2012智能传感器系统复习题

2012年本科生“传感器技术及应用”试题（A卷）一、灵敏度是传感器的一个重要指标，利用图和公式解释灵敏度，简要说明其物理意义。

（本题共10分）二、下图为某传感器的工作原理结构示意图和转换电路原理图，请简要回答以下问题：（1）该传感器的工作原理；（2）以图（b）所示的四臂受感电桥为参考瞬时，说明这时被测量的方向；（3）从敏感结构方面考虑，提高动态测三、设计一体现：电容式、压力、差动检测三个关键词的传感器，试给出原理结构示意图，并对其工作原理和优点进行必要的说明。

（本题共15分）四、环境温度变化会对传感器特性产生一定影响，请举例说明在温度测量过程中也会受到环境温度影响的实例，并说明这样的实例如何减少温度误差？（本题共15分）五、讨论谐振式传感器闭环自激系统在时域和复频域的实现条件（要求结合图进行讨论），并说明它们在实际应用中的特点。

（本题共15分）六、下图为一传感器的工作原理结构示意图，请简要回答：（1）该传感器的工作原理；（2）影响其输入输出特性的关键参数；（3）应用特点。

（本题共15分）题六图 某传感器的工作原理结构示意图七、建立集合（加速度、集中力、气体压力、液体质量流量）与集合（薄壁圆柱壳体、U型弯管、悬臂梁、S型梁）的映射关系。

从中挑选任意一种映射关系说明其应用特点。

（本题15分）2012年本科生“传感器技术及应用”试题（A 卷－参考答案）一、灵敏度是传感器的一个重要指标，利用图和公式解释灵敏度，简要说明其物理意义。

（本题共10分）回答要点：（1）正确画出图3分，正确写出公式3分。

0d lim d x y y S x x∆ﾮ∆��==��∆��（2）可以从测量范围，抗干扰性等方面说明其物理意义。

（4分）二、下图为某传感器的工作原理结构示意图和转换电路原理图，请简要回答以下问题：（1）该传感器的工作原理；（2）以图（b ）所示的四臂受感电桥为参考瞬时，说明这时被测量的方向；（3）从敏感结构方面考虑，提高动态测量性能的可能方案。

传感器复习题库复习资料考试题型：填空，简答，计算，综合，画图简答（⼀）：1、传感器的定义和组成以及应⽤。

2、什么是传感器的静态特性？静态特性主要技术指标有那些？3、什么是应变效应？应变传感器的类型？4、简述电感传感器的基本⼯作原理及其分类？其测量特点是什么5、电容式传感器按⼯作原理分哪⼏种类型？各有何特点？6、压电传感器能测静态的⼒吗？为什么？7、何谓光电效应？如何分类？具体的实例有哪些？8 、简述常⽤的抗⼲扰措施？9、以应变传感器为例简述如何实现电量获取以及⾮电量的测量？10 简述热电偶的测温原理？——热电效应11、差动技术的特点？（4⽅⾯）12、智能传感器的组成？13、误差的分类和表⽰？14、数据采集系统的组成 ?(也可能是画图题⽬)简答（⼆）：1、简述⾃动检测系统的组成结构？2、误差按出现的规律⼜如何分？产⽣的原因是什么？对测量结果有何影响？从提⾼测量精度来看，应如何处理这些误差？3、、直流电桥是什么？若按桥臂⼯作⽅式分类，可分为哪⼏种，各⾃的输出电压是什么？4、常⽤的温度传感器有哪些类型？举例说明？5、电涡流传感器的原理和应⽤？在使⽤过程中，其线圈的品质因素要如何变化？6、如何改善单极式变极距型电容式传感器的⾮线性？7、什么是正压电效应？逆压电效应？各举例⼀应⽤实例。

8、什么是霍尔效应，简述霍尔传感器的应⽤场合？9、⼯程测量的注意事项有哪些？10、热电偶的测温原理和连接⽅式？11、热电阻和热敏电阻的区别？（标称阻值，连接电路，电阻的测温变化情况，温度范围等等）12、频差法，时差法测流速的特点？13、精度的定义和分类？以及各类型和误差之间的关系？14、标准信号的定义？简答（三）：1 、常见的执⾏机构有哪些？2、何为误差？按表⽰形式分哪⼏种？3. 简述应变⽚温度误差效应的概念，产⽣原因和补偿办法。

4、常⽤的压⼒传感器有哪些？5、如何实现信号的频率测量？举例说明？6、简述压电传感器的⼯作原理7、常⽤的压电材料有哪些？各有何特点？8、简述超声波传感器的应⽤？9、应变⽚的温度补偿？10、试分析下⾯电路（图1）的温度⾃动补偿原理？11、热电偶的温度补偿？12、光电编码器的分类以及分辨率的计算？13、随机误差的特点？（单峰，有界，对称）简答（四）：1、现代测量系统由那⼏部分组成？各组成部分的功能？2、标定的作⽤？（20）3、应变⽚的测量电路什么电路、其特点是什么？4、差动⾃感式传感器和差动变压器的区别？特点是什么？5：接近开关的特点，常⽤的有哪些类型的接近开关？6、什么是压电效应？7、常⽤数字式位置传感器有哪些？8、简述⾮电量的电测系统的含义？9、电感传感器的测量电路，以及其测量特点？10、分析电磁炉的⼯作原理？（画图分析）11、热电偶的四⼤定律以及其意义？12、超声波传感器的温度补偿？13、标度变化的作⽤？（掌握线性标度变化）计算分析1 某采购员分别在三家商店购买100kg ⼤⽶、10kg 苹果、1kg 巧克⼒，发现均缺少约0.5kg ，如果你是采购员，你对哪家商店意见最⼤，是何原因？2、测量悬臂梁形变的的原理如下图（1）说明传感器的主要组成部件。

传感器期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 传感器的静态特性不包括以下哪项？A. 线性度B. 灵敏度C. 响应时间D. 分辨率2. 传感器的动态特性主要描述的是传感器对快速变化的输入信号的响应能力，以下哪项不是动态特性的指标？A. 频率响应B. 相位延迟C. 温度系数D. 瞬态响应3. 温度传感器中，热电偶的工作原理是基于哪种效应？A. 热电效应B. 光电效应C. 霍尔效应D. 压电效应4. 在压力传感器中，应变式压力传感器的工作原理是基于哪种物理效应？A. 热电效应B. 压电效应C. 应变效应D. 磁电效应5. 光电传感器中，光电二极管的工作原理是基于哪种效应？A. 光电效应B. 热电效应C. 霍尔效应D. 压电效应6. 电容式传感器的灵敏度与哪些因素有关？A. 介电常数B. 电极面积C. 电极间距D. 所有以上因素7. 以下哪种传感器不适合用于测量非常小的位移？A. 电感式传感器B. 电容式传感器C. 光电式传感器D. 应变式传感器8. 霍尔传感器的输出电压与以下哪项无关？A. 磁场强度B. 霍尔元件的温度C. 霍尔元件的厚度D. 霍尔元件的电阻率9. 光纤传感器的工作原理是基于哪种效应？A. 光电效应B. 光纤的折射率变化C. 光纤的干涉效应D. 光纤的散射效应10. 以下哪种传感器不适合用于测量液体的流速？A. 电磁流量计B. 超声波流量计C. 涡街流量计D. 热电偶温度传感器二、填空题（每空1分，共20分）1. 传感器的静态特性包括线性度、灵敏度、________、________和稳定性。

2. 动态特性的指标包括频率响应、相位延迟、瞬态响应和________。

3. 热电偶的工作原理是基于________效应，而光电二极管的工作原理是基于________效应。

4. 应变式压力传感器的工作原理是基于________效应，而电容式传感器的灵敏度与介电常数、电极面积和________有关。

传感器习题及答案传感器是现代科技发展中的重要组成部分，它们可以感知环境中各种物理量，并将其转化为可用的电信号。

在各种领域中，传感器的应用日益广泛，因此对于传感器的理解和掌握变得尤为重要。

本文将为您提供一些与传感器相关的习题及答案，希望能帮助您更好地理解和运用传感器技术。

习题1：问题：什么是传感器？答案：传感器是一种能够感知环境中物理量的装置，它可以将物理量转换成电信号输出，并且可以用于监测、测量和控制等应用。

习题2：问题：传感器的分类有哪些？答案：传感器可以根据其感知的物理量进行分类，常见的分类有光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器等。

习题3：问题：什么是光学传感器？它的工作原理是什么？答案：光学传感器利用光的特性进行测量。

其工作原理基于光的散射、反射、吸收和透射等现象，通过对光的变化进行检测和分析，实现对物体的测量和识别。

习题4：问题：传感器在哪些领域中有应用？答案：传感器广泛应用于环境监测、工业控制、医疗设备、汽车电子、智能家居等领域，用于实时监测和控制系统的各种物理量。

习题5：问题：请列举一些常见的传感器技术。

答案：常见的传感器技术包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光敏传感器、声音传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器等。

习题6：问题：在汽车中，传感器有哪些应用？答案：在汽车中，传感器的应用包括发动机温度传感器、氧气传感器、轮胎压力传感器、倒车雷达传感器等，用于监测车辆各个方面的状态并提供数据支持。

习题7：问题：传感器的优势是什么？答案：传感器具有高灵敏度、高稳定性、高精度以及实时性强等优势，能够提供准确的测量结果，为各种系统的运行提供重要支持。

习题8：问题：传感器在智能家居中的应用有哪些？答案：传感器在智能家居中的应用包括温度传感器用于室温控制、湿度传感器用于监测空气湿度、光敏传感器用于自动调节灯光亮度等。

习题9：问题：传感器的故障会对系统造成什么影响？答案：传感器的故障可能导致测量结果不准确或无法得出有效的信号，进而影响整个系统的正常运行和控制。

练习一一、填空1、传感器通常又称为变换器、转换器等，是一种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。

2、最小二乘法作为一种数据处理手段，如用于求解一元线性回归方程的系数，应使各测量值与回归直线上相应值的偏差的平方和最小。

3、电阻应变片的温度补偿方法，通常可采用自补偿法和电路测量补偿法。

4、差动变压器式传感器采用相敏检波电路正常工作，其参考信号U s与输入信号U2需要满足的两个条件： Us>>U2 、同频同相或者反相。

5、压电材料石英晶体具有各向异性，使用时应注意沿 Z轴方向不产生压电效应。

若单片压电片的等效电容为C；输出电荷为Q；输出电压为U；若将相同两片并接后，则其总参数C1= 2 C，Q1= 2 Q。

6、电涡流传感器的整个测量系统由激励线圈和块状导体两部分组成，由电涡流贯穿深度与频率的关系知，其透射式传感器采用低频激励。

（填高频/低频激励）。

7、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射电子的现象称外光电效应；相应的器件如光电管、光电倍增管。

8、光导纤维是一种利用光的全反射原理而传输光的器件，其纤芯的折射率应大于包层的折射率。

9、光敏二极管一般处于反向偏置工作状态，由其光谱特性如下图1可知，若用光敏二极管设计可依据光线亮、暗情况自动开关的路灯控制电路，应选用硅材料的较好。

图1 图2 图310、同型号的热电偶可串联或并联使用，如上图2（a）、（b）两种线路中，测两点平均温度的是 b ；测两点温度差的是 a 。

11、霍尔传感器测量转速，如上图3，若转盘上粘帖磁极对数Z=4，测得霍尔传感器输出电压脉冲频率f=8Hz,则转速n= 120 r/min。

F=（n*Z）/6012、某光栅传感器，栅线密度50线/mm，主光栅与指示光栅的夹角0.01rad,则形成的莫尔条纹宽度B H= 2 mm/rad，莫尔条纹具有位移放大的作用。

Bh=1/（W*夹角）13、编码型数字传感器测角位移，一个5位二进制码盘，其最小能分辨的角度是11.25 度。

《传感器复习题》第一题填空题1.传感器通常由敏感元件、转换原件、接口电路和辅助电源组成.2。

传感器灵敏度是指达到稳定状态时输出增量与输入增量的比值。

3.直流电桥中半桥双臂可使电压灵敏度比半桥单臂提高一倍,而全桥电路电压灵敏度又比半桥双臂电压灵敏度提高一倍.4。

压电传感器是利用某些半导体材料的压电效应来实现由力至电量的转换,属于有源传感器.5.湿度传感器是将环境湿度转化为电信号装置，湿度传感器的感湿特征量为电阻、电容、频率.6。

热电阻传感器主要利用金属材料或氧化物半导体材料的电阻值随温度变化这一特征来测定温度。

7。

热电偶传感器主要用于测温准确度和测温范围要求不很高的场合，且他适应的工作温度较高.8.半导体气敏传感器主要以氧化物（比如:氧化锡、氧化锌等)半导体为基本材料制成，半导体气体传感器大体上分为电阻式和非电阻式两种.9。

外光电效应典型的电光器件有光电管、光电倍增管等。

10.光敏电阻的电阻有亮电阻、暗电阻之分,暗电阻的阻值一般在兆欧数量级,亮电阻在几千欧以下。

11.对光敏三极管而言，对可见光或探测炽热状态物体时，一般选用硅管，但对红外线进行的探测时,则采用锗管较合适.12.光耦是将光信号转化为电信号,对输入和输出信号由良好的隔离作用，一般由三部分组成光的发射、光的接收、信号放大。

13.光在光纤中传输的工作基础是光导纤维。

14。

CCD的中文名字是：电荷耦合器件，它具有光电转换、电荷存储、电荷转移和扫描读取等功能. 15。

霍尔传感器是利用霍尔效应制成的磁敏原件,霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的效果。

16.超声波是一种震荡频率高于声波的机械波,它是利用超声波的特性研制而成的传感器.在声频范围内，低于20HZ称为次声波，超过20HZ又称为超声波，超声波对液体和固体的穿透本领大。

17。

金属丝电阻应变片是由敏感栅、基底、盖层、粘合剂、引线组成.18.电感传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置，它的核心部分是可变自感或可变互感。