传感器课程模拟试卷一

《传感与模拟技术》模拟试卷07满分100分,考试时间150分钟一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）1..传感器的分辨力越高，表示传感器（）A、迟滞越小B、重复性越好C、线性度越好D、能感知的输入变化量越小2.属于传感器静态特性指标的是（）。

A、量程B、阻尼比C、临界频率D、固有频率3.适合于使用红外线传感器进行测量的被测物理量是（）。

A、转速8、温度C、厚度D、加速度4.在下述传感器中，既适宜测量大的线位移，又适宜测量大的角位移的是（）oA、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5.测量范围小的电容式位移传感器的类型为（）A、容栅型B、变介质型C、变极距型D、变极板面积型6.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（）。

A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应7.常用的辐射式温度计有（）。

A、热电阻温度计B、热敏电阻温度计C、热电偶温度计D、光学高温计D （电荷耦合器件）是将被测物体的光像转换为电子图像信号输出的一种大规模集成电路器件，其基本工作原理是（）oA、压电转换B、电磁转换C、光电转换D、热电转换9.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（）oA、RC网络组成B、LC网络组成C、RL网络组成D、RLC网络组成10.在典型噪声干扰抑制方法中，差分放大器的作用是( )oA、克服申扰B、抑制共模噪声C、抑制差模噪声D、消除电火花干扰11.已知信号x(t)与y(t)的互相关函数R XY(T )，当T=0时相关程度最高，则丫⑴与x(t)的互相关函数R YX (T )相关程度最高时・，应满足( )。

A、T <0B、T =0C、I >0D、T =112.若周期信号x(t)的基波角频率为3,则其周期为()oA、1/3B、n/23 c、Ji/3 D、2 Ji/co三、填空题：(本大题共12小题，每小题1分，共12分)13.在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，传感器允许超过测量范围的能力称为O14.检测系统中，模拟式显示在读数时易引起误差。

试题A一、填空（本题共39分，每空分）1、传感器由、、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倍左右为宜。

3、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为级。

该表可能出现的最大误差为，当测量100℃时的示值相对误差为。

4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。

5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。

6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。

7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。

8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。

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起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。

10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。

11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有、、、、等。

12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础。

13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是、、。

14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为了。

二、选择题（本题共30分，每题2分）1、在以下几种传感器当中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2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。

A、热端直径B、热电极的电导率C、热端和冷端的温度D、热端和冷端的温差3、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4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了测量方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式5、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、减小引线电阻的影响C、减小非线性误差D、提高电磁兼容性6、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。

A、实心轴B、弹簧管C、悬臂梁D、圆环7、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。

答案+我名字2020年春季学期课程作业传感器与测试技术第1次传感器与测试技术题号一二合计已做/题量20 / 2020 / 2040 / 40得分/分值36 / 4054 / 6090 / 100一、单项选择题(共20 题、36 / 40 分)1、测量快速变化的温度时，要选用（）测量。

正确!收藏该题展开该题2、应变式传感器的温度误差产生的主要原因（）。

正确!收藏该题展开该题3、具有压电效应的物体称为（）。

正确!收藏该题展开该题4、能够测量大气湿度的传感器称为（）。

正确!收藏该题展开该题5、工业测量用得最多的温度传感器是（）。

正确!收藏该题展开该题6、测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值（）的一种度量称为线性度。

A、重复性B、线性度C、比例关系D、平方关系收藏该题7、如果一个信号的频谱是离散的，则该信号频率成分是（）。

正确!收藏该题展开该题8、以下（）的频谱为连续频谱。

正确!收藏该题展开该题9、半导体应变片具有( )等优点。

正确!收藏该题展开该题10、以下属于无源型传感器是（）。

正确!收藏该题展开该题11、时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分（）。

正确!收藏该题展开该题12、以下属于应变计温度误差产生的原因是（）。

正确!收藏该题展开该题13、热电偶测量温度时( )。

正确!收藏该题展开该题14、不是基于物质的热胀冷缩现象来反映被测温度高低的是（）。

正确!收藏该题展开该题15、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。

其中，典型的传感器智能化结构模式是( )。

正确!收藏该题展开该题16、下列关于光电管哪一项是正确的（）。

正确!收藏该题展开该题17、汽车仪表盘的油量指示表用的传感器是（）。

A、电磁传感器B、电容传感器C、浮子液位传感器D、电缆式浮球开关收藏该题18、在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为( )。

学年下学期《传感器技术》试卷（A）答案班级：学号：姓名：题号一二三四总分得分一、填空题（1分/空，共38分）1．微波振荡器和微波天线是微波传感器的重要组成部分。

前者是产生微波的装置。

2．应变式电阻传感器由弹性敏感元件和应变片组成。

其中应变片是最核心的部件。

3．应变式电阻传感器按材料的不同，可分为金属、半导体两大类。

4．由于力的作用而使物体表面产生电荷，这种效应称为压电效应，制成的传感器称为压电式传感器。

5．超声波的波形通常有横波、纵波、表面波三种类型。

6．传感器是将非电量转换成与非电量有一定关系的电量的器件或装置。

7．电感式传感器一般用于测量位移，也可以用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数的测量。

8．红外辐射俗称红外线，它是一种不可见光，工程上把它所占据的波段分为四部分，即近红外、中红外、远红外、极远红外。

9．自感式电感传感器主要由铁芯、线圈和衔铁组成。

10．光电式传感器是一种将光通量的变化转变为电量变化的传感器，它的物基础就是光电效应。

11．气敏传感器是一种对气体敏感的传感器。

12．根据结构方式不同，磁电式传感器通常分为动圈式和磁阻式。

13．将非电量的位移转换为电容的变化称为位移式电容传感器，一般采用变面积型电容传感器。

14．湿度传感器的种类很多，在实际应用中主要有水分子亲和力型和非水分子亲和力型两大类。

（电阻式、电容式）15．金属导体与半导体的显著差别在于金属的电阻率随着温度的升高而增大，而半导体的电阻率随着温度的升高而减小。

二、选择题1．（）是指传感器中能直接感受被测的量的部分。

a.传感元件b.敏感元件c.测量电路2．使用（）可测量液体中的成分含量。

a．电阻式传感器b．电容式传感器 c.电感式传感器3．传感器主要完成两个方面的功能：检测和（）。

a.测量b.感知c.信号调节d.转换6．导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，它的电阻值也相应地发生变化，这一物理现象称为（）。

a.压阻效应b.压电效应c.电阻应变效应d.光电效应7．通常用电感式传感器测量（）a.电压b.磁场强度c. 位移d.压力8．变气隙式电感传感器广泛用于测量（）a.大量程角位移b小量程角位移 c.大量程直线位移d.小量程直线位移9．在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做（）a.光电效应b.内光电效应c.外光电效应d.光生伏特效应10．烹调设备系统中，对湿度的控制采用了（）。

（试卷一）第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

错选、多选和未选均无分。

1．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2．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3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）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4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）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7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）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型晶体管集成电路8．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（）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9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．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（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f) 第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。

传感器单元测试题及答案一、选择题1. 传感器的主要功能是什么？A. 放大信号B. 检测物理量C. 转换能量D. 控制设备答案：B2. 下列哪个不是传感器的分类？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 功率传感器答案：D3. 传感器的精度通常用哪个指标来衡量？A. 分辨率B. 灵敏度C. 线性度D. 所有上述选项答案：D4. 传感器的稳定性是指什么？A. 传感器的输出随时间变化的特性B. 传感器的输出随温度变化的特性C. 传感器的输出随压力变化的特性D. 传感器的输出随环境变化的特性答案：A5. 以下哪种传感器不是基于电阻变化来工作的？A. 应变片B. 热电偶C. 电容式传感器D. 光电传感器答案：B二、判断题6. 传感器的灵敏度越高，其测量结果越准确。

（错误）7. 传感器的线性度越好，其输出与输入的关系越接近直线。

（正确）8. 传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小变化量。

（正确）9. 所有传感器都具有自校准功能。

（错误）10. 传感器的稳定性是其长期工作时输出信号稳定性的指标。

（正确）三、简答题11. 简述传感器在自动化控制系统中的作用。

答：传感器在自动化控制系统中的作用是检测各种物理量，如温度、压力、速度等，并将这些物理量转换为电信号，供控制器进行处理和决策，从而实现系统的自动控制。

12. 什么是传感器的动态特性，它对系统性能有何影响？答：传感器的动态特性是指传感器对输入信号变化的响应能力。

它影响系统对快速变化信号的响应速度和准确性，进而影响整个控制系统的性能。

四、计算题13. 假设有一个电阻式应变片，其初始电阻为120Ω，当受到拉伸时，其电阻变化为0.02%。

求应变片的最终电阻值。

答：最终电阻值 = 初始电阻值× (1 + 电阻变化百分比)= 120Ω × (1 + 0.0002)= 120.024Ω五、论述题14. 论述传感器在智能交通系统中的作用及其重要性。

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______。

1[单选题]使用测谎器时，被测人员由于说谎、紧张而手心出汗，可用（）传感器来测量A. 应变片B. 热敏电阻C. 气敏电阻D. 湿敏电阻[答案]D [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]2[单选题]属于四端元件的是（）A. 应变片B. 压电晶片C. 霍尔元件D. 热敏电阻[答案]C [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]3[单选题]电涡流探头的外壳用_________制作较为恰当。

A. 不锈钢B. 塑料C. 黄铜D. 玻璃[答案]B [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]4[单选题]电感式接近开关可以利用电涡流原理检测出_________的靠近程度。

A. 人体B. 水C. 黑色金属零件D. 塑料零件[答案]C [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]5[单选题]电感式传感器不可以对（）等物理量进行测量。

A. 位移B. 振动C. 压力D. 流量[答案]D [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]6[单选题]下面的哪些传感器属于外光电传感器（）A. 光电管B. 光敏电阻C. 光电二/三极管D. 光电池[答案]A [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]7[单选题]在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于( ).A. 外光电效应B. 内光电效应C. 光电发射D. 霍尔效应[答案]B [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]8[单选题]以下哪个不属于常用的光探测器（）A. 光敏二极管B. 光电倍增管C. 光敏晶体管D. 固体激光器[答案]D [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]9[单选题]人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子（）。

A. 从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵B. 在原来的平衡位置前后振动而产生横波C. 在原来的平衡位置上下振动而产生横波D. 在原来的平衡位置前后振动而产生纵波[答案]D [分数]1 [分类]传感器 [标签][解析]10[单选题]超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速（）。

参考资料一、填空题1、变间隙型电容传感器做成差动结构以后，灵敏度变为原来的 1倍。

2、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间温度定律。

3、传感器是将被测非电物理量转换为电量的装置。

4、半导体材料受到外力的作用，电阻率发生变化的现象叫压阻效应。

5、光在光纤中传播是基于光的全反射现象。

6、光电池是基于光生伏特效应工作的光电器件，作为测量元件适宜用作电流源（电压/电流）。

7、传感器的动态特性决定了它能测量的被测信号测量范围。

8、为克服导线电阻对测量造成影响，热电阻通常采用电桥式三线制接法。

9、差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，它是由于两个次级线圈电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性问题引起的。

10、霍尔元件所采用的材料为半导体。

11、红外辐射的物理本质是热辐射，物体温度越高则波长越短。

12、已知压力表的量程为30Mpa，最大绝对误差为0.3Mpa，则该压力表的精度为 1 级。

13、变气隙厚度式单线圈电感传感器的初始间隙越小，则灵敏度越高。

14、按表达式对误差进行分类，可将误差分为绝对误差、相对误差和引用误差。

15、光敏电阻是基于内光电效应的光电器件。

16、热电阻的阻值会随温度的升高而变大。

17、热电偶中产生的热电势由接触电势和温差电势组成。

18、压电式传感器测量电路中前置放大器的作用有两个：一是阻抗变换，二是放大压电式传感器输出的微弱信号。

19、光敏二极管在电路中一般是处于反向工作的状态。

20、数值孔径是衡量光纤集光性能的主要参数。

21、光电开关和光电断续器都是由红外线发射元件和光敏接收元件组成的。

22、在热电偶回路中加入第三种导体材料时，如果两接点的温度相同，则对整个回路中的热电势无影响。

这是热电偶基本定律的中间导体定律。

二、1、光敏三极管工作时（ A ）。

A、基极开路、集电结反偏、发射结正偏B、基极开路、集电结正偏、发射结反偏C、基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏D、基极接电信号、集电结反偏、发射结正偏2、以下说法不正确的是（B ）A、石英晶体沿光轴方向受力时不产生压电效应。

模拟试卷二答案及评分标准
E，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的7.一个热电偶产生的热电势为
冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势 D .
A增加B减小
C增加或减小不能确定D不变
8.下列金属应变片中具有较明显的横向效应的是 C .
A箔式应变片B半导体应变片C丝绕式应变片D短接式应变片
9.在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于 D .
A外光电效应B光生伏打效应C光电子发射效应D光电导效应
E，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开10.一个热电偶产生的热电势为
的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势 D .
A增加B减小
C增加或减小不能确定D不变
三、简答题（本大题40分，每题5分）
1、如何表示传感器的静态数学模型和动态数学模型? 各自表示的含义是什么.
可用幂指数多项式来表示传感器的静态模型，它反映了在静态信号的作用下，传感器的输出量与输入量间的关系。

（2分）
可用微分方程或传递函数来表示传感器的动态模型，它反映了在动态信号的作用下，传感器的输出量与输入量间的关系。

（3分）
2、说明差动变压器式传感器工作原理（需画出差动变压器的电气连接图）。

差动变压器的电气连接如图所示，次级线圈S1和S2反极性串连，当初级线圈P加上一定的交流电压Ep时，在次级线圈产生感应电压，其大小与铁芯的轴向位移成比例，把感应电压Es1和Es2反极性连接便得到输出电压Es，当铁芯处在中心位置时Es1＝Es2，输出电压Es＝0，当铁芯向上运动时，Es1>Es2, （3分）
（2分）
模拟试卷二答案及评分标准。

试卷一一、单项选择题（每小题1 分,共20 分）1. 在信息科学领域，生物体“五官”的工程模拟物是（B ）A．计算机Ｂ．传感器Ｃ．遥感技术Ｄ．敏感元件2。

广义上讲，传感器在测量装置和控制系统输入部分中起（A ）A．信号检测作用Ｂ．信号传输作用Ｃ．数据处理作用Ｄ．数据传输作用3。

按能量变换关系划分，电感式传感器属于（C ）A．发电型Ｂ．有源型Ｃ．能量变换型Ｄ．能量控制型4. 利用物质的光电效应制成的传感器称为（B ）A．压电传感器Ｂ．光电传感器Ｃ．磁电传感器Ｄ．温度传感器5. 将力学量转换成电压、电流等电信号形式的传感器称为( A）A．力敏传感器Ｂ．光电传感器Ｃ．智能传感器Ｄ．电阻传感器6。

磁敏传感器中将被测物理量转换为电势的霍尔传感器是利用( D )A．压电效应原理Ｂ．力学效应原理Ｃ．光电效应原理Ｄ．霍尔效应原理7。

超声波传感器的声波频率（D )A．低于16Hz Ｂ．低于10kHzＣ．高于10kHz Ｄ．高于20kHz8。

热电偶在温度测量中应用非常广泛,其工作原理是（A )A．热电效应Ｂ．光电效应Ｃ．磁电效应Ｄ．热敏效应9. 能够测量大气湿度的传感器称为（B ）A．温度传感器Ｂ．湿度传感器Ｃ．光电器件Ｄ．热敏元件10. 为了检测我们生活环境周围的有害的气体的浓度，常采用（C ）A．湿度传感器Ｂ．温度传感器Ｃ．气敏传感器Ｄ．力敏传感器11. 利用各种物质做成的、用于检测与识别生物体内化学成分的传感器是（D )A．物理传感器Ｂ．化学传感器Ｃ．能量传感器Ｄ．生物传感器12。

智能传感器是将微执行器和微变送器的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件,因此它具有一定的（C ）A．仿生能力Ｂ．防水能力Ｃ．储存能力Ｄ．敏感能力13。

在传感器和系统其它功能部件的联系中起重要作用的是（B )A．放大器Ｂ．信号转换电路Ｃ．传感器接口电路Ｄ．编码器14。

下列可以实现无损伤、非接触测量的光学传感器是（B )A．电阻传感器Ｂ．电感传感器Ｃ．电容传感器Ｄ．色彩传感器15. 磁敏二极管和光敏二极管不同,因为它属于（C ）A．力学传感器Ｂ．力敏传感器Ｃ．磁敏传感器Ｄ．光敏传感器16.半导体磁敏传感器的特点是从直流到交流，其特性不存在( C)A．线性相关Ｂ．频率相关Ｃ．时域相关Ｄ．非线性相关17。

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 C E10.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。

传感器试题及答案一、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作用。

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10分）1．（×）迟滞(或称迟环)特性表明传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间输出和输入特性曲线不重合的程度。

2．（×）由均质材料构成的热电偶，热电势的大小与导体材料及导体中间温度有关，与热电偶尺寸、形状及电极温度分布无关。

3．（×）对于压电晶体中的多晶体压电陶瓷当沿X轴的方向施加外作用力时，会在垂直于X轴和Y轴两个轴的表面出现电荷。

4．（×）造成电感传感器零点残余电压的原因是由于电感线圈受外界磁场的干扰。

5．（√）光纤是利用光的折射原理工作的，光纤由纤芯、包层和套管组成，且纤芯的折射率小于包层的折射率。

6．（×）超声波传感器的发射探头是利用正压电效应、接收探头是利用负压电效应基础上实现对被测量进行测量的。

7．（√）螺管型电感传感器采用差动结构也不能完全消除非线性误差。

8．（×）光电器件的光谱特性就是指它们的输出电信号与调制光频率变化的关系。

9．（×）在压电式传感器的测量线路中，电压放大器能够测量静态量更换电缆后需要重新标定灵敏度。

10．（√）某光栅每毫米刻线100条，光学放大倍数为1000，当光栅移动一个栅距时，就移动一个莫尔条纹，产生的莫尔条纹宽度为10mm。

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．（√）变间隙电感传感器采用差动结构也不能完全消除非线性误差。

2．（×）在压电式传感器的测量线路中，电荷放大器的低频特性要比电压放大器好的多。

3．（×）热电偶传感器的中间导体定律保证了接入热电偶回路中的第三甚至第四种导体只要它们几端的温度相同就一定不会影响回路的总电势。

4．（×）通常外光电效应有红限频率，而内光电效应无红限频率。

（√）一个均匀绕制的电位器式电阻式传感器，共100匝，两端输入电压为10V，则课程综合考试，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。

压电式传感器一、选择填空题：1、压电式加速度传感器是〔 D 〕传感器。

A、构造型B、适于测量直流信号C、适于测量缓变信号D、适于测量动态信号2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，〔 A 〕。

A、晶体不产生压电效应B、在晶体的电轴*方向产生电荷C、在晶体的机械轴y方向产生电荷D、在晶体的光轴z方向产生电荷3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为〔 B 〕。

A、正压电效应B、逆压电效应C、横向压电效应D、纵向压电效应4、天然石英晶体与压电瓷比，石英晶体压电常数〔 C〕，压电瓷的稳定性〔C 〕。

A、高，差B、高，好C、低，差D、低，好5、沿石英晶体的电轴*的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为〔D〕。

A、正压电效应B、逆压电效应C、横向压电效应D、纵向压电效应6、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。

7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。

二、简答题1、什么是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？答：*些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，部就产生极化现象，相应地会在它的两个外表上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。

通常把沿电轴*－*方向的力作用下产生电荷的压电效应称为"纵向压电效应〞；而把沿机械轴Y－Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为"横向压电效应〞；所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同，电荷产生方向也不同。

2、压电式传感器为何不能测量静态信号？答：因为压电传感元件是力敏感元件，压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。

所以压电式传感器不能测量静态信号。

3、压电式传感器连接前置放大器的作用是什么？答：前置放大器的作用：一方面把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗，另一方面是放大传感器输出的微弱信号。

受应变时，R x = 100?。

当试件受力F时，应变片承受平均应变£ =1000 小 m/m，求：(1)应变片电阻变化量？R和电阻相对变化量？R7R x。

(2)将电阻应变片R置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。

(3)若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取哪些措施？分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。

解：(1) _^X KR X(2)将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥，取其他桥臂电阻也为Rx。

当Rx有？Rx 的变化时，电桥输出电压为U。

：非线性误差：r LR X/2R X100% 0.1% 1 R X /2R X(3)要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的2倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上两个相同的应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂，形成半桥差动电桥，且取其他桥臂电阻也为Rx。

此时，U o ^E —R X0.003(V)，r L 02 R X要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的4倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相同的应变片，2个受拉应变，2个受压应变，形成全桥差动电桥。

此时，U o ERX0.006(V)， r L 0R X2、有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器(见下图)。

其中a=16mm,b=24mn 两极板间距为4mm 一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位 置上平移了 5mm 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& 1，真空的介电常数 匕8.854 10 12F/m )(1)C o(2)当一块极板沿长度方向在原始位置上平移时，有当一块极板沿宽度方向在原始位置上平移时，有 或："F 2 岛 41"7(m -1)或：k 2 AC2/Co -1362.5(m -1)Aa a 16 10 3电容相对变化量和位移相对灵敏度 K ) (已知空气的相对介电常数£r=1F/m ，真空时的介电常数£ 0=8.854 X 10-12F/m ) 解：电容变化量为：即电容减小了 2.83 10 13 F 电容相对变化量为: 位移相对灵敏度为:5、镍铬一镍硅热电偶，工作时冷端温度为30C ，测得热电动势E(t,t 0)=38.560mv ，求被测介质实际温度。

综合测试题及参考答案（4套）综合试题一一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

错选、多选和未选均不得分。

1、传感器的主要功能是（）。

A. 检测和转换B. 滤波和放大C. 调制和解调D. 传输和显示2、在直流电路中使用电流表和电压表测量负载功率的测量方法属于（）。

A. 直接测量B. 间接测量C. 组合测量D. 等精度测量3、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( )。

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4、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．相敏检波电路 D．运算放大电路5、实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（）。

A．纯金属 B．非金属C．半导体 D．合金6、光电管和光电倍增管的特性主要取决于（）。

A．阴极材料 B．阳极材料C．纯金属阴极材料 D．玻璃壳材料7、用光敏二极管或三级管测量某光源的光通量时，是根据它们的什么特性实现的( )。

A．光谱特性 B．伏安特性C．频率特性 D．光电特性8、超声波测量物位是根据超声波在两种介质的分界面上的什么特性而工作的（）。

A. 反射B. 折射C. 衍射D. 散射9、下列关于微波传感器的说法中错误的是（）。

A. 可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器B. 天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性C. 用电流—电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头155传感器与检测技术学习指导156 D. 可分为反射式和遮断式两类10、用N 型材料SnO 2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后，与NO 2接触后（ ）。

A ．电阻值变小B ．电阻值变大C ．电阻值不变D ．不确定二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1、什么是传感器动态特性和静态特性？简述在什么条件下只研究静态特就能够满足通常的需要，而在什么条件下一般要研究传感器的动态特性？实现不失真测量的条件是什么？2、分析如图6.1所示自感式传感器当动铁心左右移动时自感L 变化情况（已知空气隙的长度为x1和x2，空气隙的面积为S ，磁导率为μ，线圈匝数W 不变）。