传感器技术及应用 试 题(2007)重点

一、填空题（每空1分，共30分）1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波，低于16 Hz的声波称为次声波，高于20k Hz的声波称为超声波。

2、超声波可分为纵波、横波、表面波。

3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播；横波只能在固体中传播。

4、在空气中传播的超声波，其频率应选得较低；在固体、液体中传播的超声波，其频率应选得较高。

5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。

6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性，亦称为光谱响应。

7、光敏电阻的阻值与入射光量有关，而与电压、电流无关。

8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时，光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。

9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。

10、光电开关可分为直射（透射）型和反射型两种。

11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。

12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。

13、接触式码盘的码道数n越大，所能分辨的角度α越小，测量精度越高。

14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。

二、选择题（每小题2分，共30分）1、直探头可发射和接收 A 波，斜探头可发射和接收 B 波。

A 纵B横C表面2、超声波测厚常用C 法。

A穿透B反射C脉冲回波3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态；而光电池通常处于 A 偏置状态。

A 正向B反向C零4、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。

A上升B下降C不变5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。

A 0.8mmB 0.8µmC 0.8nm6、下列传感器中，不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。

A 长光栅B 感应同步器C 角编码器7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。

A 电压信号B 电流信号C 脉冲信号8、某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为 A µm。

《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。

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。

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m05.0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 .3、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，Rx = 100Ω。

传感器技术与应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 传感器的基本工作原理是什么？A. 接收外部能量并将其转换为电信号B. 通过化学反应来检测物理量C. 利用电磁感应来转换物理量D. 通过声波或光波来传递信息2. 以下哪种传感器不是根据物理量转换原理工作的？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 位置传感器D. 压力传感器3. 传感器的精度是指什么？A. 传感器输出信号的稳定性B. 传感器测量范围的范围C. 传感器输出信号与实际值之间的偏差D. 传感器对环境变化的响应速度4. 在传感器应用中，为了提高灵敏度，通常会采用什么方法？A. 增加传感器的结构复杂性B. 使用更小的敏感元件C. 增强传感器的激励电源D. 采用多路复用技术5. 以下哪种传感器主要用于检测温度变化？A. 热敏电阻B. 光电二极管C. 霍尔效应传感器D. 超声波传感器6. 传感器的线性度是指什么？A. 输出信号与输入信号之间的比例关系B. 输出信号与输入信号之间的非线性关系C. 传感器在特定输入下的输出变化范围D. 传感器在不同输入下的性能稳定性7. 在嵌入式系统中，常用的传感器类型有哪些？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 压力传感器D. 所有以上选项8. 以下哪种传感器不属于能量转换型传感器？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 位置传感器D. 压力传感器9. 在传感器网络中，传感器节点的主要功能是什么？A. 数据采集和传输B. 数据处理和存储C. 数据分析和预测D. 数据整合和优化10. 以下哪种传感器在工业自动化中有广泛应用？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 压力传感器D. 湿度传感器11. 传感器的基本特性不包括以下哪一项？A. 灵敏度B. 分辨率C. 重复性D. 抗干扰能力12. 以下哪种传感器不是基于物理原理工作的？A. 光电传感器B. 热敏传感器C. 压阻式压力传感器D. 电容式湿度传感器13. 传感器的线性度表示传感器输出与输入之间的线性关系。

传感器技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 传感器的主要作用是将______转换为电信号。

A. 物理量B. 化学量C. 生物量D. 信息量答案：A2. 光电传感器主要利用的物理效应是______。

A. 霍尔效应B. 光电效应C. 磁阻效应D. 压电效应答案：B3. 热电偶传感器的工作原理是利用了______。

A. 热电效应B. 光电效应C. 磁电效应D. 压电效应答案：A4. 下列哪种传感器不适合用于测量温度？A. 热电偶B. 热敏电阻C. 光电传感器D. 热敏二极管5. 光纤传感器主要利用的是______。

A. 光纤的传导特性B. 光纤的折射特性C. 光纤的反射特性D. 光纤的散射特性答案：A6. 应变片传感器的工作原理是利用了材料的______。

A. 弹性B. 塑性C. 刚性D. 脆性答案：A7. 磁电式传感器的工作原理是利用了______。

A. 电磁感应B. 磁阻效应C. 霍尔效应D. 压电效应答案：A8. 电容式传感器的工作原理是利用了______。

A. 电感变化B. 电容变化C. 电阻变化D. 电流变化答案：B9. 压电式传感器的工作原理是利用了材料的______。

B. 压电效应C. 磁阻效应D. 热电效应答案：B10. 光电传感器的输出信号通常为______。

A. 模拟信号B. 数字信号C. 频率信号D. 脉冲信号答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 传感器的灵敏度是指传感器输出信号与输入信号的______。

答案：比例2. 传感器的稳定性是指传感器在一定时间内输出信号的______。

答案：不变性3. 传感器的线性度是指传感器输出信号与输入信号的______。

答案：线性关系4. 传感器的响应时间是指传感器从输入信号变化到输出信号达到稳定值所需的______。

答案：时间5. 传感器的测量范围是指传感器能够准确测量的输入信号的______。

答案：最大和最小值6. 传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小信号变化量，即输出信号的最小______。

9、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）
A、温度
B、力矩
C、压力
D、厚度
10、（ ）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热端和冷端的温度 C、热端和冷端的温差 D、热电极的电导率
11、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（） A 变间隙式 B 变面积式 C 变介电常数式 D 空气介质变间隙式
3．在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理 量的控制。如图所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高 电阻越小)，C为电容器。当环境温度降低时( ) A．电容器C的带电量增大 B．电压表的读数增大 C．电容器C两板间的电场强度减小 D．R1消耗的功率增大
4．关于传感器，下列说法正确的是( ) A．所有传感器都是由半导体材料做成的 B．金属材料也可以制成传感器 C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D．水银温度计是一种传感器
3.用于制作压电传感器的常用压电材料是___________和___________。
4.热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类___________、 ___________、临界温度系数热敏电阻（CTR）。
5.传感器把___________量转换为___________量，可以方便地进行测量 、传输、处理。
7.差动变压器式传感器的两个次级线圈在联接时反向串联。
8.为了克服长引线造成的影响，热电阻应该采用两线制测量方式 。
9.热电偶回路的热电动势只与组成热电偶的材料及两端接点的温 度有关；与热电偶的长度、粗细、形状无关。
10.凡能够测量位移和速度的检测原理都可以用于加速度和振动 的测量。
11.压电陶瓷在力的作用下将产生压电效应

一、单选题1.以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（）A、应变计B、弹性敏感元件C、敏感栅D、电路电阻答案： B2.增量式位置传感器输出的信号是（）A、电流信号B、二进制格雷码C、脉冲信号答案： B3.经常看到数字集成电路的VDD 端（或VCC 端）与地线之间并联一个0.01mF的独石电容器，这是为了( )。

A、滤除50Hz锯齿波B、滤除模拟电路对数字电路的干扰信号C、滤除印制板数字IC电源走线上的的脉冲尖峰电流答案： C4.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、抗电磁干扰答案： B5.在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用（）接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。

A、串联B、并联C、既串联又并联D、以上都不对答案： A6.一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为（）A、5.9mB、340mC、5.9mmD、1.2mm答案： C7.用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用（）A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案： B8.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、固有频率答案： D9.下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（）A、非线性明显B、输出信号微弱C、抗干扰能力差D、响应时间慢答案： D10.下面的哪个温度补偿方法是不存在的（）A、电桥补偿法B、辅助测温元件微型计算机补偿法C、电阻补偿法D、热敏电阻补偿法答案： C11.下列哪一项是半导体式应变计的主要优点（）A、非线性明显B、灵敏度高C、准确度高D、横向效应小答案： B12.应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（）A、应变式温度传感器件的温度系数变化。

B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。

C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。

D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。

答案： D13.粉尘较多的场合不应采用传感器（）A、光栅B、磁栅C、感应同步器答案： A14.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、提高灵敏度答案： A15.不能直接用于直线位移测量的传感器是（）A、长光栅B、长磁栅C、标准感应同步器D、角编码器答案： D16.能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用（）A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案： C17.应变片绝缘电阻是指已粘贴的（）应变片的之间的电阻值A、覆盖片与被测试件B、引线与被测试件C、基片与被测试件D、敏感栅与被测试件答案： B18.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（）的输出。

传感器原理及其应用第一章传感器的一般特性1）信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。

2）传感器又称变换器、探测器或检测器，是获取信息的工具广义：传感器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。

狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

国家标准（GB7665-87）：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）传感器的组成：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某一物理量的元件。

转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。

基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。

4）传感器的静态性能指标（1）灵敏度定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量（输入量）的变化值之比,传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。

①纯线性传感器灵敏度为常数，与输入量大小无关；②非线性传感器灵敏度与x有关。

（2）线性度定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比，称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。

线性度又可分为：①绝对线性度：为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。

②端基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。

端基直线定义：实际平均输出特性首、末两端点的连线。

③零基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。

④独立线性度：以最佳直线作为参考直线的线性度。

⑤最小二乘线性度：用最小二乘法求得校准数据的理论直线。

（3）迟滞定义：对某一输入量，传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量，这一现象称为迟滞。

即：传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。

（4）重复性定义：在相同工作条件下，在一段短的时间间隔内，同一输入量值多次测量所得的输出之间相互偏离的程度。

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。

复习思考题一、基本概念题（填空题16分、改错题16分，选择题20分，合计52分）1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。

如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。

（一般概念问题）2.由传感器、调理电路、测试仪表构成的测试系统，其总灵敏度如何计算？（一般概念问题）3.检测技术研究自动检测系统中的信息提取、信息转换、信息处理的理论与技术。

4.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。

英文名？Transducer/Sensor5.按构成原理，传感器分结构型和物性型两类。

6.电阻应变片、热敏电阻、压电晶片等属物性型传感器。

7.电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。

8.采用差动结构的传感器能改善传感器哪些特性？可以提高灵敏度，降低温度和零位引起的误差9.改善传感器性能的技术措施？差动技术（或差分结构），平均技术：减少误差，提高灵敏度；补偿与修正技术；干扰抑制；稳定性处理10.传感器的输入输出特性指标可分为静态和动态指标两大类。

静态指标有哪些？哪些是传感器的动态指标？线性度、灵敏度、重复性、迟滞、零点漂移和温度漂移。

动态：时间常数，固有频率，阻尼比。

11.标定传感器静态特性时，拟合直线的获取方法？12.传感器的线性度定义？指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线（定度曲线）偏离拟合直线的程度。

又称为非线性误差。

13.传感器的灵敏度的定义？传感器的灵敏度是指稳态时，输出增量Δy与输入增量Δx的比值14.回程误差的定义？迟滞特性能表明传感器在正向（输入量增大）行程和反向（输入量减小）行程期间，输出－输入特性曲线不重合程度15.重复性与迟滞是两和不同的特性。

重复性好不一定迟滞误差小。

16.传感器动态特性描述的数学方法？17.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。

18.二阶传感器阶跃瞬态响应特性指标？超调量σp 延滞时间td 上升时间tr 峰值时间t P 响应时间t S19.引用误差是仪表中通用的误差表示方法。

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、测量电路和辅助电源四部分组成。

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机械变形时,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、衔铁三部分组成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采用运算放大器式电路. 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、判断题（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须只含有数值和单位。

（√）2．转换元件是将中间非电量转换成电量输出的元件。

（X ）3．采用0.5级的电压表比采用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，若采用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一致。

（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粗心大意或测量仪表突然出现故障等造成的。

（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。

传感器技术试题及答案传感器技术是现代科技领域中非常重要的一项技术。

它在各个领域中都有广泛的应用，如工业自动化、航天航空、医疗器械等。

以下是一些关于传感器技术的试题及答案，供大家参考。

试题一：简述传感器的基本原理及分类。

答案：传感器是一种能够将感应到的信息转变成可供测量或处理的信号的器件。

其基本原理是利用物理、化学或生物等感受性材料，通过感受外部环境的变化，产生对应的响应信号。

传感器根据其工作原理和功能可以分为多种类型，包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器等。

试题二：简要说明传感器的应用领域及作用。

答案：传感器广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 工业自动化：传感器可实时感知到物体的位置、速度、温度、湿度等参数，用于工厂生产线的自动化控制，提高生产效率和产品质量。

2. 航天航空：传感器可用于航天器和飞机的姿态控制、导航和遥测系统，确保航天器和飞机的安全性和稳定性。

3. 医疗器械：传感器可用于医疗器械，如心电图仪、血压计、体温计等，用于监测和记录患者的生理参数，帮助医生进行诊断和治疗。

4. 环境监测：传感器可用于监测大气、水质、土壤等环境参数，通过数据采集和分析，为环境保护和资源管理提供依据。

试题三：解释传感器的灵敏度和分辨率的概念，并给出它们的影响因素。

答案：传感器的灵敏度是指传感器对输入参数变化的敏感程度。

灵敏度越高，表示传感器能够更精确地感知到参数变化。

传感器的灵敏度影响因素包括感受性材料的特性、传感器的设计和制造工艺等。

传感器的分辨率是指传感器能够识别和测量的最小变化量。

分辨率越高，表示传感器可以检测到更小的参数变化。

传感器的分辨率受到信号噪声、量程范围和采样率等因素的影响。

试题四：阐述传感器在智能家居中的应用，并列举一些具体例子。

答案：传感器在智能家居中起到了至关重要的作用。

智能家居通过传感器感知环境和用户行为，从而实现自动化、智能化的家居管理。

以下是一些传感器在智能家居中的应用示例：1. 光照传感器：感知室内光照强度，根据光照情况自动调节灯光亮度，提供舒适的居住环境。

哈工大 2007 年 秋 季学期传感技术及应用 试 题A 标准答案课程综合考试，合计分数70分一、 判断题（正确打√标记，错误打×标记，每题1分，共5分）1．（ × ）传感器是一种测量器件或装置，它将被测量按一定规律转换成可用输出，一般系统有输入和输出，所以均可看作传感器。

2．（ √ ）对变间隙的电容式传感器而言，即使采用差动结构也不能完全消除非线性误差。

3．（ × ）压电晶体有三个互相垂直的轴，分别为X 轴（电轴）、Y 轴（力轴）、Z 轴（光轴），当沿某一轴的方向施加外作用力时，会在另外两个轴的表面出现电荷。

4．（ × ）光电池和光敏二极管都是建立在内光电效应基础上，工作电路也一样。

5．（ × ）自感式电感传感器改变空气隙等效截面积类型变换器转换关系为非线形的，改变空气隙长度类型的为线形的。

二、简答题（每题5分共20分）1．什么是传感器？传感器由哪三个部分组成？答：传感器：能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。

（3分）传感器由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。

（2分）2．简述热电偶热电势产生的原因。

答： 热电动势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势所组成。

表示为 ()000(,)()T AB A B T K NA E T T n T T d d dT e NB=-+-⎰ 其中：0()K NA n T T e NB - 为接触电势； ()0T A B T d d dT -⎰为温差电势。

式中：K —波尔兹曼常数 K ＝1.38×10-23 J/Ke —电子电荷量 e = 1.6×10-19 CNA (NB )为A (B )材料的自由电子密度；d A (d B )—A (B )材料的汤姆逊系数；E AB (T ,T 0)表示A 、B 两种材料组合，两个结分别处在T (T 0)温度下产生的热电势。