传感器原理及应用期末考试重点课后题复习

传感器原理及应用期末复习传感器是一种用于将其中一种物理量转换为可电信号或其他信息形式的装置。

传感器通常由感受元件和转换元件两部分组成。

感受元件负责感知其中一种物理量的变化，并将其转换为电信号或其他信息形式。

转换元件负责将感受元件产生的信号进行放大、滤波、线性化等处理，最终将其转换为符合要求的输出信号。

传感器的原理可以分为电磁原理、光电原理、机械原理、热电原理、化学原理等多种类型。

以下是一些常见的传感器原理及其应用。

1.电磁原理传感器：根据电磁场的变化来感知物理量的变化。

常见的有电位计、变压器、电感、霍尔传感器等，广泛应用于测量位置、速度、加速度、电流、磁场等物理量。

2.光电原理传感器：通过光电效应或光学原理来感知物理量的变化。

例如光敏电阻、光电二极管、光电三极管等传感器，用于测量光强、颜色、距离、位置等。

3.机械原理传感器：利用机械力学原理来感知物理量的变化。

例如应变计、压力传感器、力传感器、加速度传感器等，用于测量压力、重量、力、加速度等。

4.热电原理传感器：利用热电效应来感知物理量的变化。

常见的有热电偶、热电阻、热敏电阻等，广泛应用于测量温度、湿度等。

5.化学原理传感器：利用化学反应来感知物理量的变化。

例如气体传感器、PH传感器、红外传感器等，用于检测气体浓度、溶液酸碱度等。

传感器在各个领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的传感器应用：1.工业自动化：传感器在工业自动化中起到了至关重要的作用，可以实现对温度、湿度、压力、流量、液位等工艺参数的监测和控制。

2.交通领域：传感器在交通领域中用于交通流量监测、车辆定位与导航、智能交通信号控制等。

3.医疗健康：传感器在医疗健康领域中用于生命体征的监测，如心率、血压、血氧浓度等。

4.环境监测：传感器在环境监测中用于测量大气污染物、水质污染物、土壤湿度等。

5.智能家居：传感器在智能家居中用于实现智能门锁、智能灯光、智能温控等功能。

6.农业领域：传感器应用于农业领域，可以监测土壤湿度、温度、光照强度等，实现精准灌溉、智能温室等控制。

传感器期末复习题及答案一、填空题1、衡量传感器的静态特性的指标包含、和等（要求至少列出三种）2、____是指传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。

3、系统灵敏度越__ __,就越容易受到外界干扰的影响,系统的稳定性就越_ _ 。

4、灵敏度是传感器在稳态下的比值。

5、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv,其灵敏度为__ __。

6、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/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V,则系统总的灵敏度为。

7、电阻式传感器是指将被测对象的变化转换成电阻值变化的传感器，主要有、和三大类8、衡量传感器的静态特性的指标包含灵敏度、线性度、、重复性和稳定性等。

9、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除同时还能起到的作用。

10、传感器通常由直接响应于被测量的、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。

11、根据电容器参数变化的特性，电容式传感器可分为、变面积型、变介电常数型三种。

12、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；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的效应，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，这类元件有光电池、光敏二极管、光敏三极管。

13、电感式传感器可以分为自感式、互感式、三大类。

14、霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与成反比。

15、制作霍尔元件应采用的材料是，因为该类材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。

16、热电阻通常采用的材料有和。

17、当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其两端将产生电位差，这一现象被称为。

18、热电偶传感器是一种能将变化转换为变化的元件。

《传感器原理及应⽤》复习题《传感器原理及应⽤》复习题1.静态特性指标其中的线性度的定义是指。

2．传感器的差动测量⽅法的优点是减⼩了⾮线性误差、。

3. 对于等臂半桥电路为了减⼩或消除⾮线性误差的⽅法可以采⽤的⽅法。

4.⾼频反射式电涡流传感器实际是由和两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作⽤，因此，在能够构成电涡流传感器的应⽤场合中必须存在材料。

5. 霍尔元件需要进⾏温度补偿的原因是因为其系数和受温度影响⼤。

使⽤霍尔传感器测量位移时，需要构造⼀个。

6.热电阻最常⽤的材料是和，⼯业上被⼴泛⽤来测量的温度，在测量温度要求不⾼且温度较低的场合，热电阻得到了⼴泛应⽤。

7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数系统时，应选其中的传感器。

需要测量某设备的外壳温度，已知其范围是300~400℃，要求实现⾼精度测量，应该在铂铑-铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择。

8. ⼀个⼆进制光学码盘式传感器，为了达到1″左右的分辨⼒，需要采⽤或位码盘。

⼀个刻划直径为400 mm的20位码盘，其外圈分别间隔为稍⼤于µm。

9.⾮功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作⽤，功能型光纤传感器是把光纤作为元件。

光纤的NA值⼤表明。

10. 现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数系统时，应选其中的传感器。

需要测量某设备的外壳温度，已知其范围是300~400℃，要求实现⾼精度测量，应该在铂铑-铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择。

11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应，基于此效应的器件除光敏电阻外还有处于⼯作状态的光敏⼆极管。

光敏器件的灵敏度可⽤特性表征，它反映光电器件的输⼊光量与输出光电流(电压)之间的关系。

选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的特性。

12.传感器⼀般由 ____、 ____、及辅助电源四个部分组成。

13．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输⼊的⽐值。

第1章1-1 综合传感器的概念。

答:从广义角度定义：凡是利用一定的物质(物理、化学、生物）法则、定理、定律、效应等进行能量转换与信息转换，并且输出与输入严格一一对应的器件或装置;从狭义角度定义：能把外界非电信号转换成电信号输出的器件或装置;国家标准定义是：“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"。

通常有敏感元件和转换元件组成；1—2 一个可供实用的传感器有那几部分构成?各部分的功能是什么？用框图显示传感器系统。

答:组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成.1.敏感元件：是直接受被测物理量；以确定关系输出另一物理量的元件.2。

转换元件；是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数及电流或电压等电信号.3。

基本转换电路则将该电路转换成便于传输处理电量。

1—3 如果家用小车采用超声波雷达，需要那几部分组成？请画出图。

第2章2-1 衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？说说它们的含义。

答:1、线性度：表征传感器输出—输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合(或偏离）程度的指标.2、灵敏度：传感器输出量增量与被测输入量增量之比。

3、分辨力:传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。

4、回差:反映传感器在正(输入量增大）反（输入量减小）行程过程中，输出—输入曲线的不重合程度指标.5、重复性：衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全程连续多次变动时，所得特性曲线间一致程度的指标。

6、阈值:是能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值,即零位附近的分辨力。

7、稳定性：传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力。

8、漂移：指在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输人量无关的、不需要的变化。

9、静态误差(精度)：指传感器在满量程内任一点输出值相对其理论值的可能偏离(逼近）程度.它表示采用该传感器进行静态测量时所得数值的不确定度。

2—2 计算传感器线性度的方法有哪几种？有什么差别?1、理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线,与实际测试值无关。

1.1什么是传感器？传感器是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。

1.2传感器的共性是什么？传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性，将非电量输入转换成电量输出。

1.3传感器一般由哪几部分组成？传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分。

另外有信号调理与转换电路，辅助电源。

1.4传感器是如何分类的？①按传感器的输入量进行分类，以被测物理量命名，如位移传感器、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。

③按传感器的工作原理进行分类，可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、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进行分类，可以分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。

⑤按传感器的能量关系进行分类，可以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进行分类，可以分为普通和新型传感器。

1.6改善传感器性能的技术途径有哪些？答：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。

2.1什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？传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。

静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。

衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。

线性时不变系统两个特性：叠加性和频率保持特性。

采用阶跃信号和正弦信号传感器的标定和校准是为了保证传感器测量结果的可靠性和精确度，也为了保证测量的统一和便于量值的传递。

标定是利用某种标准仪器对新研制或生产的传感器进行技术检定和标度。

校准是指对使用或存储一段时间后的传感器性能进行再次测试和校正。

电阻式传感器的基本工作原理是将被测量的变化转化为传感器电阻值的变化，再经一定的测量电路实现对测量结果的输出。

3.2电阻应变片的种类有哪些？各有什么特点？金属电阻应变片：主要基于应变效应导致其材料几何尺寸的变化；半导体电阻应变片：主要基于半导体材料的压阻效应。

《传感器技术与应用》期末复习题库一、判断题1、可以感受被测量并按照一定规律将其转换成可输出信号的器件或装置称之为传感器。

（）2、每一个传感器都必须由敏感元件和转换元件组成。

（）3、传感器的输入量大多为非电量，如电压、电流等，而输出多为电量，如位移、重量、压力、速度或震动等。

（）4、电子秤的弹性元件属于敏感元件。

（）5、传感器的发展趋势最主要是追求新工艺、新功能、新材料、新理论，所以其可靠性和稳定性可以不需要考虑。

（）6、我们对传感器的追求是其具有较好的精度，功能多样化，同时具有大的测量范围。

（）7、传感器的选择首要考虑因素是其综合经济性。

（）8、检测技术主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。

（）9、热电偶和压电式传感器可以将被测量转换成电参量，需通过外部辅助电源作用下才能输出电信号。

（）10、电阻应变式传感器可以将被测量直接转换成电信号输出。

（）二、选择题1、压力传感器、温度传感器、位移传感器是按照（）对传感器进行分类。

A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型2、光电编码器、光电开关、感应同步器的输出信号是（）信号。

A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定3、热电阻、压电式传感器的输出信号是（）信号。

A、模拟量B、数字量C、两者都可以D、不确定4、电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器是按照（）进行分类。

A、物理原理B、能量关系C、被测量D、输出信号类型第二章一、判断题1、传感器的基本特性体现了其输出反应输入的能力。

（）2、传感器的检测能力只受到其自身特性的影响，与外部环境无关。

（）3、传感器在测量静态参数的时候我们主要考虑其静态性能指标，比如灵敏度，线性度等。

（）4、一般情况下，传感器分为静态传感器和动态传感器，静态传感器用于静态参数的测量。

（）5、静态被测量是不随时间的变化而变化或变化缓慢的被测量。

（）6、传感器的灵敏度越高其非线性误差越大。

（）7、理想传感器的输出是输入变化规律的再现，即具有相同的时间函数，能够实时体现输入的变化规律。

信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。

1．什么是传感器广义：传感器是一种能把特定的信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。

狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

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。

2．传感器由哪几个部分组成分别起到什么作用传感器一般由敏感元件、转换原件和基本电路组成。

敏感元件感受被测量，转换原件将其响应的被测量转换成电参量，基本电路把电参量接入电路转换成电量。

传感器的核心部分是转换原件，转换原件决定传感器的工作原理。

3．传感器的总体发展趋势是什么传感器的应用情况。

传感器正从传统的分立式朝着集成化、数字化、多功能化，微型化、智能化、网络化和光机电一体化的方向发展，具有高精度、高性能、高灵敏度、高可靠性、高稳定性、长寿命、高信噪比、宽量程和无维护等特点。

未来还会有更新的材料，如纳米材料，更有利于传感器的小型化。

发展趋势主要体现在这几个方面：发展、利用新效应；开发新材料；提高传感器性能和检测范围；微型化与微功耗；集成化与多功能化；传感器的智能化；传感器的数字化和网络化。

4．了解传感器的分类方法。

所学的传感器分别属于哪一类按传感器检测的范畴分类：物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器按传感器的输出信号分类：模拟传感器、数字传感器按传感器的结构分类：结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器按传感器的功能分类：单功能传感器、多功能传感器、智能传感器按传感器的转换原理分类：机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传感器电化学传感器按传感器的能源分类：有源传感器、无源传感器国标制定的传感器分类体系表将传感器分为：物理量、化学量、生物类传感器含12个小类：力学量、热学量、光学量、磁学量、电学量、声学量、射线、气体、离子、温度传感器以及生化量、生理量传感器。

1．传感器的性能参数反映了传感器的输入输出关系2．传感器的静态特性是什么由哪些性能指标描述主要性能参数的意义是什么1线性度：传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比，线性度RL是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数拟合方法：理论线性度(理论拟合)、 c、端基线性度(端点连线拟合)d、独立线性度(端点平移)最小二乘法线性度2迟滞：传感器在正、反行程期间输入、输出曲线不重合的现象称迟滞（迟环）。

传感器原理及应用_北京信息科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.图示装置为电位器式位移传感器，电路中（）既是敏感元件，又是转换元件，还是转换电路的一部分。

A.电阻R0B.电阻RC.电压UD.电源E答案:B2.传感器输出标准信号为（）。

A.（0-5）V电压B.（1-5）V电压C.（4-20）mA电流D.（20-40）mA电流答案:BC3.理想传感器输出输入呈唯一线性对应关系。

答案:正确4.（）是评价传感器静态特性的综合指标。

A.稳定性B.抗干扰性C.精度D.线性度答案:C5.下述（）特性属于压电元件。

A.可逆B.无静态输出C.有源D.动态特性好答案:ABD6.如果传感器的输出阻抗高，则带负载能力好。

答案:错误7.示波器等仪器屏幕的背景光通常为黄绿色，利用了人眼的（）特性。

A.光电B.伏安C.光谱D.惯性答案:C8.增量式光电编码器用于测量大于360度的角度，不能测量小于360度的角度。

如果测量360度之内的角度，要选用绝对式光电编码器。

答案:错误9.硅光电池利用其短路电流曲线，主要用于（）光的测量。

A.可见B.近红外C.远红外D.紫外A10.根据传感器的频率特性，将测试结果用于反馈的充要条件是（）。

A.幅频特性为常量B.幅频特性为零C.相频特性为常量D.相频特性为零答案:AD11.二阶传感器的最佳阻尼系数是（）。

A.0B.1C.0.707D.0.5答案:C12.制造霍尔元件的理想材料是（）。

A.金属B.半导体C.绝缘体D.晶体B13.传感器进行差动连接时，主要有以下功用（）。

A.改善非线性B.提高灵敏度C.抗干扰D.抑制共模噪声答案:ABCD14.光子能量与光强无光，外光电效应与光强有关。

答案:正确15.应变片接成全桥后，具有（）功能。

A.提高灵敏度B.改善非线性C.抗干扰D.温度补偿答案:BD16.MEMS是指（）。

A.智能传感器B.数字传感器C.新型传感器D.微机电系统答案:D17.物联网分为感知层、网络层和应用层，传感器位于感知层，主要作用是识别物体采集信息。

传感器期末考试试题及答案传感器期末考试试题及答案一、填空题1.传感器的定义为：能够感知和______的器件称为传感器。

2.传感器的特性有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移和稳定性。

3.传感器的材料和制造工艺对其特性有着重要影响，其中最重要的是______和______。

二、单项选择题1.下列哪个不是传感器的分类方法？（） A. 按测量对象性质分类 B. 按测量原理分类 C. 按用途分类 D. 按感头结构分类2.下列哪类传感器可测量压力？（） A. 磁性传感器 B. 温度传感器 C. 触点传感器 D. 光电传感器三、判断题1、传感器的迟滞误差是由测量过程中电源的变化引起的。

（）2、传感器的漂移是指输出信号随时间变化的不可重复的误差。

（）四、简答题1、请简述传感器的定义及其主要作用。

2、请说明传感器的特性和分类，并解释其含义。

3、请阐述传感器的材料和制造工艺对其特性的影响。

五、综合题1、请设计一个用于测量液体温度的传感器，要求该传感器能够在常压下工作，精度为±0.1℃，并能够抵抗化学腐蚀。

请说明选材和制造工艺的方案。

2、请分析在测量压力时，机械式传感器与电子式传感器相比有何优缺点？六、论述题1、论述题：请从应用角度出发，谈谈你对传感器的认识。

传感器题库及答案传感器题库及答案：掌握传感器考试的核心知识随着科技的不断进步，传感器在各个领域的应用越来越广泛。

为了帮助大家更好地掌握传感器相关的知识，本文将介绍一个重要的学习资源——传感器题库及答案。

通过了解和掌握这个题库，大家将能够巩固传感器的理论知识，提升实际应用能力。

一、传感器题库的概念和作用传感器题库是一种收集了大量与传感器相关的试题和答案的资源库。

它包含了各种类型的传感器题目，从基础理论到实际应用，旨在帮助学习者系统地掌握传感器的知识。

此外，通过解答题库中的问题，学习者可以检验自己的理解程度，找出并弥补知识盲点。

二、传感器题库的构成传感器题库通常由以下三个部分构成：1、基础理论题：这类题目主要涉及传感器的原理、特点、分类以及性能指标等基础知识，如“简述传感器的定义及基本组成”等。

《传感器原理与应用》综合练习一、填空题1．热电偶中热电势的大小仅与金属的性质、接触点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

2．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、微型热电偶。

3．热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由不平衡电桥提供一个电位差随冷端温度变化的附加电势，使热电偶回路的输出不随冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。

4．硒光电池的光谱峰值与人类相近，它的入射光波长与人类正常视觉的也相近，因而应用较广。

5．硅光电池的光电特性中，光照度与其短路电流呈线性关系。

6．压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应。

7．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。

电畴具有自己极化方向。

经过极化过的压电陶瓷才具有压电效应。

8．压电陶瓷的压电常数比石英晶体大得多。

但石英晶体具有很多优点，尤其是其它压电材料无法比的。

9．压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量频率小的被测量。

特别不能测量静态量。

10．霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦茨力作用发生位移的结果。

11．霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。

一对叫激励电极用于引入激励电流；另一对叫霍尔电极，用于引出霍尔电势。

12．减小霍尔元件温度误差的措施有：（1）利用输入回路的串联电阻减小由输入电阻随温度变化；引起的误差。

（2）激励电极采用恒流源，减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。

13．霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成磁物理量的变化；另一部分是霍尔元件和测量电路。

14．磁电式传感器是利用霍尔效应原理将磁参量转换成感应电动势信号输出。

15．变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为磁路的一部分。

当齿轮转动时，引起磁路中，线圈感应电动势输出。

16．热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的热敏感元件。

17．热敏电阻与金属热电阻的差别在于，它是利用半导体的电阻随温度变化阻值变化的特点制成的一种热敏元件。

传感器原理及应用_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.影响金属丝材料的应变灵敏系数的主要因素是（）答案:金属丝的电阻率变化2.下面哪项是衡量应变片时间稳定性的指标（）答案:零漂3.电阻应变片只能作为敏感元件直接用于被测试件的应变测量，不能作为转化元件对其他物理量做间接测量。

答案:错误4.以下不属于接触式测量温度的传感器有（）答案:光学高温传感器5.以下关于线性度的理解正确的选项是（）答案:拟合直线常用最小二乘法获得6.迟滞特性表明传感器在正反行程期间输出－输入特性曲线不重合的程度。

以下关于迟滞特性的说法不正确的是（）答案:迟滞特性不会对传感器的动态特性造成任何影响7.霍尔电势的不等位电势产生的主要原因不包括（）答案:激励电极与霍尔电极接触不良，形成非欧姆接触8.下列关于霍尔元件温度补偿的说法正确的是（）答案:霍尔元件灵敏系数KH温度补偿的方法有热敏电阻补偿法和双霍尔元件补偿法9.人眼系统敏感最高峰的光的波长是（）答案:555 nm10.在采用正弦输入来研究传感器的频域动态特性时，常用和来描述传感器的动态特性，其重要指标是。

(各空用分号分开)答案:幅频特性、相频特性、频带宽度11.静态标定的目的是确定传感器静态特性指标，如、、、.... 。

（四项以上）（各空用分号分开）答案:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、分辨率12.通常传感器由、、、四部分组成，能把外界转换成电量的器件和装置。

（回答时各空用分号分开）答案:敏感元件、转换元件、信号调节转换电路、信号调理电路、电源、非电量、电量13.想要提高电桥的电压灵敏度Ku，必须提高电源电压，但不受应变计允许功耗的限制。

答案:错误14.产生磁电阻效应的基本机制是磁场改变了导体载流子迁移的路径，致使与外界磁场同方向的电流分量减小，等价于电阻增大。

答案:正确15.磁阻效应为当半导体受到与电流方向垂直的磁场作用时出现电流密度下降、电阻率增大的现象。

一．简答题（40分）1.传感器的基本概念及基本功能？传感器就是借助于检测元件（敏感元件）接受一定形式的信息，并按一定的规律将它转换成另一种信息的装置。

它获取的信息，可以是各种物理量、化学量和生物量，而转化后的信息也有各种形式。

目前，将传感器接收到的信息转化为电信号是最常用的一种形式（电信号包括电压，电流及频率信号） 基本功能：信息收集，信号数据的转换2.传感器的基本组成并说出每部分的功能？传感器通常是由敏感元件，转换元件和调节转换电路三部分组成其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能够将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分；调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分。

3.传感器的发展趋势？1新特性（努力实现传感器的新特性）2可靠性（确保传感器的可靠性，延长其使用寿命）3集成智能（体感传感器的集成化和智能化程度）4微型（传感器微型化）5仿生（发展仿生物传感器） 图1-1 传感器的组成被测量非电量 电量 适合电量敏感元件 调节转换电路 转换元件 辅助电源6新材料（新型功能材料开发）7多融合（多传感器信息融合）4.按被测量的不同传感器可以分为哪几类？1按感知外界信息基本效应不同分为物理传感器，化学传感器，和生物传感器等2按被测量不同分为力学量/热量/液体成分/气体成分/真空/光/磁/离子/放射线传感器等2按敏感材料不同分为金属/半导体/光纤/陶瓷/高分子材料/复合材料传感器等3按工作原理不同分为应变式/电感式/电容式/压电式/磁电式/光电式/热电式/气敏/湿敏传感器等5.传感器的特性及其概念？6.传感器的静态特性包括那几个重要指标？传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。

通常分为静态特性：输入不随时间变化而变化的特性（重要指标包括线性度、灵敏度、重复性、迟滞、零点漂移、温度漂移等）动态特性：输入随时间变化而变化的特性（可从时域和频率方面即对应阶跃响应法和频率响应法方面分析）7..电感式传感器的概念及每类传感器的基本概念？1应变式传感器：基于电阻应变片的应变效应（对半导体应变片而言为压阻效应）。

一、判断题（在正确的后面划√，错误的后面划×）1. 传感器是获取信息的重要途径和手段，它相当于人的五官。

传感器技术是构成现代信息技术的三大支柱之一，在一定程度上它决定着机器人水平的高低。

（）2. 传感器正从传统的分立式朝着集成化、微型化、多功能化、智能化、网络化、光机电一体化的方向发展。

（）3. 物联网是将各种信息传感器设备按约定的协议与互联网结合起来，形成一个巨大的网络，进行信息交换和通信，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

（）4. 传感器实际输入输出曲线偏离理想拟合直线的程度称为线性度，通常用最大偏差与满量程输出之比的百分数来表示。

（）5. 在稳定工作条件下，传感器的灵敏度是一个无单位的常数，它与外加电源电压无关。

（）6. 在相同条件下，传感器在正行程（输入量由小到大）和反行程（输入量由大到小）期间，所得输入、输出曲线不重合的现象称重复性。

（）7. 一阶传感器系统的动态响应主要取决于时间常数，越小越好，减少时间常数可以改善传感器频率特性，加快响应过程。

（）8. 二阶传感器对阶跃信号响应和频率响应特性的好坏很大程度上取决于阻尼系数和固有频率。

（）9. 直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降，这种现象称为横向效应。

敏感栅越窄，基片越长的应变片，横向效应越小。

（）10. 压阻式传感器是利用半导体材料压阻效应制作的电阻式应变传感器，其性能优于金属应变效应制作的电阻式应变传感器，主要用于压力测量。

（）11．电容传感器本身电容量较大，连接电缆的电容量很小（每米几百皮法），这样在低频时电缆的容抗较大，对传感器灵敏度影响就较大，因此低频工作时的电容传感器连接电缆的长度不能任意变化。

（）12．脉冲宽度调制电路适用于任何形式的电容传感器，并有理论线性度。

该电路不需解调、检波，对电源也没有什么严格要求，是电容传感器的常用电路。

（）13．根据电涡流效应制作的传感器称电涡流传感器。

传感器原理及其应用第一章传感器的一般特性1）信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。

2）传感器又称变换器、探测器或检测器，是获取信息的工具广义：传感器是一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。

狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

国家标准（GB7665-87）：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。

3）传感器的组成：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某一物理量的元件。

转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。

基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。

4）传感器的静态性能指标（1）灵敏度定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量（输入量）的变化值之比,传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。

①纯线性传感器灵敏度为常数，与输入量大小无关；②非线性传感器灵敏度与x有关。

（2）线性度定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比，称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。

线性度又可分为：①绝对线性度：为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。

②端基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。

端基直线定义：实际平均输出特性首、末两端点的连线。

③零基线性度：传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。

④独立线性度：以最佳直线作为参考直线的线性度。

⑤最小二乘线性度：用最小二乘法求得校准数据的理论直线。

（3）迟滞定义：对某一输入量，传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量，这一现象称为迟滞。

即：传感器在正(输入量增大)反（输入量减小）行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。

（4）重复性定义：在相同工作条件下，在一段短的时间间隔内，同一输入量值多次测量所得的输出之间相互偏离的程度。

《传感器原理与应用》课程复习资料传感器按输出量形类可分为、、。

3.热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。

4.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。

5.振筒式传感器是以均匀作为敏感元件，将或密度的变化转换成。

6.我们学过的参量式传感器有、、误差按出现的规律分、、。

9.若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。

10.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）。

11.由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用不同的光电管，以便利用光谱特性的区段。

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。

15.目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。

16.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。

17.按热电偶本身结构划分，有热电偶、热电偶、热电偶。

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。

21.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22.空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用式电容传感器23.热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的敏感元件。

24.传感器通常由、、三部分组成。

25.传感检测系统目前正迅速地由、数字式，向方向发展。

二、单项选择题：1.差动变压器传感器的配用测量电路主要是 [ ]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.-50～150℃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 dB7.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11.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16.在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器。

一、抉择题1.传感器中能直接感受被测量的部分的是（ ）A.传感元件B.敏感元件C.测量转换电路D.被测电路2.由测量器具读数装置指示出来的被测数值称之为（ ）A.实际值B.示值C.约定真值D.标称值3.被测量本身所具有的真正值称之为（ ）A. 实际值B.真值C.约定真值D.标称值4.下列能够通过多次测量求平均值来减小的误差是（ ）A. 随机误差B.系统误差C.粗大误差D.相对误差5.传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度是（ ）A.灵敏度B.分辨力C.线性度D.精确度6. 在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采纳（ ）A.计算修正法B.加热法C.冰浴法D. 仪表机械零点调整法7. 的数值越大,热电偶的输出热电势就越大（ ）A.热端和冷端的温差B.热端和冷端的温度C.热端直径D.热电极的电导率8. 热电阻测量转换电路采纳三线制是为了（ ）A.提高测量灵敏度B.提高电磁兼容性C.减小非线性误差D.减小引线电阻的阻碍9.下列物理量中能够用气敏传感器来测量的是 （ ）A.位移量B.湿度C.速度D. 烟雾浓度10. 湿敏电阻的输出电阻值随着湿度的增加而（ ）A.、增大B.减少C.不变D.不定11.在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ ）传感器来检测。

A. 应变片B. 热敏电阻C. 气敏电阻D. 湿敏电阻12. 电子称使用的是（ ）A.超声波传感器B.温度传感器C.压力传感器D.红外线传感器13. 有关光敏电阻的描述，正确的是（ ）A.暗电阻大B.亮电阻大C.暗电流大D.亮电流小14.依照工作桥臂不同，电桥可分为（ ）A.半桥单臂B.半桥双臂C.全桥输入D.全选15.通常应变式传感器测量（ ）A.温度B.密度C.加速度D.电阻16.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17.下列传感器不能用来测位移的是（ ）。

A.电阻式传感器B.电容式传感器C.压电式传感器D.电感式传感器18.传感器在稳定工作情况下，输出量增量Δy与被测量增量Δx的比值是（ ）A.灵敏度B.分辨率C.线性度D.精确度19. 电阻应变片式传感器一般不适合用来测量的物理量是（ ）。

传感器原理及应用复习题库第一章 概述1、传感器一般由敏感元件、转换元件、基本电路三部分组成。

62、传感器图用图形符号由符号要素正方形和等边三角形组成，正方形表示转换元件，三角形表示敏感元件，“X ”表示被测量，“*”表示转换原理。

7第二章 传感器的基本特性1、传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？答：1）传感器动态特性主要有：时间常数τ；固有频率n ω；阻尼系数ξ。

2）含义：τ越小系统需要达到稳定的时间越少；固有频率n ω越高响应曲线上升越快；当n ω为常数时响应特性取决于阻尼比ξ，阻尼系数ξ越大，过冲现象减弱，1ξ≥时无过冲，不存在振荡，阻尼比直接影响过冲量和振荡次数。

2、有一温度传感器，微分方程为30/30.15dy dt y x +=，其中y 为输出电压（mV) , x 为输入温度（℃）。

试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。

解：对微分方程两边进行拉氏变换，Y(s)(30s+3)=0.15X(s)则该传感器系统的传递函数为： ()0.150.05()()303101Y s H s X s s s ===++ 该传感器的时间常数τ=10，灵敏度k=0.053、测得某检测装置的一组输入输出数据如下：试用最小二乘法原理拟合直线，求其线性度和灵敏度。

（10-12）1、解: b kx y +=)(b kx y i i i +-=∆22)(i i ii i i x x n y x y x n k ∑-∑∑∑-∑=222)()(i i i i i i i x x n y x x y x b ∑-∑∑∑-∑∑=代入数据求得68.0=k 25.0=b ∴ 25.068.0+=x y238.01=∆ 35.02-=∆ 16.03-=∆ 11.04-=∆ 126.05-=∆ 194.06-=∆ x0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0%7535.0%100max ±=±=⨯∆±=FS L y L γ 第三章 电阻式传感器1、何为电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？答：导体在受到拉力或压力的外界力作用时，会产生机械变形，同时机械变形会引起导体阻值的变化，这种导体材料因变形而使其电阻值发生变化的现象称为电阻应变效应。