)1．压电石英晶体表面上产生的电荷密度与（B ）A．晶体面积成正比 B．作用在晶体上的压力成正比C．晶体厚度成反比 D．剩余极化强度成正比2.差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是（C ）A．变间隙式 B．变面积式 C．螺丝管式3.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d之间是（B ）A.正比关系 B．反比关系 C.无关系４、产生应变片温度误差的主要原因有（A ）A．电阻丝有温度系数B．试件与电阻丝的线膨胀系数相同C．电阻丝随应力方向不同5．电阻应变片的初始电阻有多种，其中用的最多的是（B ）A．60Ω B．120Ω C．200Ω D．240Ω6、通常用热电阻测量（C ）A．电阻 B．扭矩 C．温度 D．压力7、x1、x2。

…………xn为测量值，指出下列哪个式子表示残差（B ）A、vi =xi-真值 B、vi=xi-算数平均值 C、vi=xi-指示值8. 压电传感器的信号处理有电荷放大器、电压放大器，二者在应用方面最主要区别是（ B ）A．阻抗变换能力 B．电缆线长度变化影响计入与否C．输出电压与输入电压 D．前三种讲法都不对二、填空(10分)1.检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法2.电容式传感器的三种工作方式是变间隙式、变面积式、和变介电常数式3.空气介质变间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动 式电容传感器。

4.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。

5．电容式传感器中，变间隙式一般用来测量微小 的位移。

三、简答题（22）1．现对一个量程为60MPa ，压力表进行校准，测得数据如下。

试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级（7分） 解: 最大绝对误差为0.4Mpa %670%1006040⋅-=⨯⋅-该压力表精度等级为1级 2.简述电涡流传感器工作原理及其主要用途 （5分）解: 利用金属置于变化的磁场或在磁场中运动，金属表面会产生电涡流，从而检测被测参数变化.主要用途——可测位移、振幅、厚度、转速、金属探伤等3、 图示为四种电容式传感器结构示意图，a ，b 动片上下移动，c ，d 动片旋转移动，（10）试分别写出其名称：a bc da 变间隙式、b 差动变间隙式、c 变面积式、d 差动变面积式四.计算题（60）1．被测对象温度为150℃左右，现有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，应选哪一种温度计，为什么？ （5分）A 表 量程0～300℃ 精度等级1.5级B 表 量程0～400℃ 精度等级1.5级C 表 量程0～500℃ 精度等级1.0级 解：A 表 △A=300×±1.5%=±4.5℃ △B=400×±1.5%=±6℃ △C=500×±1.0% =±5℃2．电容测微仪的电容器极板面积A=28cm 2，间隙d=1.1mm ，相对介电常数εr =1，εr =8.84×10-12F/m求：（1）电容器电容量 （5分）（2）若间隙减少0.12mm ，电容量又为多少？ （5分）解：（1）()()()341200101.1/10281084.81/---⨯⨯⨯⨯⨯==d A C r εε=F 12105.22-⨯（2）()()d d A C r x ∆-=/0εε =()()34121012.01.1/10281084.81---⨯-⨯⨯⨯⨯ =25.26×10-12F3．下图为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器，若选用特性相同的四片电阻应变片，R1～R4，它们不受力时阻值为120Ω，灵敏度K=2，在Q 点作用力F（1）在测量电路图2中，标出应变片及其符号（应变片受拉用+，受压用-） （2）当作用力F=2Kg 时，应变片ε=5.2×10-5，若作用力F=8Kg 时，ε为多少？电阻应变片△R1、△R2、△R3、△R4为何值。

传感器习题集及答案第01章 检测与传感器基础1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。

1.3 简述传感器主要发展趋势。

1.4传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？1.5传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度L γ表征了什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。

1.6传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？1.7有一温度传感器，微分方程为30/30.15dy dt y x +=，其中y 为输出电压（mV) , x 为输入温度（℃）。

试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。

答案：1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。

我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。

从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer ）的定义是：“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和装置”。

定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。

按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。

1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。

传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。

1.3答：数字化、集成化、智能化、网络化等。

1.4答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。

电子科技《测试与传感技术》在线作业1
单选题
一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。

）
1. 通常用应变式传感器测量()。

A. 温度
B. 密度
C. 加速度
D. 电阻
-----------------选择：C
2. 通常用差动变压器传感器测量（）。

A. 位移
B. 振动
C. 加速度
D. 厚度
-----------------选择：C
3. 差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（）。

A. 直流电桥
B. 变压器式交流电桥
C. 差动相敏检波电路
D. 运算放大电路
-----------------选择：C
4. 压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是（）。

A. 前者比后者灵敏度高
B. 后者比前者灵敏度高
C. 前者比后者性能稳定性好
D. 前者机械强度比后者的好
-----------------选择：A
5. 下列光电器件是基于光导效应的是（）。

A. 光电管
B. 光电池
C. 光敏电阻
D. 光敏二极管
-----------------选择：C
6. 压电石英晶体表面上产生的电荷密度与（）。

A. 晶体厚度成反比
B. 晶体面积成正比
C. 作用在晶片上的压力成正比
D. 剩余极化强调成正比
-----------------选择：C
7. 下列指标属于衡量传感器动态特性的评价指标的是（）。

A. 时域响应。

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《传感器与测试技术》题库及答案一一、简答题(每小题5分。

共20分)1．传感器：2．静特性：3．霍尔效应：4．压电效应：二、选择题(选择正确的答案，将其对应的字母填入括号内。

每空3分。

共12分)5．在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫( )。

A ．声光效应B ．热释电效应C ．光电导效应D ．光生伏特效应6．应变片绝缘电阻R m 是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值，通常要求R m 的范围是( )。

A ．50～100ΩM 以上B ．10～100ΩM 以上C ．50～l00ΩK 以上D ．100～500ΩM 以上7．利用光生伏特效应制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。

利用( )可制成半导体光敏电阻。

利用( )制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。

A ．压电效应B ．外光电效应C ．磁电效应D ．声光效应E ．光电导效应三、问答题(每小题6分，共24分)8．无失真检测的条件是什么?9．什么叫金属应变片的横向效应?10．磁电式传感器有何优点?11．简述电容式传感器的工作原理。

四、简答题(16分)12．请画出两种霍尔元件的驱动电路，简述其优缺点。

五、简述题(16分)13．常用的超声波探伤方法有哪些?各有什么特点?六、论述题(12分)14．简述传感器的选用原则与设计测试系统时应考虑的因素。

试题答案及评分标准一、简答题(每小题5分，共20分)1．传感器：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、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。

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。

《测试与传感技术》A复习题一、单选题1. B 所指测试系统的输出与输入间实际曲线偏离所求直线的程度的描述。

A.灵敏度B.线性度C.重复性答案：B2. 把被测量转换为感应电动势的常规传感器之一是：。

A. 电容传感器B. 压电传感器C. 变磁阻电感传感器答案：C3.测量值与被测量真值之差，称为。

A.测量残差B.测量标准差C.测量误差答案：C4. 信号的幅值和独立变量均为连续量。

A. 模拟B. 数字C. 离散答案：A5. 随机误差的绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相等，称为。

A. 单峰型B. 对称性C. 有界性答案：B6. 传感器将非电量转换为电能量。

A. 电阻B. 无源C. 有源答案：B7.通过测量仪器，将被测量参数与同一物理量的标准量直接比较的测量是。

A. 直接测量B. 间接测量C. 感官测量答案：A8.实现模拟量到数字量转换的装置称为 _____。

A. A/DB. D/AC. F/V答案：A二、填空题1.按滤波器的通频带分为: 、、和。

答案：低通、高通、带通和带阻2.测量结果通常用、和来表达。

答案：数字、图形和经验公式3. 测试装置的动态特性在时域、复频域、频域分别用、、来描述。

答案：脉冲响应函数、传递函数、频率响应函数4. 根据被测量是否随时间变化，可将测量分为测量和测量。

答案：动态、静态5.在一阶系统中决定了测试装置的适用的频率范围参数是：。

答案：时间常数τ6.电桥根据激励电源的不同分为：电桥和电桥。

答案：直流和交流7.滤波器的上下两截止频率之间的频率范围称为。

答案：滤波器带宽8. 根据最小二乘法原理确定经验公式来处理两个变量之间的关系称为。

答案：一元回归分析三、判断题1. 任何周期信号都是由频率为基频整数倍的正弦谐波组成的。

[ ]答案：√2. 压电传感器的电压灵敏度及电荷灵敏度不受外电路的影响。

[ ]答案：√3. 滤波器的带宽表示其频率分辨力，带宽越小，频率分辨力越高。

[ ]答案：√4. A/D转换器的位数越多，其转换精度越高，转换速率越快。

《传感器与检测技术》题库1. 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。

2. 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。

3. 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ax C x d bC 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4. 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?iＣ图4 运算放大器电路解：由测量电路可得ϖϖsin45sin515.05.15.120200=⨯-⨯=∆--=-=tuxddCCuCCuixix/V5.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/m1085.812-⨯=ε。