传感器技术与应用考题及部分答案

《传感器技术与应用》试卷及答案一、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，并将正确答案的序号填在题后的括号内。

) (每小题2分，共20分)1．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于( A )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2．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( D )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3．固体半导体摄像元件CCD是一种( C )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型晶体管电路4.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（D）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5．属于能量转换型的传感器是（ C ）A.电阻应变传感器B.电容传感器C.压电式传感器D.热阻式传感器6.动态测试中，电桥的输出量通常采用（B）A．电阻量 B．电压量 C．电流量 D．电感量7.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出量灵敏度的影响，可采用（A）A．电荷放大器 B．电压放大器 C．功率放大器D．前置放大器8.用于检查应变片绝缘电阻的兆欧表，电压一般不应高于（ B ）A．220V B.250V C.300V D.350V9．压电式加速度计，其压电片并联时可使（ B ）A．电压灵敏度提高，电荷灵敏度不变。

B．电荷灵敏度提高，电压灵敏度不变。

C．电压与电荷灵敏度均提高。

D．电压与电荷灵敏度均保持不变。

10.金属丝应变片在测量构件的应变时，决定电阻相对变化的因素主要是（C）A．贴片位置的变化 B.贴片温度的变化C．电阻丝几何尺寸的变化 D.电阻丝材料的电阻率变化二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。

传感器技术与应用试题二及答案一、填空：1、传感器的基本用途可归结为：（1）生产工程的测量与控制；（2）环境监测与保护；（3）交通运输与资源探测；（4）医疗卫生和家用电器。

2、在过程工业中，需要经常检测的“四大参数”为湿度、压力、流量和液面。

此外还包括密度、粘度等参数。

与“四大参数”相比，这些参数的检测和控制更困难。

3、压力传感器中按原理主要有如下几种：电容式、电感式、电阻应变片式、压阻半导体式、压电式等传感器。

其中电容式压力传感器灵敏度高、稳定性好，可以测量从声压到几十兆帕的压力。

4、声即声音，通常指人耳能感觉到的空气振动。

广义而言，声音是各种弹性介质中的机械波，包括人耳不能感知的振动。

介质可以是各种气体、液体和固体。

5、超声具有方向性好、穿透力强、在液体、固体中衰减很小、能量易于集中等优点。

因此超声可用于工业检测、探伤、测距、测速、清洗、焊接、医学成像诊断、碎石等。

在工业、农业、国防、医药卫生和科学研究等方面得到广泛的应用。

6、光是由粒子即光子所组成，这种粒子具有一定的质量、能量和动量。

因此,光既具有波动的本性，又具有粒子性。

7、光电效应分为内光电效应和外光电效应。

8、光敏三极管有PNP型和NPN型两种。

光敏三极管的结构与一般三极管很相似，只是它的发射极一边做得很大，以扩大光的照射面积，并且其基极通常不连接引线。

9、工程上把红外线所占据的波段分为四部分：近红外、中红外、远红外和极远红外。

10、工业上，常采用冷端自动补偿法，也就是电桥补偿法。

这种补偿方法是在热电偶和测量仪表间接入一个不平衡电桥，也称为冷端温度补偿器。

二、判断：1、人耳能听到的声音的频率范围一般为20Hz~20kHz，称为可听声。

频率高于20kHz的声称为超声。

（√）2、微波以波的形式向四周辐射，当波长远小于物体尺寸时，微波具有似光性；当波长和物体尺寸有相同数量级时，微波又有近于声学的特性。

（√）3、微波在空间传播的形式实质上是交变电流，它由一定能量的、不连续的“能量子”所组成。

‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥密‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥封‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥线‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥传感器技术与应用试卷及答案注意：1、本试卷共 2 页； 2、姓名、学号必须写在指定地方； 3、考试时间： 120 分钟； 4、考试形式： 闭卷；一、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，并将正确答案的序号填在题后的括号内。

) (每小题 2分，共 20分)1.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 2.( )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。

A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计 3.信号传输过程中，产生干扰的原因是( ) A.信号是缓变的 B.信号是快变的 C.干扰的耦合通道 D.信号是交流的 4. 非线性度是表示校准曲线( )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 5.莫尔条纹光栅传感器的输出是( )A.数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波 6.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的( ) A.压阻效应 B.应变效应 C.压电效应 D.霍尔效应 7.常用于测量大位移的传感器有( )A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式 8.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。

A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件 9.半导体热敏电阻随着温度上升，电阻率( )A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零10．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 ．厚度二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。

）(每小题 2分，共10分)1.应变片的主要参数包括（ ）A.应变化电阻值B.绝缘电阻C.灵敏参数D.允许电流E.应变极限 2.影响热电效应的相关因素有：（ ）A ．电感B ．电阻C ．温度D ．自由电子E ．电容 3.组成光纤传感器的器体有：（ ）A ．光导纤维B ．振荡器C ．光源D ．光源探测器E ．电桥 4.图像传感器可应用于：（ ）A ．光学信息处理装置的输入环节B ．自动流水线装置中的敏感元件C ．尺寸测量D ．工件伤痕测试E ．表面测试 5.选作感温元件的材料应满足的要求包括：（ ）A ．材料的温度系数 要大B ．测温范围内，材料的物理，化学性质要稳定C ．测温范围内， 保持常数D ．具有较大电阻率E ．特性复现性好三、填空题(每小题2分，共20分)1.如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用 作为传感器。

传感器原理、技术与应用考试试题一、选择题1. 磁致伸缩材料是一种同时兼具正、逆磁一机械耦合特性的功能材料，当受到外加()作用时，便会产生弹性形变。

[单选题]应力温度电场磁场√2. 纳米技术的中级目标是把纳米粉体制成敏感体，形成敏感体的关键工艺是：() [单选题]纳米粉体的制备成型和烧结√烧结和装配成型和装配3. 下列()是典型的高分子离子选择膜。

[单选题]SiO2聚苯胺可塑性聚氯乙烯膜√聚吡咯4. 许多含有离子单体成分或无机盐成分的有机高分子材料可以展示出()导电性，因而它们分别称为高分子电解质和聚合高分子电解质。

[单选题]电子空穴离子√中子5. 电量型传感器输出量为电量，即电压、()、电荷等。

[单选题]电阻电流√脉冲频率6. 使用传感器图形符号时，表示被测量的限定符号应写在() [单选题]正方形中正方形旁三角形内√引线旁7. 传感器的代号依次为() [单选题]主称，转换原理，被测量，序号主称，被测量，序号，转换原理序号，主称，被测量，转换原理主称，被测量，转换原理，序号√8. 能将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变的弹性元件，称为()元件。

[单选题] 温度敏感湿度敏感惰性敏感9. 传感器的线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性等为()。

[单选题]动态特性静态特性√动态响应静态响应10. 电桥式位移传感器灵敏度计算中还要考虑单位电源的作用。

如若电源电压为10V，则位移传感器在位移变化1mm时输出电压变化有300mV，则其灵敏度为()。

[单选题]300mV/mm√30mV/mm3000mV/mm3mV/mm11. 对具有电压输出和电流输出的传感器接口电路对输入阻抗的要求是()。

[单选题]电压输出的要高阻抗，电流输出的要低阻抗√电压输出的要低阻抗，电流输出的要高阻抗都要高阻抗都要低阻抗12. 传感器是利用多种物理效应、()以及生物效应实现非电量转换的装置。

[单选题]热效应光电效应化学效应√13. ()信号方式采用闭环式传感器结构。

传感器技术与应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 什么是传感器？它的主要功能是什么？A. 传感器是一种检测装置，能够感知和测量物理量并将其转换为电信号。

B. 传感器是一种存储设备，用于保存数据和程序。

C. 传感器是一种计算设备，用于处理和分析数据。

D. 传感器是一种通信设备，用于传输信息。

2. 以下哪个不是常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 光电传感器C. 振动传感器D. 计算机传感器3. 传感器在嵌入式系统中的作用是什么？A. 数据采集B. 控制系统C. 通信D. 所有以上功能4. 以下哪个是模拟传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出模拟信号D. 通过算法转换信号5. 以下哪个是数字传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出数字信号D. 通过算法转换信号6. 以下哪个是常见的传感器应用领域？A. 汽车制造B. 航空航天C. 医疗设备D. 所有以上领域7. 在设计嵌入式系统时，选择传感器时应考虑哪些因素？A. 精度B. 价格C. 功耗D. 所有以上因素8. 以下哪种传感器通常用于测量温度？A. 光学传感器B. 热敏传感器C. 光电传感器D. 压力传感器9. 以下哪种传感器通常用于测量位置或速度？A. 光学传感器B. 磁性传感器C. 光电传感器D. 压力传感器10. 在嵌入式系统中，传感器数据通常如何处理？A. 直接输出到显示器或其他设备B. 首先进行滤波处理，然后输出C. 首先进行校准，然后输出D. 首先进行加密处理，然后输出11. 以下哪些属于常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光电传感器D. 速度传感器E. 加速度传感器12. 在选择合适的传感器时，需要考虑哪些因素？A. 测量范围B. 精度C. 响应时间D. 抗干扰能力E. 电源需求13. 以下哪些是传感器应用中的常见场景？A. 智能家居B. 工业自动化C. 医疗设备D. 汽车电子E. 能源管理14. 传感器在智能家居中的应用有哪些？A. 智能照明B. 室内空气质量监测C. 智能安防系统D. 智能家电控制E. 以上都是。

传感器技术与应用期末考试试题1 .在有些学科领域，传感器有很多其他名称，不包括以下哪个（）A.敏感元件B.检测器C.转换器D.换能器2 .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（）以及相应的转换电路组成。

A转换元件…确B.处理元件C.电子元件D.输出元件3 .按传感器转换能量供给形式分类:分为能量变换型（发电型）和能量（）（参量型）两种。

A.控制型B.转换型C.储存型D.消耗型4 .传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间关系的（）。

A.密切程度B.线性程度C拟合程度D.离散程度5 .电阻式传感器的基本原理是将被测量的变化转换成传感元件（）的变化。

A.电感量B.电容值C.电阻值ID.电压6 .由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器电容值和极板间距离d的关系A.正比B.反比IC不相关D.不确定7 .以下常采用了电阻式传感器原理制成的屏幕是（）A.手机B,平板电脑C.智能手表D.数控机床8 .楼道内可自动感应并在晚上点亮的灯可能采用了一下哪种传感器实现自动控制（）A.热电偶B.压电陶瓷C.光敏电阻D.霍尔传感器9 .超声波传感器的优点不包括（）A.应用范围广B.成本低C.穿透力强D.绕射能力强10∙常见的热电偶传感器其两端的金属材料为（）A.铜.康铜B.银-铝C锡-铅D.铜-铁二、判断题（每小题2分，共20分）1•测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。

对错2•金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。

对（正确答案）错3-热敏电阻传感器的应用范围很广，但是不能应用于医学、工业及家用电器方面用作测温使用。

对错4•电容式传感器的结构简单，分辨率高，但是工作可靠性差。

对错（正确答案）5 ・电容式传感器可进行非接触测量，并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。

对（正确答案）错6 .热电动势的产生实际上由2部分组成，即接触电势和温差电势。

对（正确答案）错7 .利用热电效应，只要知道热电偶回路一端结点温度，就可以测出另一端结点的温度。

传感器应用技术理论考试试题一、选择题1.传感器能感知的输人量越小，说明（）。

[单选题]*A.线性度越好B.迟越小C.重复性越好D.分辨率越高√2.在传感器的分类中，按输人量来分，免疫传感器属于（）。

[单选题]*A.物理传感器B.化学传感器C.生物传感器√D.数字传感器3.传感器的输出对随时间变化的输入量的响应称为传感器的（）。

[单选题]*A.动态响应√B.线性度C.重复性D.稳定性4.下列选项中，主要完成传感器输出信号处理的是（）。

[单选题]*A.传感器接口电路B.信号转换电路√C.放大器D.编码器5.属于传感器动态特性指标的是（）。

[单选题]*A.重复性B.固有频率√C.灵敏度D.漂移6.传感器的主要功能是（）。

[单选题]*A.检测和转换√B.滤波和放大C.调制和解调D.传输和显示7.传感器应具有比较高的（）尽量减少从外界引入的干扰信号。

[单选题]*A.灵敏度B.信噪比√C.稳定性D.线性范围8.精度较高的传感器都需要定期校准，一般每（）校准一次。

[单选题]*A.1～2个月B.3～6个月√C.1年D.2年9.基于外光电效应工作的器件有（）。

[单选题]*A.光电管√B.光电池C.光敏电阻D.光电倍增管10.光电感器的基本理物质的（）。

[单选题]*A.压电效应B.光电效应√C.磁电效应D.热电效应11.红外辐射是由物体内部分子运动产生的，这类运动和物体的（）有关。

[单选题]*A.密度B.温度√C.质量D.体积12.热释电型红外线传感器工作时，当辐射到热释电件上的红外线忽强忽弱，使两个热释电元件的温度变化不一致时，就会有（）输出。

[单选题]*A.直流电压B.交变电压C.直流电流D.交变电流√13.下列选项中，不属于量子型红外线传感器的是（）。

[单选题]*A.光电导式传感器B.光生伏特效应式传感器C.光磁电式传感器D.热释电式传感器√14.红外线遥控的接收装置不包括（）。

[单选题]*A.光滤波器B.编码调制放大电路C.光敏二极管D.微处理器√15.光纤通信中，与射光纤耦合的光元件（）。

一、填空题：（每空2分，共20分）1、传感器的动态特性越好，则能测的信号频率越宽（宽、窄）。

2、已知一米尺的修正值为-2mm，现用该米尺测得某物体长度为32.5cm，则该物体长度为 32.3 。

3、测50mm的物体，测得结果为50.02mm，则相对误差为 0.04% 。

4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。

5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。

6、在差动变压器的实验中，观察到的现象是在一定范围内呈线性。

7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时，这些晶体物质会产生变形，这种现象称为逆压电效应。

8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或加装等位环来减小。

9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型（调幅、调频、调相）。

二、判断题（正确的打√，错误的打×。

每小题1分，共10分）1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。

（ x ）2、为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。

（ Y ）3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大，灵敏度越低，非线性误差越小，量程越大。

（ Y ）4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。

（ Y ）5、压电式传感器只能进行动态测量。

（ Y ）6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。

（ X ）7、求和取平均是为了减小系统误差。

（ X ）6/ 18、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属，还可以测量非金属。

（ X ）9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。

（ X ）10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。

（ Y ）三、计算题（每小题10分，共50分）1、将一电阻应变片接入电桥电路中，已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧，R3=40欧，R=100欧。

运算放大器的电压增益为20。

问R选24取多大合适？如果该电阻应变片的灵敏度为4，受力的作用后发生变形其应-3为多少？U×10，电阻值变化为多少？受到该力的作用后输出电压变为2RR5UR R装订线6/ 2工作初始间隙δ＝2、一电容测微仪，其传感器的平板面积为20mm-12试求：8×10F/m, 20.4mm,.介电常数ε＝该电容器的灵敏度为多少？(1)电容变化量是多工作中，若传感器与工件的间隙变化量△δ＝2um,(2)少？(3)若测量电路的灵敏度S1=200mV/pF,读数仪表的灵敏度S2＝5格/mV,时，读数仪表示值变化多少格？当△δ＝2um3、电阻应变片的灵敏度系数K=1.6，沿纵向粘贴于直径为0.05m的圆形钢11N/㎡,求钢柱受10 t 拉力作用时E=2×柱表面，钢材的弹性模量10,应变片电阻的相对变化量？6/ 3。

第1章传感器特性习题答案：5.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。

传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。

人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。

9．解：10. 解：11．解：带入数据拟合直线灵敏度 0.68,线性度±7% 。

，，，，，，13．解：此题与炉温实验的测试曲线类似:14．解：15．解：所求幅值误差为1.109,相位滞后33042,所求幅值误差为1.109,相位滞后33042,16．答：dy/dx=1-0.00014x。

微分值在x<7143Pa时为正，x>7143Pa时为负，故不能使用。

17．答：⑴20。

C时，0～100ppm对应得电阻变化为250～350 kΩ。

V0在48.78～67.63mV之间变化。

⑵如果R2=10 MΩ，R3=250 kΩ，20。

C时，V0在0～18.85mV之间变化。

30。

C时V0在46.46mV（0ppm）～64.43mV（100ppm）之间变化。

⑶20。

C时，V0为0～18.85mV，30。

C时V0为0～17.79mV，如果零点不随温度变化，灵敏度约降低4.9%。

但相对（2）得情况来说有很大的改善。

18．答：感应电压=2πfCRSVN,以f=50/60Hz, RS=1kΩ, VN=100代入，并保证单位一致，得：感应电压=2π*60*500*10-12*1000*100[V]=1.8*10-2V第3章应变式传感器概述习题答案9. 答：(1).全桥电路如下图所示(2).圆桶截面积应变片1、2、3、4感受纵向应变；应变片5、6、7、8感受纵向应变；满量程时：（3）10．答：敏感元件与弹性元件温度误差不同产生虚假误差，可采用自补偿和线路补偿。

11．解：12．解：13．解：①是ΔR/R=2（Δl/l）。

因为电阻变化率是ΔR/R=0.001，所以Δl/l（应变）=0.0005=5*10-4。

综合练习 一. 填空题1．根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即.敏感元件、转换元件、转换电路。

2．传感器按能量的传递方式分为有源的和无源的传感器。

3. 根据二阶系统相对阻尼系数ζ的大小，将其二阶响应分成三种情况. 1ζ>时过阻尼；1ζ=时临界阻尼；1ζ<时欠阻尼。

4. 应变计的灵敏系数k 并不等 于其敏感栅整长应变丝的灵敏度系数0k ，一般情况下，0k k <。

5. 减小应变计横向效应的方法.采用直角线栅式应变计或箔式应变计。

6. 应变式测力与称重传感器根据结构形式不同可分为:柱式﹑桥式﹑轮辐式﹑梁式和环式等。

7. 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。

8. 光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

9. 光电效应是光照射到某些物质上，使该物质的电特性发生变化的一种物理现象，可分为外光电效应和内光电效应两类。

10. 基于外光电效应的光电敏感器件有光电管和光电倍增管。

基于光电导效应的有光敏电阻。

基于势垒效应的有光电二极管和光电三极管。

基于侧向光电效应的有反转光敏二极管。

11. 光电倍增管是一种真空器件。

它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。

12. 光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。

它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。

13. 光电二极管与光电三极管外壳形状基本相同，其判定方法如下.遮住窗口，选用万用表R*1K 挡，测两管脚引线间正、反向电阻，均为无穷大的为光电三极管。

14. 光电耦合器是发光元件和光电传感器同时封装在一个外壳内组合而成的转换元件。

以光为媒介进行耦合来传递电信号，可实现电隔离，在电气上实现绝缘耦合，因而提高了系统的抗干扰能力。

15. 电荷藕合器件图像传感器CCD （Charge Coupled Device ），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。

传感器技术及应用期末试卷及答案传感器技术及应用期末试卷及答案(一) 一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，可测得最大的容量。

A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。

A 系统误差B 变值系统误差C 恒值系统误差D 随机误差3、改变电感传感器的引线电缆后，( )A不必对整个仪器重新标定B 必须对整个仪器重新调零C 必须对整个仪器重新标定D不必对整个仪器重新调零4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。

A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( )A 0.1B 0.2C 5D 26、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。

A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时，电荷产生在( ) 。

A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。

A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、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( )。

A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度10、测量误差中包括的误差有( )(1)系统误差 (2)随机误差 (3)粗大误差 (4)动态误差A (1)(2)B (1)(3)C (2)(4)D (3)(4)11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。

A、20dBB、1 dBC、0 dBD、50dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( )措施。

A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰D、抗红外辐射13、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( )。

传感器技术与应用试题一及答案一、填空：1、传感器就是把非电量转换成电量的装置。

2、传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成。

3、按照其被测量，传感器可分为力、位移、速度、加速度传感器等。

4、传感器的静态特性主要由测量范围、量程、精度、灵敏度、线性度、分辨率、重复性、迟滞、漂移、稳定性等量来描述。

5、检测技术主要研究被测量的测量原理、测量方法、检测系统和数据处理等方面的内容。

6、检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。

7、线性电位器式传感器又可分为直线位移式的和角位移式的，分别用来测直线位移和角位移。

8、常用的线绕式电位器通常由电阻丝、电刷及骨架构成。

9、应变效应是指导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时，将产生机械变形，进而导致其电阻值的变化。

10、电容式传感器有变面积式电容传感器、变极距式电容传感器、变介质式电容传感器、电容栅式传感器四种。

二、判断题：1、电位器是一种把线位移或角位移转换成电阻或电压输出的传感元件。

（√）2、电阻应变片的温度误差补偿方法有自补偿法、线路补偿法、计算补偿。

（╳）3、自感式传感器由线圈和衔铁两部分组成。

（╳）4、电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器，它主要实现接触测量。

（╳）5、变面积式电容传感器的是非线性的。

（╳）6、压电效应产生的电荷大小和极性与施加力大小和方向无关。

（╳）7、热电偶两端的热电动势是由两种导体的接触电荷和单一导体的温差电动势所组成。

（╳）8、热电动势是热电效应产生的电动势，它包括接触电动势和温差电动势。

（√）9、光电传感器能够将光量的变化转换为电量的变化，其基本原理就是光电效应。

（√）10、微波以波的形式向四周辐射，当波长远小于物体尺寸时，微波具有似光性；当波长和物体尺寸有相同数量级时，微波又有近于声学的特性。

（√）三、简答题：1、简述传感器的发展趋势？答：（1）发现利用新现象、新效应；（2）开发新材料；（3）采用高新技术；（4）拓展应用领域；（5）提高传感器的性能；（6）传感器的微型化与低功耗；（7）传感器的集成化与多功能化；（8）传感器的智能化与数字化；（9）传感器的网络化。

试题及答案一、填空题〔共 30 分，每空 1 分〕1.传感器由敏感元件、转换元件、测量电路和关心电源四局部组成。

2.通常用传感器的动态特性和静态特性来描述其输出—输入特性。

3.电阻应变片的工作原理是基于应变效应，导体或半导体材料在外界力的作用下产生气械变形时,其电阻值发生相应变化,这种现象称为应变效应。

4.电阻应变片产生温度误差的主要因素是电阻温度系数的影响和试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。

5.直流电桥的各桥臂只能是电阻元件,电源为直流电源6.电感式传感器主要有变磁阻〔自感〕式、变压器〔互感〕式、涡流式三种类型。

7.变磁阻式传感器由线圈、铁芯、衔铁三局部组成8.使用电涡流传感器测量时,被测体电阻率越大,相对导磁率越小,传感器线圈激磁电流频率越低,则电涡流贯穿深度越大.9.改善单极式变极距型电容传感器的非线性的方法是承受运算放大器式电路.10.石英晶体中经过六面体棱线并垂直于光轴的X 方向称为电轴,沿X 方向的力作用下产生电荷的效应,称为纵向压电效应,与X 轴和光轴同时垂直的Y 方向称为机械轴沿Y 轴方向的力作用下产生电荷的效应,称为横向压电效应。

11.压电式传感器不能用于静态测量,只适用于动态测量。

12.压电陶瓷经极化处理后才具有压电特性。

二、推断题〔共 10 分，每空 1 分；正确的划√、错误的划X，填在题前括号内〕〔X 〕1．任何测量的结果都必需只含有数值和单位。

〔√〕2．转换元件是将中间非电量转换成电量输出的元件。

〔X 〕3．承受0.5 级的电压表比承受1.5V 的电压表测量电压值时更为准确。

〔X 〕4．压电陶瓷在未被电极化以前就有压电特性。

〔√〕5．对于电涡流式传感器的测量电路，假设承受定频调幅式测量电路，当无被测导体时LC 振荡回路的振荡、频率与晶体振荡器的频率全都。

〔X 〕6．压电传感器可以用于静力测量。

〔√〕7．粗大误差是由于测量者马虎大意或测量仪表突然消灭故障等造成的。

〔X 〕8．高频反射式传感器当被测导体为磁性体时，其灵敏度比非磁性体时高。

1、测量系统的静态特性指标主要有2、被测量的数值处在稳定状态下，传感器输出与输入的关系称为传感器的______特性。

3、霍尔元件灵敏度的物理意义是4、算式y S x ∆=∆是计算传感器________的公式，当S 在传感器的测量范围内为常量时， 说明该传感器是________。

5、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________。

6、热电偶所产生的热电动势是 电动势和 电动势组成的，其表达式为7、半导体应变片以________效应为主，它的灵敏度系数比金属应变片的______。

8、横向效应使应变式传感器的电阻丝灵敏系数变_______。

空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用________式电容传感器。

9、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 ，从而引起 ，这种现象称为 ，相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生 ，这种现象称为10、压电陶瓷起初并没有压电效应，经过________处理后才具有压电效应。

11、电阻应变片式传感器按制造材料可分为 材料和 材料。

12、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为 、 和 三类1、电阻应变片阻值为120，灵敏系数2K ，沿纵向粘贴于直径为m 05.0的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量211 /102mNE ，3.0，（1）求钢柱受N4108.9拉力作用时应变片电阻的变化量R 和相对变化量 R R ∆；（2）又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，问受同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少？2、有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径r=5mm ，假设与被测工件的初始间隙d0=0.5mm 。

已知试真空的介电常数等于8.854×10-12 F/m ，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。

（2）极板沿不同方向移动时，传感器的位移灵敏度K （已知空气相对介电常数1ε， 真空的介电常数F/m108548ε120.）。

传感器技术与应用习题答案【篇一：传感器原理及应用习题及答案】可能出现的最大误差为：＝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：0.81100%4%40? 0.82100%16%40?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?和静态灵敏度k。

1)式中, y——输出电压，v；t——输入温度，℃。

30dy3y1.5105tdt2)式中，y——输出电压，?v；x——输入压力，pa。

k=9.6/4.2=2.29(?v/pa)。

1.8 已知一热电偶的时间常数?=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(?t)℃由周期t=80s，则温度变化频率f=1/t，其相应的圆频率 ?=2?f=2?/80=?/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应y(t)为y(t)=520+bsin(?t+?)℃热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为ab?20121110??4021.4dy4.2y9.6xdt0.786因此，热电偶输出信号波动幅值为b=20?a(?)=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)|max=520+b=520+15.7=535.7℃ y(t)|min=520﹣b=520-15.7=504.3℃输出信号的相位差?为8042.388.4s360t =1.9 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，即式中，y——输出电荷量，pc；x——输入加速度，m/s2。

试求其固有振荡频率?n和阻尼比?。

解: 由题给微分方程可得d2y3dy10103.0102.2510y11.010x2dtdtn2.25?10/1?1.5?10?rad/s?1053.0?1032?2.25?10?1100.011-10 用一个一阶传感器系统测量100hz的正弦信号时，如幅值误差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50hz的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多解: 根据题意12215%（取等号计算）111.05261?5%0.95所以当用该系统测试50hz的正弦信号时，其幅值误差为0.3287/10.32870.523103s21002112500.523103211.32%相位差为1-11 一只二阶力传感器系统，已知其固有频率f0=800hz，阻尼比?=0.14，现用它作工作频率f=400hz的正弦变化的外力测试时，其幅值比a(?)和相位角?(?)各为多少；若该传感器的阻尼比?=0.7时，其a(?)和?(?)又将如何变化?2?ff?4000.52?f0f0800解: ?na111?0.52n222242n?22140.140.521.312n?1??n??12?0.14?0.5rad10.60.184521?0.50.97522a1?0.52240.70.51-12 用一只时间常数?=0.318s的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号，问幅值相对误差为多少?解：由一阶传感器的动态误差公式arctan2?0.7?0.5?0.75rad??431?0.52由于?=0.318s1210.318s,1t1s2t2s3t3sf?1hz2??rad1?1?2??0.3182155.2%f?0.5hzrad???2??29.3%f?12hzrad???3??16.8%331-13 已知某二阶传感器系统的固有频率f0=10khz，阻尼比?=0.1，若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率范围。