广东工业大学传感与检测技术基础复习思考题带答案

第1章传感器与检测技术基础思考题答案l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。

答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。

当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。

下图给出了检测系统的组成框图。

检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。

通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。

根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。

显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。

2．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。

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物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

3．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。

（2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS技术要求研制微型传感器。

如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。

②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器（3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。

第1章传感器与检测技术基础思考题答案l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。

答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。

当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。

下图给出了检测系统的组成框图。

检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。

通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。

根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。

显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。

2．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。

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物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

3．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。

（2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS技术要求研制微型传感器。

如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。

②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器（3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。

第2章传感技术基础一、单项选择题1、下列测量方法属于组合测量的是（）。

A. 用电流表测量电路的电路B. 用弹簧管压力表测量压力C. 用电压表和电流表测量功率D. 用电阻值与温度关系测量电阻温度系数2、测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（）A．消除随机误差 B．减小或消除系统误差C．修正系统误差 D．剔除粗大误差3、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4、用不同精度的仪表或不同的测量方法，或在环境条件不同时，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为（）A．动态测量 B．静态测量C．组合测量 D．不等精度测量二、多项选择题1、下列属于测量误差的有：（）A.相对误差B.绝对误差C.引用误差D.基本误差E.附加误差三、填空题1、以确定被测值为目的的一系列操作，称为。

2、明显偏离测量结果的误差称为。

3、在同一测量条件下，多次测量被测量时，其绝对值和符号以不可预定方式变化，但误差总体具有一定的规律性，这类误差称为。

4、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。

5、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和引用误差三类，其中可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。

6、测量误差是。

7、随机误差是在同一测量条件下，多次测量被测量时，其 和 以不可预定方式变化着的误差。

8、在同一测量条件下，多次测量被测量，其绝对值和符号保持不变的称为 。

9、系统误差有 和 系统误差两种。

10、某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度分别为：S 1=0.2mV/℃、S 2=2.0V/mV 、S 3=5.0mm/V ，则系统总的灵敏度为 。

四、简答题1、什么是等精度测量和非等精度测量？2、什么是直接测量、间接测量和组合测量？五、计算题1、铜电阻的电阻值R 与温度t 之间的关系为)1(0t R R t ⋅+=α，在不同温度下，测得铜电阻的电阻值如下表所示。

绪论1检测一个圆柱体的直径，请想出尽可能多的检测方法，并分析这些方法中的误差影响因素和大小。

答:a、使用游标卡尺测量，误差主要为人手安放直径相对位置的准确性；b、使用软绳沿直径轴向缠绕，多绕几圈求平均值，利用周长与直径的关系计算，误差主要是缠绕绳与轴线的垂直情况，与游标尺相比，减少了单个测量的误差；c，采用标准件，使用磁力表架进行测量，此种测量精度较高，一般在0.02mm。

2请举例说明动态特性和静态特性的区别。

答：动态特性的函数与时间相关，即时间不同，特征值不尽相同；而静态特性与时间无关。

如，温度传感器的线性度是通过一定时间稳定后才测量温度，而温度变化引起的温度传感器发生变化的滞后则属于动态特性。

3说明传感器与检测技术的发展趋势。

答：a、不断拓展检测范围，努力提高检测精度和可靠性；b、传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展；c、重视非接触式检测技术研究；d、检测系统智能化。

4说明频率域分析能解决的问题。

答: 频域描述反映信号的频率组成及幅值、相位关系。

为了解决不同的问题，往往需要掌握信号的不同方面的特征，因而可采用不同的信号描述方式。

例如，评定机器振动烈度，需要振动速度的均方根值作为判据，而在寻找振动源头时则需要掌握振动信号的频率分量，需要采用频域描述。

项目一1设想一个方案使用光电接近开关检测转速。

答：在转轴上粘接一个小面积的反光板，试验光电接近开关的敏感距离，安放光电接近开关，这样，转轴每转一圈，光电开关输出一个脉冲，利用计数器表头，或者人工计数，计量转动圈数的时间，利用转速公式获得转速。

2使用数显表配合接近开关，设计一个方案，检测传送带上的输运物料的个数。

答：在传送带边上设计一个接近开关，并测试其对物料的敏感距离，然后将其信号线按照实训任务中的方法连接，即可在数显表上显示来料个数。

3上网查找一个接近开关的生产厂家，并介绍其生产接近开关的型号和应用场合。

答：/products.asp?id=65，上海巨马。

任务一 电阻式传感器思考题参考答案1.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。

2.直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?答：它们的区别主要是直流电桥用直流电源，只适用于直流元件，交流电桥用交流电源，适用于所有电路元件。

3.采用阻值为120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V ，并假定负载电阻无穷大。

当应变片上的应变分别为1和1 000时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。

解：单臂时40U K U ε=，所以应变为1时660102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ，应变为1000时应为330102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ；双臂时20U K U ε=，所以应变为1时66010*******--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ，应变为1000时应为330104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ；全桥时U K U ε=0，所以应变为1时60108-⨯=U /V ，应变为1000时应为30108-⨯=U /V 。

从上面的计算可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。

5.如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E =3V ，R 3=R 4=100Ω，R 1和R 2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω，灵敏度系数K =2.0。

两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。

设等强度梁在受力后产生的应变为5 000，试求此时电桥输出端电压U 0。

R 2题5图解：此电桥为输出对称电桥，故15210532230=⨯⨯⨯==-U K U ε/mV 任务2 电容式传感器思考题参考答案1.试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题? 答：如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。

传感器与检测技术基础思考题答案第1章传感器与检测技术基础思考题答案l.检测系统由哪⼏部分组成? 说明各部分的作⽤。

答：⼀个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显⽰记录装置等⼏部分组成，分别完成信息获取、转换、显⽰和处理等功能。

当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。

下图给出了检测系统的组成框图。

检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发⽣联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节⽆法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引⼊的误差。

测量电路的作⽤是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。

通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放⼤，以满⾜显⽰记录装置的要求。

根据需要测量电路还能进⾏阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理⼯作。

显⽰记录装置是检测⼈员和检测系统联系的主要环节，主要作⽤是使⼈们了解被测量的⼤⼩或变化的过程。

2.传感器的型号有⼏部分组成，各部分有何意义?依次为主称<传感器）被测量—转换原理—序号主称——传感器，代号C；被测量——⽤⼀个或两个汉语拼⾳的第⼀个⼤写字母标记。

见附录表2；转换原理——⽤⼀个或两个汉语拼⾳的第⼀个⼤写字母标记。

见附录表3；序号——⽤⼀个阿拉伯数字标记，⼚家⾃定，⽤来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。

若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后⾯顺序地加注⼤写字母A、B、C等，<其中I、Q不⽤）。

例：应变式位移传感器：CWY-YB-20；光纤压⼒传感器：CY-GQ-2。

3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采⽤何种测量⽅法? 如何进⾏?答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采⽤微差式测量。

此时输出电压认可表⽰为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为⼀⼩量。

《传感器原理与检测技术》期末复习题及答案一、单项选择题（每题3分，共21分）1、电感式传感器的常用测量电路不包括（ C ）。

A. 交流电桥B. 变压器式交流电桥C. 脉冲宽度调制电路D. 谐振式测量电路2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（ C ）。

A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化C. 根据输出的指示可以判断位移的方向D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态3、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（ D ）。

A. 既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向B. 既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压C. 既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向D. 既不能反映位移的方向，也不能消除零点残余电压4、当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的（ D ）A．灵敏度K0增加 B．灵敏度K0不变C．非线性误差增加 D．非线性误差减小5、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（ B ）。

A．灵敏度会增加 B．灵敏度会减小C．非线性误差增加 D．非线性误差不变6、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ C ）。

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7、下列不属于电容式传感器测量电路的是（ D ）A．调频测量电路 B．运算放大器电路C．脉冲宽度调制电路 D．相敏检波电路二、填空题（34分）1、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的，电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。

2、螺线管式差动变压器传感器在活动衔铁位于中间位置时，输出电压应该为零。

实际不为零，称它为零点残余误差。

3、与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种：差动整流电路电路和相敏检波电路。

传感器与检测技术复习提纲兼答案第1章检测技术的基础知识1. 什么是检测技术？检测技术：以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。

2. 什么是传感器？举例说明。

画出传感器的组成框图。

传感器：是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置电位传感器、热丝传感器、电容传感器、电感传感器、压磁传感器传感器的组成框图3. 什么是自动检测系统？画出框图。

自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等诸系统的总称。

4. 什么叫测量？按测量手段分类有哪些？直接测量、间接测量、联立测量，各举例说明测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。

直接测量: 用弹簧管式压力表测量流体压力。

间接测量：导线电阻率ρ的测量。

联立测量：电阻器温度系数的测量。

5. 按测量方式分类有哪些？各举例说明偏差式测量、零位式测量和微差式测量偏差式测量：用磁电式电流表测量电路中某支路的电流。

零位式测量：利用惠斯登电桥测量电阻。

（解释图1.2.1）：在进行测量之前，应先调1R ,将回路工作电流I 校准；在测量时，要调整R 的活动触点，使检流计G 回零，这时0=g I ,即X R U U =，这样，标准电压R U 的值就表示被测未知电压值。

微差式测量：偏差式测量法和零位式测量法相结合，构成微差式测量法。

6. 为什么会产生测量误差？测量误差的基本概念及表示方式有哪些？测量工作是在一定条件下进行的，外界环境、观测者的技术水平和仪器本身构造的不完善等原因，都可能导致测量误差的产生。

7. 绝对误差、相对误差、引用误差，写出其公式绝对误差：o L －x ＝Δx相对误差：引用误差：8. 误差的分类与来源是什么？系统误差、随机误差、粗大误差 9. 系统误差、随机误差、粗大误差各是什么含意？各举例说明。

误差能否消除？能否修正？系统误差在相同的条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变时，与某一个或几个因素成函数关系的有规律的误差，称为系统误差。

《传感器与检测技术》复习题适用班级物理与应物081一、填空题1.传感器静态特性的主要技术指标包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、零点漂移和温度漂移。

2.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三大部分组成。

3.电阻应变片的工作原理基于应变效应。

应变效应指金属丝的电阻随着它所受的机械形变（拉伸或压缩）的大小而发生相应的变化的现象。

4.在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥差动接法可以得到最大灵敏度。

5.光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件，它是一个大面积的PN结。

它的基本原理是利用光生伏特效应。

6.霍尔电压的大小与激励电流I、磁场的磁感应强度和半导体薄片厚度d有关。

7.热敏电阻是半导体测温元件。

按温度系数可分为正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）和临界温度系数。

8.衡量仪表测量能力的指标中，通常遇到较多的是精度的概念。

与精度有关的指标有三个：准确度、精密度和精确度。

9.传感器是能把外界＿＿被测量的信息（主要是非电量）＿转换成＿与之有确定关系、便于应用的某种物理量（主要是电量）＿＿的器件和装置。

10.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称＿＿金属丝的电阻应变＿效应；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。

11.半导体或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。

12.把一导体（或半导体）两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿霍尔＿效应，这个电动势称为＿霍尔＿电势。

13.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为＿＿正压电＿＿效应；14.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称＿＿光电＿＿效应；入射光强改变物质导电率的现象称＿＿光电导＿＿效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动势的效应称＿光生伏特＿效应。

传感与检测技术基础章1第电阻式传感器章2第章电感式传感器第3 1、电感式传感器有哪些种类？它们的工作原理分别是什么？2、说明、变气隙长度自感式传感器的输出特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提3 高其灵敏度？2?SW00，线圈自感的大小，即线圈答：根据变气隙自感式传感器的计算式：?L l20空气隙有关，还与磁路上等效截面积S和空气中的磁导率自感的输出与线圈的匝数、0有关；的长度l0l??l2%]?100?()r?[ ?。

由此可见，要改善非线性，必传感器的非线性误差：ll00l?l0.1~0.2。

（因要求传感器的灵敏度不能太小，即初始间隙须使要小，一般控制在0l0不能过大。

）应尽量小，故l?2?SW?LdL0K????由此式可以看出，为提高灵敏度可增传感器的灵敏度：，l2?ldl2?l0加线圈匝数W，增大等效截面积S，但这样都会增加传感器的尺寸；同时也可以减小0初始间隙l，效果最明显。

04、试推导5、气隙型6、简述7、试分析8、试推导9、试分析10、如何通过11、互感式12、零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？答：在差动式自感传感器和差动变压器中，衔铁位于零点位置时，理论上电桥输出或差动变压器的两个次级线圈反向串接后电压输出为零。

但实际输出并不为零，这个电．压就是零点残余电压。

残差产生原因：①由于差动式自感传感器的两个线圈结构上不对称，如几何尺寸不对称、电气参数不对称。

②存在寄生参数；③供电电源中有高次谐波，而电桥只能对基波较好地预平衡。

④供电电源很好，但磁路本身存在非线性。

⑤工频干扰。

差动变压器的零点残余电压可用以下几种方法减少或消除：①设计时，尽量使上、下磁路对称；并提高线圈的品质因素Q=ωL/R；②制造时，上、下磁性材料性能一致，线圈松紧、每层匝数一致等③采用试探法。

在桥臂上串/并电位器，或并联电容等进行调整，调试使零残最小后，再接入阻止相同的固定电阻和电容。

④采用带相敏整流的电桥电路。

传感器与检测技术课后题答案(共20页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第1章概述什么是传感器？传感器定义为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和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器的共性是什么？传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。

传感器由哪几部分组成的？由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。

传感器如何进行分类？（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。

（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。

（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。

（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。

（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。

传感器技术的发展趋势有哪些？（1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化（5）传感器的微型化改善传感器性能的技术途径有哪些？（1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5) 稳定性处理第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。

主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。

传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。

第一章传感与检测技术基础[例题分析]例题1 一台精度为0.5级、量程范围600～1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是４℃，问此表是否合格？解： 根据精度定义表达式100.⨯∆=SF Y AA %，并由题意已知Ａ＝0.5％，ＹＦ．Ｓ＝（1200-600）℃，得最多允许误差△ Ａ＝Ａ·ＹＦ．Ｓ＝0.5％×（1200-600）＝３℃此温度传感器最大允许误差位３℃。

检验某点的最大绝对误差为４℃，大于３℃，故此传感器不合格。

[思考题与习题]1-1 何为传感器静态特性？静态特性主要技术指标有哪些？1-2 何为传感器动态特性？动态特性主要技术指标有哪些？ 1-3 传感器的线性度的定义？怎样确定？1-4 传感器的回程误差是怎么定义的？用数学式如何表示？1-5 何为准确度、精密度、精确度？并阐述其与系统误差和随机误差的关系。

1-6 鉴定2.5级(即满量程误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表，发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差，问该表是否合格？1-7 为什么在使用各种指针表时，总希望指针偏转在全量程的2/3以上范围使用？ 1-8 已知某一位移传感器的测量范围为0～30mm ，静态测量时，输入值与输出值的关系如表1.1所示，试求传感器的线性度和灵敏度。

表1.1输入值与输出值的关系第二章电阻式传感器[例题分析]例题2-1 如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积S = 0.5×10-4 m 2，弹性模量E =2×1011 N/m 2 ，若有F=5×104 N 的拉力引起应变电阻变化为1Ω。

试求该应变片的灵敏度系数？解：由题意得应变片电阻相对变化量1001=∆R R 根据材料力学理论可知：应变Eσε=（σ为试件所受应力，SF =σ），故应变 005.0102105.01051144=⨯⨯⨯⨯=⋅=-E S F ε应变片灵敏度系数2005.0100/1/==∆=εRR K 例题2-2 一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上、下面各贴两片相同的电阻应变片(K=2）如图2-1（a)所示。

传感与测试技术复习题一、填空题：1. 测量的最基本的形式是 比较 ，测量可分为 直接 和 间接测量 两类。

2. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时，A n 表示谐波分量的 幅值 。

3. 信号x (t )=x 01sin5t +x 02cos(100t +450)，则该信号的周期T = 2π/5 。

4. 频率不同的两个正弦信号，其互相关函数等于 0 。

5. 在相关分析中，自相关函数保留了原信号的 幅值 和 频率 信息，互相关函数保留了原信号的 幅值 、频率 和 相位差 信息。

6. 已知某信号的自相关函数πττ50cos 100)(=x R ，则该信号的均方值=2x ψ 100 。

7. 随机信号的均值μx 、方差σx 2、均方值ψx 2之间的关系是 ψx 2 = σx 2 + μx 2 。

8. 若信号x (t )的傅立叶变换是X (f )，则x (kt )的傅立叶变换是()k X k f //。

9. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时，a 0表示 直流 分量，a n 表示 余弦 分量，b n 表示 正弦 分量。

10. 当信号的时间尺度压缩时，则其频带 展宽 ，幅值 降低 。

11. 求周期信号、非周期信号频谱的数学方法分别是 傅里叶级数 和 傅里叶积分。

12. 周期信号、非周期信号频谱的主要差别是 离散与连续 。

13. 信号x (t )的均值x μ表示信号中的 直流 分量。

14. 周期信号的频谱具有的特点是 离散性 、 谐波性 和 收敛性 。

15. 信号的互相关函数)(τxy R 的峰值偏离原点位置0τ，反映时延0τ时相关程度 最高 。

16. 当时延τ=0时，信号的自相关函数R x (0)= 2x ψ。

17. 若信号满足)()(t x t x =-，则其傅立叶级数中只有 余弦 项。

18. 测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 时不变 系统。

19. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的 传递函数 。

模块一习题一、填空题1、传感器就是利用物理、化学或生物效应，把被测的、、等非电量转换为电量的器件或装置。

2、传感器一般由、和三部分组成3、传感器的基本特性主要分为和。

4、传感器测量范围的上限值与下限值的，称为量程。

5、与之间的差值称为测量误差。

6、根据产生测量误差的原因，可以将测量误差分为、和三大类。

7、测量误差的表示形式有和两种。

8、完成传感器输出信号处理的各种统称为传感器检测电路。

9、传感器输出的信号有、、和等多样形式。

10、电桥电路分和。

二、选择题1、将温度量转换为电量的原理是（）A、物理效应B、化学效应C、生物效应D、电磁效应2、衡量传感器静态特性的主要指标有（）（1）线性度（2）迟滞（3）重复性（4）分辨率（5）稳定性（6）温度稳定性（7）各种抗干扰稳定性A （1）（2）（3）（6）（7）B（1）（4）（5）（6）（7）C（4）（5）（6）（7）D（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）3、传感器输出的变化量∆y与引起该变化量的输入变化量∆x之比即为（）A 迟滞B 灵敏度C重复性 D 分辨率答案：B4、是指传感器能检测到的最小的输入增量A 迟滞B 灵敏度C重复性 D 分辨率5、下列选项中，（）属于传感器的静态特性。

A频率特性B重复性C传递函数三、判断题1、按被测量分类，可分为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。

2、系统误差表征测量准确度。

（）3、偶然误差又称随机误差，通常用准确度表征随机误差的大小。

（）4、根据被测量与时间的关系测量误差分为静态误差和动态误差。

（）5、测量值Ax与被测量真值A0之间的差值，称为绝对误差。

（）6、绝对误差就是误差的绝对值。

（）7、满度（引用）相对误差等于绝对误差与示值的百分比。

（）8、传感器输出阻抗都比较高，为防止信号的衰减，常用低输入阻抗的阻抗匹配器作为传感器输入到测量系统的前置电路。

（）（）9、目前检测系统中的放大电路，除特殊情况外，一般都采用共发射极放大电路。