西南大学2019年秋[0928]《传感器与测试技术》作业参考答案

西南大学 网络与继续教育学院课程代码： 0928 学年学季：20191单项选择题1、环境温度变化后，光敏元件的光学性质也将随之改变，这种现象称为()。

温度变化会引起光敏元件的光电流及光谱特性等变化。

1. 光照特性2. 温度特性3. 频率特性4.光谱特性2、在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫( )。

1. 光生伏特效应2. 热释电效应3. 声光效应4.光电导效应3、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对二阶传感器有( )和固有频率。

1. 阻尼比2. 时间常数3. 上升时间4.超调量4、某些电介质，当在电介质极化方向施加电场，它会产生变形，这种现象称为( )。

1. B. 负压电效应2. 逆压电效应3.无压电效应4.正压电效应5、自感式电感传感器中，变气隙型灵敏度高，对电路的放大倍数要求低，但非线性严重，制造装配困难；( )灵敏度较低，但有良好的线性，量程较大，制造装配比较方便，应用较广；螺管型的灵敏度更低，但量程大，线性性较好，制造装配方便，批量生产的互换性强，应用越来越多。

1.E. 涡流型2.变磁通型3.差动变压器型4.变面积型6、6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁心时，铁心上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）1.不变2.增加3.减小7、影响压电式传感器工作性能的因素很多，产生误差的原因主要有：( )、横向灵敏度、环境湿度的影响、基座应变的影响和噪声的影响等。

1.磁场的影响2.声压的影响3.环境温度的影响4.静电耦合的影响8、由于受到电阻丝( )的限制，绕线式电位计分辨力不高。

1.位置2.种类3.直径4.阻值9、对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压( )。

1.最小 2. 随机变化3. 中间点4.最大10、金属在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化，这种物理现象称为( )。

1. 霍尔效应2. 压电效应3. 应变效应4.光电效应11、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( )。

1、金属应变片与应变电阻材料本身相比较，前者的灵敏系数( )。

1.与前者相等2.大3.小2、传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合称为( )。

1.重复性2.非线性3.迟滞4.灵敏度误差3、用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可( )。

1.增加锤头硬度2.增大锤重3.增加敲击力4.减小冲击力4、在检测技术中，很多场合采用的是压电型换能器，发射超声波利用压电材料的逆压电效应，而接收信号则1.光电效应zxl2.多普勒频移3.多普勒效应4.正压电效应5、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( )。

1.正比关系2.反比关系3.无关系6、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( )。

1.磁电感应式传感器2.应变式传感器3.自感式传感器4.电容式传感器7、热释电红外传感器的主要原理是首先对红外辐射进行( )，使恒定辐射变成交变辐射，不断地引起铁电输出交变信号。

1.补偿2.滤波3.卷积4.调制8、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对一阶传感器有( )。

1.稳定时间2.时间常数3.阻尼比4.超调量9、属于传感器动态特性指标的是( )。

1.稳定性2.过冲量3.迟滞4.线性度10、磁场屏蔽用的屏蔽体由强磁材料制成，由于其( )极小，因而干扰源所产生的磁通大部分被限制在强1.磁感应强度2.电阻3.磁阻11、热电偶可以测量( )。

1.电压2.热电势3.温度4.压力12、为使探头有效地向工件发射和接收超声波，必须使探头和工件探测面之间有良好的声耦合，耦合方式可1.液浸2.液介3.气介4.固介13、直流电桥的平衡条件可以概括为( )。

1.对臂阻抗之比相等2.相邻臂阻抗之和相等3.对臂阻抗之积相等4.相邻臂阻抗之积相等14、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对二阶传感器有阻尼比和1.超调量2.时间常数3.固有频率4.上升时间15、在霍尔元件的主要指标中，KH是指( )灵敏度。

西南大学2016年《传感器与检测技术》试题一、填空：1、检测系统的静态特性指标主要有测量范围、精度等级、灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、可靠性等。

2、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度和单位控制电流作用下的霍尔电势大小。

霍尔元件的灵敏度与元件材料的霍尔常数有关，还与霍尔元件的几何尺寸有关；霍尔元件的霍尔电极要求欧姆接触。

霍尔式传感器可用来测量电流，磁场，位移，压力。

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 ________ 效应，这类元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管;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。

4、热电偶的测温原理热电效应；热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的。

国际电工委员会推荐工业用标准热电偶_8_种在热电偶冷端温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）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。

5、压电式传感器的工作原理是：某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷，这种现象称为正压电效应。

反之，如对晶体施加一定外电场，晶体本身将产生机械变形，这种现象称为逆压_ 电效应。

压电材料可分为三大类：压电晶体（包括石英晶体和其他单晶体材料）、压电陶瓷、新型压电材料（如压电半导体、有机高分子材料等）。

6、变气隙长度式自感传感器，用来测量线位移，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）变气隙面积式传感器，用来测量角位移，当气隙面积增大时，铁芯上的线圈电感量（① 增加②减小③不变）7、检测系统（仪表）产生测量误差的原因有：测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等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;根据测量误差的性质（或出现的规律）,测量误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

传感器与检测技术习题答案第一章1.1答：随着我国工业化、信息化步伐加快，现代化建设中的各行各业高效生产对传感器也检测技术的依赖逐步加深。

比如：先进的传感器技术助力现代化石油钻井平台建设。

为了能够可靠地采集钻井平台钴机塔架上运动部件的终点位置,使用了感应式传感器.在整个新型钻井中共使用了60个这样的感应式传感器，方形的接近开关对钢质目标的感应距离增大到20mm，满足了近海海上勘探工作环境极为恶劣的所有要求.1。

2对于传感器，一般要求是：①准确性：输出信号必须反映其输入量，即被测量的变化。

因此，传感器的输出与输入关系必须是严格的单值函数关系，最好是线性关系.②稳定性：传感器的输入、输出的单值函数关系最好不随时间和温度二变化，受外界其他因素的干扰影响亦很小，重复性要好。

③灵敏度：即被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号。

④其他:如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。

1。

3答：功能:信号调理:在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等，以方便检测系统后续处理或显示。

信号处理：信号处理时自动检测仪表，检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节，其作用和人类的大脑相类似.区别：信号调理作用是把信号规格化，滤除干扰，信号处理则是提取信号中的信息,并对这些信息按照功能要求进行处理。

可以说，信号调理是进行信号处理的基础。

组成：信号调理:信号放大、信号滤波、A/D转换信号处理：主要是各种信号的嵌入式微控制器、专用高速数据处理器(DSP）等1.4答：分类见表1—1（P8)1.5答:按照被测参量分类，可以分成测量：电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学量、状态量等。

1。

6答：1.不断拓展测量范围，提高管检测精度和可靠性2重视非接触式检测技术研究3检测系统智能化第二章2.1答：随机误差：检测仪器或者测量过程中某些未知或无法控制的随机因素（如仪器某些原件器件性能不稳定、外界温度、湿度变化,空中电磁波扰动等）综合作用的结果。

《传感器与测试技术》作业（1）和（2）答案按照《传感器与测试技术》课程教学设计方案的要求，本课程的平时作业共布置4次记分作业，每次作业满分2.5分，共10分。

在完成记分作业的前提下，辅导教师还可根据学生学习的实际情况，再布置一些有针对性的作业，作为对记分作业的补充，供学生更好地掌握学习内容。

前2次的记分作业如下：第1次记分作业：第5周前完成1．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。

答：传感器做为测试系统的第一环节，将被测系统或测试过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。

通常，传感器将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号。

信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工，对信号进行放大等。

显示与记录部分将所测信号变为一种能为人们所理解的形式，以供人们观测和分析。

2．为满足测试需要，对传感器的一般要求有哪些？答：（1）灵敏度高，线性度好；（2）输出信号信噪比高，这要求其内噪声低，同时不应引入外噪声；（3）滞后、漂移小；（4）特性的复现性好，具有互换性；（5）动态性好；（6）对测量对象的影响小，即“负载效应”较低。

3．传感器的动态特性的评价指标有哪些？答：（1）时间常数τ（2）上升时间（3）稳定时间（或响应时间）（4）超调量δ4．提高传感器性能的方法有哪些？答：（1）非线性校正（2）温度补偿（3）零位法、微差法（4）闭环技术（5）平均技术（6）差动技术（7）采用屏蔽、隔离与抑制干扰措施5．简述应变式电阻传感器的工作原理。

答：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象就是电阻丝的应变效应。

设有一段长为，截面为，电阻率为的金属丝，则它的电阻为当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时，其、、均发生变化，因应变而导致金属电阻值的变化，即是应变式电阻传感器的工作原理。

6．《传感器与测试技术》教材P80第5题。

答：(1)(2)7．简述压阻式传感器电桥采用恒压源供电和恒流源供电各自的特点。

西南大学2016年《传感器与检测技术》试题一、填空：1、检测系统的静态特性指标主要有测量范围、精度等级、灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、可靠性等。

2、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度和单位控制电流作用下的霍尔电势大小。

霍尔元件的灵敏度与元件材料的霍尔常数有关，还与霍尔元件的几何尺寸有关;霍尔元件的霍尔电极要求欧姆接触。

霍尔式传感器可用来测量电流，磁场，位移，压力。

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、光敏二极管、光敏三极管；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。

4、热电偶的测温原理热电效应;热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的。

国际电工委员会推荐工业用标准热电偶 8 种在热电偶冷端温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）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。

5、压电式传感器的工作原理是：某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷，这种现象称为正压电效应。

反之，如对晶体施加一定外电场，晶体本身将产生机械变形，这种现象称为逆压电效应。

压电材料可分为三大类：压电晶体（包括石英晶体和其他单晶体材料）、压电陶瓷、新型压电材料（如压电半导体、有机高分子材料等)。

6、变气隙长度式自感传感器，用来测量线位移，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）变气隙面积式传感器，用来测量角位移，当气隙面积增大时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）7、检测系统(仪表)产生测量误差的原因有：测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境 因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等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； 根据测量误差的性质（或出现的规律），测量误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

西南大学 网络与继续教育学院欢迎您！ %E6%9D%8E%E7%A7%91%E7%A7%91 同学 学号：W16108482646002单项选择题1、9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为X max, 其总电阻为R max ，它的滑臂间的阻值可以用R x = （① X max/x R max,②x /X max R max,③ X max/XR max ④X /X max R max ）来计算，其中电阻灵敏度R r=（①A 2p (b +h )/A t, ②B 2pAt /b +h , ③C 2A (b +b )/pt , ④D 2At p(b +h )）。

（4分） 1. 2A(b+b)/pt 2. 2Atp(b+h) 3. 2p(b+h)/At4.2pAt/b+h2、6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁心时，铁心上的线圈电感量（A 增加，，C 不变，D 不能确定）（2分） 1. A. C 不变 2. B. D 不能确定 3. B 减小 4.A 增3、8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① A 变面积型 ② B 变极距型 ③ C 变介电常数型）外是线性的。

（2分） 1.2. 3.4、6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁心时，铁心上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分） 1. C. 不变 2. 增加 3.减小5、7. 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。

（2分） 1. 绝对误差 2. 引用误差 3.相对误差6、7. 仪表的精度等级是用仪表的（①A 相对误差 ②B 绝对误差 ③C 引用误差）来表示的。

（2分） 1. 相对误差 2. 绝对误差 3.引用误差7、超声波传感器的波型有:() 1.纵波2. 高频波3.低频波8、属于传感器动态特性指标的是（） 1.重复性 2. 线性度 3. 灵敏度 4.固有频率9、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（） 1. 压力 2. 力矩 3. 温度 4.厚度10、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() 1. 抑制共模噪声 2. 抑制差模噪声 3. 克服串扰4.消除电火花干扰11、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（） 1. 两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片2.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联3. 两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片4.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片12、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（) 1. 变极板面积型 2. 变极距型 3. 变介质型 4.容栅型13、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ ） 1. 光电式传感器 2. 电容式传感器 3. 压电式传感器 4.磁电式传感器14、在变压器式传感器中，一次侧和二次侧互感M 的大小与一次侧线圈的匝数成（) 1. 正比 2. 反比 3.不成比例15、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，（）是线性的关系。