传感器习题训练之带答案
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一、填空
1、传感器是把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置，一+般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
2、衡量传感器静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
3、相对误差有非线性误差、迟滞误差、等几种表示形式。
4、金属电阻应变片由基片、电阻丝、覆盖层、引出线四个基本部分组成
5、自感式传感器根据其工作原理，可以分为变气隙型、变截面积型、螺管型、
等类型的传感器。
6．传感器的国家标准定义：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。
7．磁电感应式传感器按其工作原理分变磁通式、恒定磁通式、等二种。
8．霍尔元件的零位误差分寄生直流电势、零位电势等两个方面。
9、光电器件或光电元件是一种能够将光能转换
为电能的器件。
10.光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。
如果两个光栅距相等，即W=0.02mm，其夹角θ=0.1°，则莫尔条纹的宽度B= 莫尔条纹的放大倍数。
（B=W/θ）
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硅和锗光敏二极（晶体）管的光谱特性可见光或探测赤热状态物体时，一般都用硅。
在红外光进行探测时，则锗较为适宜。
二、判断题。
并且将错误改正。
1、因为半导体材料对温度很敏感，因此压阻式传感器的温度误差较大，必须要有温度补偿。
（对）
2、同类传感器其线性度一定相同。
（错）
3、在实际应用中，可以采用半桥差动或全桥差动电路来提高输出测量灵敏度。
（对）
4、霍尔常数的大小取决于导体的载流子密度，因此金属的霍尔效应较半导体强。
（错）
5、应变式传感器构成电桥电路时，其应变片在桥臂上的分配原则是：相邻同性，相对异性。
（错）
三、选择
2、下列哪种材料不适合做霍尔元件的材料。
（C）
A GaAs (砷化镓)
B InSb （锑化铟）
C Al （铝）
D Ge （锗）
3、 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变） （①）
4、 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
（②）
5、对于石英晶体，某压电常数矩阵为[]11
121425260000
0000
0d d d D d d ⎡⎤
⎢
⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
， 下列哪种说法错误。
（ B ）
A 石英晶体在Z 轴方向上不产生压电效应。
B 石英晶体在垂直于Z 轴的表面能够产生电荷。
C 石英晶体受到在垂直于Z 轴的平面内作用的剪切力。
D 石英晶体在垂直于Y 轴的表面能够产生电荷。
4、下图是硫化铅光敏电阻的光谱温度特性图。
针对此图，下列哪种说法组合正确。
（A ）
① 随着温度的升高，光谱响应峰值向短波方向移动。
② 随着温度的降低，光谱响应峰值向短波方向移动。
③ 可以采取降温措施用来提高光敏电阻对长波光的影响。
④ 可以采取降温措施用来提高光敏电阻对短波光的影响。
A ① ③
B ① ④
C ② ③
D ② ④
四、简答题
1 .压磁式传感器的工作原理。
压磁式传感器是一种有源传感器，它的工作原理是基于材料的压磁效应。
某些铁磁物质在外界机械力的作用下，其内部产生机械应力，从而引起磁导率的改
变，这种现象称为“压磁效应”。
2. 简述霍尔电动势产生的原理。
一块长为L 、宽为B 、厚为D 的半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中。
当有电流I 流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势UH 。
这种现象称为霍尔效应。
3. 简述电阻应变片式传感器的工作原理。
电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
4．为了改善传感器的性能，一般采用哪些技术途径？（至少说明4点） 1．差动技术2.平均技术3.零式法和微差法4.闭环技术
4、简述热电势存在的两个必须条件。
并简要说明几种热电偶冷端处理的方法。
五、计算 1
一压电晶体处于厚度变形方式，其面积为210mm ，厚度为mm 10，压力为
MPa
1，求产生的电荷量及输出电压。
该晶体的压电常数为1211103.2-⨯=d ，
相对介电常数为4.6。
用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。
在某时刻，从电位差计测得热电势为-1.19mv ，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？（10分）
（镍铬-镍硅热电偶分度表见附表）
附表：镍铬-镍硅热电偶分度表。
