传感网原理及应用试卷 带答案

传感器原理、技术与应用考试试题一、选择题1. 磁致伸缩材料是一种同时兼具正、逆磁一机械耦合特性的功能材料，当受到外加()作用时，便会产生弹性形变。

[单选题]应力温度电场磁场√2. 纳米技术的中级目标是把纳米粉体制成敏感体，形成敏感体的关键工艺是：() [单选题]纳米粉体的制备成型和烧结√烧结和装配成型和装配3. 下列()是典型的高分子离子选择膜。

[单选题]SiO2聚苯胺可塑性聚氯乙烯膜√聚吡咯4. 许多含有离子单体成分或无机盐成分的有机高分子材料可以展示出()导电性，因而它们分别称为高分子电解质和聚合高分子电解质。

[单选题]电子空穴离子√中子5. 电量型传感器输出量为电量，即电压、()、电荷等。

[单选题]电阻电流√脉冲频率6. 使用传感器图形符号时，表示被测量的限定符号应写在() [单选题]正方形中正方形旁三角形内√引线旁7. 传感器的代号依次为() [单选题]主称，转换原理，被测量，序号主称，被测量，序号，转换原理序号，主称，被测量，转换原理主称，被测量，转换原理，序号√8. 能将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变的弹性元件，称为()元件。

[单选题] 温度敏感湿度敏感惰性敏感9. 传感器的线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性等为()。

[单选题]动态特性静态特性√动态响应静态响应10. 电桥式位移传感器灵敏度计算中还要考虑单位电源的作用。

如若电源电压为10V，则位移传感器在位移变化1mm时输出电压变化有300mV，则其灵敏度为()。

[单选题]300mV/mm√30mV/mm3000mV/mm3mV/mm11. 对具有电压输出和电流输出的传感器接口电路对输入阻抗的要求是()。

[单选题]电压输出的要高阻抗，电流输出的要低阻抗√电压输出的要低阻抗，电流输出的要高阻抗都要高阻抗都要低阻抗12. 传感器是利用多种物理效应、()以及生物效应实现非电量转换的装置。

[单选题]热效应光电效应化学效应√13. ()信号方式采用闭环式传感器结构。

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。

《传感器原理与应用》试题及答案一、名词解释1．传感器2．传感器的线性度3．传感器的灵敏度4．传感器的迟滞5．绝对误差6．系统误差7．弹性滞后8．弹性后效9．应变效应10．压电效应11．霍尔效应12．热电效应13．光电效应14．莫尔条纹15．细分二、填空题1．传感器通常由、、三部分组成。

2．按工作原理可以分为、、、。

3．按输出量形类可分为、、。

4．误差按出现的规律分、、。

5．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。

6．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。

7．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。

8．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 。

9．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。

10．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。

11．电容式压力传感器是变型的。

12．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。

13．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。

14．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。

15．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。

16．目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。

17．根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型18．热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类、、。

19．光电效应根据产生结果的不同，通常可分为、、三种类型。

20．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。

对线性传感器来说，其灵敏度是。

21．用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分用应变式传感器、应变式传感器等（任填两个）。

22．采用热电阻作为测量温度的元件是将的测量转换为的测量。

某大学 2.无线通信模块消耗能量最小的状态是()2016 —2017学年第一学期期末考试试题(B卷)传感网原理及应用题号-一- -二二三四五六总分分数(适用年级专业：2014级物联网层次：本科 )一、选择题(每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将其填写在题后的括号内，每小题2分，共30分)1.下列不属于Ad Hoc 网络的特点的是A.发送C.空闲B.接受D.睡眠3.下列不是无线传感器节点的限制的是A.电源能量有限C.计算存储能力有限4.因特网关注的中心是A.数据C.通信速率B.通信能力有限D.通信速率快B.地址D.消耗能量5.在传感器中，检测输入量最小变化量的特性是A.分辨率B.线性度()A.多跳的B.无中心的C.稳定性D.重复性6.下列不符合传感器节点设计要求的是C.自组织的D.拥有大功率基站的A.存储空间大！B.微型化C.低功耗D.低成本7.下图所示的无线传感网的网络结构是9.GAT算法中不涉及的是A.休眠C.网络安全10.在低速无线个域网的B.簇头的选择D淀位802.15.4标准中，定义的物理层的载波频V---Qk I I I I I I I—O——QI I I II I I I II I I I I I I I (i> --- —<i -------- bo传磁器*点段不包括A.10GHZB.868MHZC.915MHZD.2.4GHZA.平面网络结构C.混合网路结构8.下列不属于拓扑控制的意义的是A.延长网络生命周期C.辅助路由协议B.分级网络结构D.Mesh网络结构（）B.减少通信负载D.扩大储存空间11.在能量路由中，源节点一 B —A —汇聚节点，在该路径上发送分组需要的能量之和为（）共18页，第3页共18页，第4页il 猱J Vi13.在能量管理中，目前人们主要采用的节能策略，除了数据融合，还包括（）A.休眠机制B.拓扑控制1. 有线网络与无线网络传输媒介不同。

传感器原理与应用试题及答案25.模拟式、智能化二、选择题1.差动变压器传感器的配用测量电路主要有[ ]A.差动相敏检波电路B.差动整流电路C.直流电桥D.差动电桥2.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是[ ]A.-200～850℃B.-50～850℃C.-200～150℃D.-200～650℃3.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4.应变式压力传感器主要用于液体、气体压力的测量，测量范围是 [ ]A.102～106p aB.105～107p aC.104～107p aD.106～109p a5.在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入什么，可测得最大的容量[ ]A.塑料薄膜B.干的纸C.湿的纸D.玻璃薄片6.测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20 毫伏,干扰电压也为20毫伏，则此时的信噪比为[ ]A.20dBB.1 dBC.0 dB参考答案：1、AB 2、AD 3、D 4、C 5、D7.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8.热电偶可以测量[ ]A.压力B.电压C.温度D.热电势9.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10.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[ ]A.增加B.减小C.不变D.不确定参考答案：6.C 7．A 8.C 9．C 10.A11.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.减小非线性误差C.提高电磁兼容性D.减小引线电阻的影响12.发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取什么措施[ ]A.接地保护环B.将机箱接大地C.抗电磁干扰13.电涡流式传感器激磁线圈的电源是[ ]A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流14.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15.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型晶体管集成电路参考答案：11.D 12.B 13．C 14.C 15．C16.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.压电式D.电感式17.当石英晶体受压时，电荷产生在 [ ]A.Z 面上B.X 面上C.Y 面上D.X、Y、Z面上18.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了什么测量方法？[ ]A.微差式B.零位式C.偏差式19.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是[ ]A.正比关系B.反比关系C.无关系D.不确定20.光敏电阻适于作为[ ]A.光的测量元件B.光电导开关元件C.加热元件D.发光元件参考答案：16.C 17.B 18.B 19、B 20.B21.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( )B.X( )C.X(f)D.2X(f)22.（）的数值越大,热电偶的输出热电势就越大[ ]A.热端直径B.热端和冷端的温度C.热端和冷端的温差D.热电极的电导率23.汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 [ ]A.悬臂梁B.弹簧管C.实心轴D.圆环24.在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用[ ]A.计算修正法B.仪表机械零点调整法C.冰浴法参考答案：21．B 22.C 23.C 24.C三、名词解释1.传感器能感受规定的被测量并按照一定规律转化成可用输出信号的器件和装置。

传感器原理及应用一、单项选择题(每题2分．共40分)1、热电偶的最基本组成部分是()。

A、热电极B、保护管C、绝缘管D、接线盒2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括()。

A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法3、热电偶测量温度时()。

A、需加正向电压B、需加反向电压C、加正向、反向电压都可以D、不需加电压4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律()。

A、中间导体定律B、中间温度定律C、标准电极定律D、均质导体定律5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。

A、必须使用两种不同的金属材料；B、热电偶的两端温度必须不同；C、热电偶的冷端温度一定要是零；D、热电偶的冷端温度没有固定要求。

6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。

A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器；B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器；C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器；D、没有固定要求。

7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是()。

A、接线方便B、减小引线电阻变化产生的测量误差C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D、减小桥路中电源对热电阻的影响8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。

A、动量守恒；B、能量守恒；C、机械能守恒；D、电荷量守恒；9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是()。

A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D、光电池10、构成CCD的基本单元是()。

A、P型硅B、PN结C、光敏二极管D、MOS电容器11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是()。

A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是（）。

传感器原理及应用习题答案习题1 (3)习题2 (5)习题3 (9)习题4 (11)习题5 (13)习题6 (15)习题7 (18)习题8 (21)习题9 (24)习题10 (26)习题11 (27)习题12 (29)习题13 (33)习题11-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。

答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。

通常传感器由敏感元件和转换元件组成。

敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。

由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。

随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。

此外，信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此信号调节转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。

1-2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。

答：传感器位于信息采集系统之首，属于感知、获取及检测信息的窗口，并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。

没有传感技术，整个信息技术的发展就成了一句空话。

科学技术越发达，自动化程度越高，信息控制技术对传感器的依赖性就越大。

发展方向：开发新材料，采用微细加工技术，多功能集成传感器的研究，智能传感器研究，航天传感器的研究，仿生传感器的研究等。

1-3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系。

与时间无关。

主要性能指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。

1-4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？答：传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。

常用的分析方法有时域分析和频域分析。

一、填空题（每题3分）1、传感器静态性是指 传感器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称为传感器的静态特性。

2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。

3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。

4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。

5、最小检测量和分辨力的表达式是 。

6、我们把 叫传感器的迟滞。

7、传感器是重复性的物理含意是。

8、传感器是零点漂移是指 。

9、传感器是温度漂移是指。

10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。

11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。

12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。

13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。

14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。

15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。

16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。

17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。

18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。

19、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求 精度 的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。

传感器原理及应用一、单项选择题 每题 分．共 分、热电偶的最基本组成部分是 。

、热电极 、保护管 、绝缘管 、接线盒2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括( )。

A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法3、热电偶测量温度时( )。

A、需加正向电压B、需加反向电压C、加正向、反向电压都可以D、不需加电压4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律( )。

A、中间导体定律B、中间温度定律C、标准电极定律D、均质导体定律5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。

A、必须使用两种不同的金属材料；B、热电偶的两端温度必须不同；C、热电偶的冷端温度一定要是零；D、热电偶的冷端温度没有固定要求。

6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。

A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器；B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器；C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器；D、没有固定要求。

7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。

A、接线方便B、减小引线电阻变化产生的测量误差C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D、减小桥路中电源对热电阻的影响8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。

A、动量守恒；B、能量守恒；C、机械能守恒；D、电荷量守恒；9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( )。

A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D、光电池10、构成CCD的基本单元是( )。

A、 P型硅B、PN结C、光敏二极管D、MOS电容器11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。

A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是（）。

《传感器原理与应用》试题8及答案一、填空题(50分)1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为Eab(T,To).在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响.(7分)2.光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应,目前所利用的光电效应大致有三大类: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,这类器件有光电管,光电倍增管等;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,这类器件有光敏电阻等;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,这类器件有光电池,光电仪表,光敏二极管，光敏三极管.(6分)3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器.线性电位器的理想空载特性曲线具有严格的线性关系.假定电位器全长为Xmax,其总电阻为Rmax,它的滑臂间的阻值可以用Rx=来计算.假定加在电位器A,B之间的电压为Vmax,则输出电压为Vx=.其电阻灵敏度RI=.电压灵敏度RU=.(7分)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,其内部产生机械应力,从而引起极化现象,这种现象称为正（顺）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（逆）压电效应.(6分)5.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.(6分)6.测量过程中存在着测量误差.绝对误差是指测量值与被测量真实值之间的差值其表达式为;相对误差是指绝对误差与被测量真实值的比值其表达式为;引用误差是指绝对误差与测量仪表的上量限(满度)值A的百分比其表达式为.(7分)7.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=11.43㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2.8.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.(5分)二、论述题寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度,它的变化为虚假信号影响传感器的精度.试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理.(15分)三、简答题在生产过程中测量金属板的厚度,非金属板材的镀层厚度时常用涡流传感器.试简要叙述说明利用涡流传感器测量金属板厚度的工作原理及实现工艺.(15分)四、计算题下图是热电阻测量电路,试说明电路工作原理并计算:已知Rl是Pl100铂电阻,且其测量温度为T(T在0-850度之间)试计算出Rl的值.(10分) 电路中已知R1,R2,R3,Ra和E试计算电桥的输出电压VAB.(10分)五、简答题（10分）三段式螺管差动变压器电感液位传感器测量系统的结构和电气线路图如图2所示。