下载文档原格式
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。
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1.传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
2.金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时, 产生机械变形, 导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后, 其电阻率发生明显变化, 这种现象称为压阻效应。
4.金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形, 从而导致材料的电阻发生变化。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主, 材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反, 其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主, 而机械形变为辅。
6.金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化, 这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11.应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13.应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
（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______。
传感器与检测技术试题及答案（212题）1、己知某温度传感器为时间常数T=3s的一阶系统，当受到突变温度作用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为() sA、3B、1C、1.2D、1/3答案内容：C；2、下列传感器中的不属于结构型传感器的是()A、扩散硅压阻式压力传感器。
B、线绕电位器式传感器。
C、应变片式压力传感器。
D、金属丝式传感器。
答案内容：A；3、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是()。
A、应变式传感器B、化学型传感器C、压电式传感器D、热电式传感器答案内容：B；4、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()。
A、传感器+通信技术B、传感器+微处理器C、传感器+多媒体技术D、传感器+计算机答案内容：B；5、（本题为多选题）传感技术的研究内容主要包括：()A、信息获取B、信息转换C、信息处理D、信息传输答案内容：ABC；6、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间称为()。
A、延迟时间B、上升时间C、峰值时间D、响应时间答案内容：B；7、传感器的下列指标全部属于静态特性的是()。
A、线性度、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性、稳态误差C、迟滞、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性答案内容：C；8、传感器的下列指标全部属于动态特性的是()。
A、迟滞、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性C、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性答案内容：B；9、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（）。
A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、载流子类型。
答案内容：ABCD；10、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()。
A、组合测量.B、静态测量C、等精度测量D、零位式测量答案内容：C；11、下列传感器中的物性型传感器的是()A、扩散硅压阻式压力传感器。
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。
西南科技大学2013-2014-2学期《光电传感技术》本科期末考试试卷（A卷）参考答案及评分细则课程代码163990720命题单位理学院：专业物理教研室一、单项选择题（每题2分，共20分）1-5：BCDBC6-10：ADCAB二、填空题（共30分，每题1.5分）1、光电倍增管或PMT2、短波3、雪崩光电二极管（雪崩光敏二极管）；光敏晶体管（光电晶体管、三极管）；光电倍增管（PMT）三者之二即可得分。
4、辐射通量；瓦（W）；发光强度；坎德拉（cd）。
5、测量光电池；太阳能光电池6、本征吸收；杂质吸收7、系统误差、随机误差、粗大误差8、存储；转移9、硫化镉（CdS）10、2~2.6；3~5三、判断题（每题2分，共20分）1、×2、√3、×4、√5、√6、√7、×8、√9、×10、×四、简答题1、（4分）锁相放大器是以相关检测技术为基础，利用互相关的原理设计的一种同步相干检测仪。
它是一种对检测信号和参考信号进行相关运算的电子设备，利用参考信号频率与输入信号频率相关，与噪声频率不相关，从而从噪声中提取有用信号。
（答出相关检测即可给全分）2、（5分）答：LED 是利用注入有源区的载流子自发辐射复合发光（2分）；LD 是受激辐射复合发光（2分）；LD 光源的相干性好（1分）。
3、（6分）光电倍增管主要由光入射窗、光电阴极、电子光学系统、倍增极和阳极等部分组成。
（2分）①光射入窗口；（1分）②光子能量高于光电发射阈值，光电子从光阴极发射；（1分）③光电子被电场加速和电子光学系统聚集，击打到倍增极上，在倍增极电子通过二次发射发生倍增。
二次发射在每个后续的倍增极上重复；（1分）④阳极接收到放大的电子，阳极电流将在负载上产生压降，形成输出电压。
（1分）五、计算题（共15分）1、40.71e e I mA R -==（1分）166bb p e U R k I -==Ω（2分）284bb p e U R k I -==Ω（1分）lg 6lg 40.59lg80lg 40γ-==-（2分）375bb p e U R k I -==Ω（1分）3lg 6lg 5lg lg 40 1.7360.59E -=+=，354.45lx E=（3分）2、t σ===0.5301O C =0.6O C %1000909.5305301.0%100⨯=⨯=t E tσ=0.1000017%=0.11%530.10.6()0.11(%)o t C E ⎧=±⎨=⎩()(100%)x x x x E x σσ=±⎧⎪⇒⎨=⎪⎩单位=530.0909O C =530.1O C 11ni i t t n ==∑（每个计算公式和答案各1分）。
2014试卷2017年5月1日20:56CDVADBOH-吸收峰：1390，1240，950nmB 紫外为电子跃迁，红外为材料振动或多声子吸收C偏斜光线收光角大于子午光线相对折射率差值越大，NA越大，能够提高光纤耦合效率，但是会降低通信容量多模SIOF通信容量低SIOF不适合传输图像同辐射模之间的本 SIOF 不适合传输图像TE/TM 对于子午，EH 、HE 对于偏斜D1*0.8+2*0.2=1.2mW泄漏模-隧道光线 A辐射模-折射光线第一射线不变量-轴向传播速度不变不同导模之间的本征值时分立的，不 第二射线不变量-角向速度与半径成反比D征值连续CCB材料色散小于0为正常色散减小非线性效应材料色散是波长的二阶微分CB非互易性器件：传播方向改变但是性质不变只能针对特定波长980nm反转完全，噪声好，量子效率低C1480nm量子效率高，但是反转不完全，噪声性能差后向泵浦用于高输出功率C待测光纤长度越长，则截止波长测量越短WKB假设导模场的变化主要表现在相位变化上，可以将导模场解认为是缓慢变化的振幅部分和快速变化的相位部分的乘积，将F(r)的求解归结于光程函数表达式，利用相位匹配条件求解本征值。
纵向传播常数β表示在轴向上相速度，即单位长度变化的相位。
横向传播常数U反映导模在纤芯中横向振荡快慢，W反映导模在包层中衰减快慢。
导模截止时，W趋于无穷，U趋于0，模式主要在包层中损耗。
导模远离截至时，W趋于0，U趋于导模截止条件Vc，模式束缚在纤芯中。
布拉格光栅是利用向前传输和反射的导模之间进行耦合，得到反射谱上特定波长的极大值，工作波长与光栅周期和等效折射率相关。
长周期光栅利用向前传输的包层模和纤芯模进行耦合，得到透射谱上特定的峰值，工作波长与光栅周期和两个模式之间的有效折射率差值决定。
半导体激光器近场光斑和远场光斑均不对称，并且具有较大的光束发散角，与单模光纤模场半径相差较大，所以耦合效率低，损耗的来源主要有：场型失配损耗、输出场非圆对称损耗、模场半径失配损耗、端面菲尼尔反射损耗可以在LD输出端面和光纤端面之间用透镜进行变换，使其与光纤进行匹配。
. 一、填空题（本大题共12小题，共20个填空，每空1分， 共20分，请在每小题的横线上填上正确答案，填错或不填均不得分。
）1. 传感器一般由 敏感元件 、 转换元件 和 基本转换电路 三部分组成。
2. 要实现不失真测量，检测系统的幅频特性应为 常数 ，相频特性应为 线性 。
3. 某传感器为一阶系统，当受阶跃信号作用时，在t=0时，输出为10mV ；t→∞时，输出为100mV ；在t=5s 时，输出为50mV ，则该传感器的时间常数为：8.5s 。
4. 产生电阻应变片温度误差的主要因素有 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. 应变式传感器是由 弹性元件 和电阻应变片及一些附件组成的。
6. 直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K 下降了，这种现象称为 横向 效应。
7. 电感式传感器是利用线圈 自感系数 或 互感系数 的变化实现测量的一种装置。
8. 电容式传感器从原理上可分为 变极距型 、 变面积型 和 变介质型 三种基本类型。
9. 霍尔元件的零位误差主要包括 不等位电势 及 寄生直流电动势 。
10. 按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为 光电效应传感器 、 红外热释电探测器 、固体图像传感器、光纤传感器等四大类。
11. 光电式传感器由 光路 及电路两部分组成。
厦门大学《传感器原理与技术》课程试卷 物理与机电工程学院机电系12年级测控技术与仪器专业主考教师：王凌云 试卷类型：（A 卷）二、选择题（本大题共12小题，每小题1.5分，共18分，在每小题列出的答案中有一个或多个选项符合题目要求，请将正确地字母填在题后的括号内，错选、多选和未选均不得分。
）1.传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。
A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型2.传感技术的地位和作用主要体现在：( ABCD )A．传感技术是产品检验和质量控制的重要手段B. 传感技术在系统安全经济运行监测中得到广泛应用C．传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分D. 传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步3.传感技术的发展趋势主要表现在以下哪几个方面：( ABCD )A．提高与改善传感器的技术性能B．开展基础理论研究C．传感器的集成化 D．传感器的智能化4.传感器的下列指标全部属于其静态特性的是（ C ）。
1、测量系统的静态特性指标主要有线性度、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。
2、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应,这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。
4、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,其内部产生机械压力,从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
5、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）6、仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的7、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。
8、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变)。
9、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型,③变介电常数型）是线性的关系。
10、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成(①正比，②反比，③不成比例）。
11、传感器是能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,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转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
12、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比，与 穿过线圈的磁通_成正比，与磁回路中 磁阻成反比.13、.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端 产生感应电势的.而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁效应(霍尔效应）而输出电势的.霍尔式传感器可用来测量电流,磁场，位移，压力. 14、测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系来表征15、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比②反比③不成比例) 简答题1、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。
