下载文档原格式
传感器复习题与答案传感器原理与应⽤复习题第⼀章传感器概述1．什么是传感器？传感器由哪⼏个部分组成？试述它们的作⽤和相互关系。
（1）传感器定义：⼴义的定义：⼀种能把特定的信息（物理、化学、⽣物）按⼀定的规律转换成某种可⽤信号输出的器件和装置。
⼴义传感器⼀般由信号检出器件和信号处理器件两部分组成；狭义的定义：能把外界⾮电信号转换成电信号输出的器件。
我国国家标准对传感器的定义是：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。
以上定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的⼀种检测装置；能按⼀定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输⼊之间存在确定的关系。
（2）组成部分：传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。
（3）他们的作⽤和相互关系：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。
2．传感器的总体发展趋势是什么？现代传感器有哪些特征，现在的传感器多以什么物理量输出？（1）发展趋势：①发展、利⽤新效应；②开发新材料；③提⾼传感器性能和检测范围；④微型化与微功耗；⑤集成化与多功能化；⑥传感器的智能化；⑦传感器的数字化和⽹络化。
（2）特征：由传统的分⽴式朝着集成化。
数字化、多动能化、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。
（3）输出：电量输出。
3．压⼒、加速度、转速等常见物理量可⽤什么传感器测量？各有什么特点？本⾝发热⼩，缺点是输出⾮线性。
4（1）按传感器检测的量分类，有物理量、化学量，⽣物量；（2）按传感器的输出信号性质分裂，有模拟和数字；（3）按传感器的结构分类，有结构性、物性型、复合型；（4）按传感器功能分类，单功能，多功能，智能；（5）按传感器转换原理分类，有机电、光电、热电、磁电、电化学；（6）按传感器能源分类，有有源和⽆源；根据我国的传感器分类体系表，主要分为物理量传感器、化学量传感器、⽣物量传感器三⼤类。
《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。
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.优点是简单、方便，但输出平均值与拟合直线间的最大偏差很大。
传感器及应用复习名词解释：10道第1章传感器的基本知识传感器：传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被侧的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。
应力：截面积为S的物体受到外力F的作用并处于平衡状态时，在物体单位截面积上引起的内力称为应力。
应变：应变是物体受外力作用时产生的相对变形。
εl：纵向应变，εr：横向应变110-6ε胡克定律与弹性模量：胡克定律：当应力未超过某一限值时，应力与应变成正比；E为弹性模量或杨氏模量，单位为N/m2；G为剪切模量或刚性模量，τ为切应力第2张线性位移传感器及应用应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变片和应变电桥组成。
电感式传感器原理：把可移动的铁心称为衔铁，通过测杆与被侧运动物体接触，就可把运动物体的位移转换成电感或互感的变化。
电涡流式传感器原理：电涡流式传感器是一个绕在骨架上的导线所构成的空心线圈，它与正弦交流电源接通，通过线圈的电流会在线圈的周围空间产生交变磁场。
压电效应：当某些电介质受到一定方向外力作用而变形时，其内部便会产生极化现象，在他们的上下表面会产生符号相反的等量电荷；当外力的方向改变时，其表面产生的电荷极性也随之改变；当外力消失后又恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。
霍尔效应：在通有电流的金属板上加一匀强磁场，当电流方向与磁场方向垂直时，在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电势差，这个现象称为霍尔效应。
光电效应：当物质受光照射后，物质的电子吸收了光子的能量所产生的电现象称为光电效应。
①外光电效应：外光电效应即光电子发射效应，在光的作用下使电子逸出物体表面；②内光电效应：内光电效应有光电导效应、光电动势效应及热电效应。
第3章位移传感器在制造业中的应用第4章力与运动学量传感器及应用第5章压力、流量和物位传感器及应用第6章温度传感器及应用热电效应（赛克威尔效应）：将两种不同导体A、B两端连接在一起组成闭合回路，并使两端处于不同温度环境，在回路中会产生热电动势而形成电流，这一现象称为热电效应。
一、单选题1.以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（）A、应变计B、弹性敏感元件C、敏感栅D、电路电阻答案： B2.增量式位置传感器输出的信号是（）A、电流信号B、二进制格雷码C、脉冲信号答案： B3.经常看到数字集成电路的VDD 端（或VCC 端）与地线之间并联一个0.01mF的独石电容器，这是为了( )。
A、滤除50Hz锯齿波B、滤除模拟电路对数字电路的干扰信号C、滤除印制板数字IC电源走线上的的脉冲尖峰电流答案： C4.发现某检测仪表机箱有麻电感，必须采取( )措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰答案： B5.在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用（）接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。
A、串联B、并联C、既串联又并联D、以上都不对答案： A6.一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为（）A、5.9mB、340mC、5.9mmD、1.2mm答案： C7.用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用（）A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案： B8.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、固有频率答案： D9.下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（）A、非线性明显B、输出信号微弱C、抗干扰能力差D、响应时间慢答案： D10.下面的哪个温度补偿方法是不存在的（）A、电桥补偿法B、辅助测温元件微型计算机补偿法C、电阻补偿法D、热敏电阻补偿法答案： C11.下列哪一项是半导体式应变计的主要优点（）A、非线性明显B、灵敏度高C、准确度高D、横向效应小答案： B12.应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（）A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。
答案： D13.粉尘较多的场合不应采用传感器（）A、光栅B、磁栅C、感应同步器答案： A14.在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（）A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度答案： A15.不能直接用于直线位移测量的传感器是（）A、长光栅B、长磁栅C、标准感应同步器D、角编码器答案： D16.能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用（）A、PTCB、PZTC、PVDFD、SiO2答案： C17.应变片绝缘电阻是指已粘贴的（）应变片的之间的电阻值A、覆盖片与被测试件B、引线与被测试件C、基片与被测试件D、敏感栅与被测试件答案： B18.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（）的输出。
传感器复习资料（含答案）填空题（10分）1、传感器是指在电⼦检测控制社诶输⼊部分中起检测信号作⽤的器件，它是⼀种将被测的⾮电量转换为电量的装置。
2、传感器检测的被测变量信号需经过变换单元进⾏转换和传输，其转换结果必须符合国际标准的信号制式，即（1-5VDC ）或（4-20maＤＣ）模拟信号或各种仪表需要的数字信号。
3、在实际使⽤检测仪表时，由于测量要求或测量条件的变化引起的零点变化称为零点迁移。
4、在实际⼯作中，由于热电偶⾃由端靠近设备或管道，使得测量温度会受到环境温度及设备或管道中介质温度的影响，为避免这种测量误差出现，应对热电偶配⽤不同的（补偿导线 )。
5、相对误差是指测量的绝对误差与被测量量真值的⽐值，常⽤百分数表⽰。
6、按照误差出现的根源可分为系统误差、粗⼤误差和随机误差。
7、阻半导体应变⽚在应⼒作⽤下电率发⽣变化，这种现象为（半导体的压阻）效应。
8、导电丝材的截⾯尺⼨发⽣变化后其电阻会发⽣变化，⽤这⼀原理可制成的传感器称为电阻应变式传感器，利⽤半导体材料受压会改变内部晶格这⼀磁致伸缩效应可制成的压磁式传感器也可⽤以测量⼒。
9、光电效应分为外光电效应、内光电效应和光⽣伏特效应三⼤类，分别对应的常见光敏元件有光电管、光敏电阻和光电池。
10、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= K0*△K0。
11、热电式传感器中，能将温度变化转换为电阻变化的⼀类称为热电阻，⽽能将温度变化转换为电势的称为热点偶。
12、对于不可压缩的液体其密度不变，液柱的⾼度与液体的差压成正⽐，基于此原理制作成差压式液位传感器。
13、⽤来测量流体流量的仪表叫做瞬时流量，测量流体总量的仪表叫累计流量。
14、执⾏器是构成⾃动控制系统的重要组成部分，是⼯业⾃动化的“⼿脚”。
根据所使⽤的能源分，执⾏器可以分为⽓动、液动和电动执⾏器三类。
15、磁场检测的⽅法较多，主要有霍尔效应法、磁光效应法和磁阻效应法。
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）。
传感器应用技术一、单选题1、含有（）的测量值称为坏值，一经发现，数据无效，应删除不用。
A、相对误差B、系统误差C、随机误差D、过失误差正确答案：D2、（）是指仪器仪表某一刻度点的示值误差与仪表满量程之比。
A、相对误差B、绝对误差C、引用误差D、基本误差正确答案：C3、测量值与真值之间的差值称作（）。
A、相对误差B、绝对误差C、引用误差D、基本误差正确答案：B4、具有突变特性的热敏电阻一般适合制造（）温度传感器。
A、开关型B、连续型C、防爆型D、铠装型正确答案：A5、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、不需加电压正确答案：D6、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、减小桥路中其它电阻对热电阻的影响D、减小桥路中电源对热电阻的影响正确答案：B7、以下不属于气敏传感器应用实例的是（）。
A、酒精检测仪B、条形码扫描仪C、汽车尾气分析仪D、甲烷泄露报警器正确答案：B8、气敏传感器遇氢气、一氧化碳等还原性可燃气体时，其电阻（）。
A、增大B、减小C、不变D、无规律正确答案：B9、家中的煤气检测仪是利用以下（）传感器元件制成。
A、红外传感器B、距离传感器C、光电传感器D、气敏传感器正确答案：D10、光敏电阻的特性是（）。
A、有光照时亮电阻很大B、无光照时暗电阻很小C、无光照时暗电流很大D、受一定波长范围的光照时亮电流很大正确答案：D11、（）是一种将被测件上的应变变化转化为电阻变化，并通过测量电路转化为电信号输出的敏感元件。
A、热敏电阻B、电阻应变片C、光敏电阻D、霍尔元件正确答案：B12、由于传感器中应变片的电阻变化很微弱，通常采用（）电路作为测量电路。
A、惠斯通电桥B、半桥双臂C、全桥D、以上都是正确答案：D13、以下（）不是超声波的特点。
A、穿透力强B、衰减快C、反射能力强D、在介质中传播距离远正确答案：B14、CCD图像传感器的核心是（）。
《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。
传感器的工作原理和应用练习题1. 传感器的基本原理•传感器是指将非电信号转换为电信号的装置。
•基本原理有电阻、电容、电感、压电、磁电和光电等。
•通常包括传感元件和信号处理电路。
2. 传感器的分类•按测量物理量：–温度传感器–压力传感器–光敏传感器–加速度传感器–液位传感器•按工作原理：–电阻传感器–电容传感器–光电传感器–磁电传感器–压电传感器•按传感元件类型：–压阻传感器–压力变送器–线性变阻器–线性位置传感器–磁电传感器3. 传感器的常见应用•温度传感器：–空调温度控制–冰箱温度监测•压力传感器：–工业自动化控制–汽车制动系统•光敏传感器：–光控开关–光电门•加速度传感器：–汽车安全气囊–手机屏幕自动旋转•液位传感器：–污水处理厂–油罐监测4. 传感器的练习题4.1 选择题1.以下哪种传感器常用于测量温度？ A. 压力传感器 B. 光敏传感器 C. 温度传感器 D. 加速度传感器2.以下哪种传感器常用于测量压力？ A. 温度传感器 B. 光敏传感器 C. 压力传感器 D. 加速度传感器3.以下哪种传感器常用于测量光强？ A. 温度传感器 B. 光敏传感器 C. 压力传感器 D. 加速度传感器4.以下哪种传感器常用于测量加速度？ A. 温度传感器 B. 光敏传感器 C.压力传感器 D. 加速度传感器4.2 填空题1.电容传感器的工作原理是______。
2.温度传感器通常使用______测量温度。
3.磁电传感器可以将______转换为电信号。
4.3 简答题1.请简要介绍压力传感器的工作原理。
2.举例说明光敏传感器的两种应用场景。
3.加速度传感器常用于哪些设备中，它们的具体工作原理是什么？5. 总结本文介绍了传感器的工作原理和常见应用，分别列举了不同类型的传感器，并给出了一些练习题供读者复习和巩固所学知识。
传感器作为现代电子设备不可或缺的部分，在各个领域都有广泛的应用。
对于学习和理解传感器的工作原理及应用场景，希望读者通过本文的学习能够加深对传感器的理解和应用。
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、以及相应的基本转换电路组成。
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。
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。
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、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。
7、应变式传感器是利用电阻应变片将材料应变转换为电阻变化的传感器。
8、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。
9、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量。
10、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。
11、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。
12、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。
13、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。
14、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和低频透射式两大类。
15、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。
16、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。
17、压电式传感器是一种典型的自发电型传感器(或发电型传感器) ，其以某些电介质的压电效应为基础，来实现非电量检测的目的。
18、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；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称电致伸缩效应。
19、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的温差电势。
20、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间温度定律。
21、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。
22、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。
23、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。
24、热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合；二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。
25、用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的（电荷）与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。
26、金属应变片的弯曲半径越大，其横向效应也越大。
27、影响金属导电材料应变灵敏系数K。
的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。
28、传感器的基本特性通常指的是传感器的输入和输出之间的关系特性。
29、常用的基本电量传感器包括电阻式、电感式和电容式传感器。
30．半导体气体传感器可分为_ 电阻式_与__ 非电阻式_两大类。
31．用半导体制成霍尔组件的测量误差主要来自于__ 温度误差和__ 零位误差_。
32．霍尔传感器的零位误差主要包括不等位电势和__寄生直流电动势。
1.33.半导体热敏电阻分（正温度系数热敏电阻）（负温度系数热敏电阻）（临界温度系热敏电阻）三类。
二、选择题1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由( B)来决定的。
A、贴片位置的温度变化B、电阻丝几何尺寸的变化C、电阻丝材料的电阻率变化D、外接导线的变化2、不能用涡流式传感器进行测量的是( D ) 。
A 位移B 材质鉴别C 探伤D 非金属材料3、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ B ）A、敏感元件和传感元件B、敏感元件和转换元件C、转换元件和调理电路D、敏感元件、调理电路和电源4、为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是：（ C ）。
A、半桥双臂各串联一片电阻应变片；B、半桥双臂各并联一片电阻应变片；C、适当提高电桥的电源电压；D、增大应变片的初始电阻值。
5、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是( B )。
A、延迟时间B、上升时间C、峰值时间D、响应时间6、传感器的下列指标全部属于静态特性的是( C)。
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7、（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（ABCD）。
A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、载流子类型。
8、属于传感器动态特性指标的是( B)。
A、重复性B、固有频率C、灵敏度D、漂移9、影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是(B )。
A、导电材料电阻率的变化B、导电材料几何尺寸的变化C、导电材料物理性质的变化D、导电材料化学性质的变化10、电阻应变片的线路温度补偿方法有(B)。
A、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法11、试题关键字：变间隙式。
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、灵敏度增加B、灵敏度减小C、非线性误差增加D、非线性误差不变12、（本题为多选题）电容式传感器中输入量与输出量的关系为线性的有（AB）。
A、变面积型电容传感器B、变介质型电容传感器C、变电荷型电容传感器D、变极距型电容传感器13、交流电桥的平衡条件为(B)。
A、相邻桥臂阻抗值乘积相等B、相对桥臂阻抗值乘积相等C、相对桥臂阻抗值比值相等D、相邻桥臂阻抗值之和相等14、下列说法正确的是(D)。
A、差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。
B、差动整流电路可以判断衔铁的位置和运动方向。
C、相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。
D、相敏检波电路可以判断位移的大小和位移的方向。
15、石英晶体在沿电轴X方向的力作用下会(D)。
A、不产生压电效应B、产生逆向压电效应C、产生横向压电效应D、产生纵向压电效应16、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( D )。
A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法17、热电偶测量温度时( D )。
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18、镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04 mV/°C，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50°C，则热电势大小（B ）mV。
A、60；B、46；C、56；D、66。
19、已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967 mV，材料B与铂配对的热电势是8.345 mV，则在此特定条件下，材料A与材料 B配对后的热电势为（A）mV。
A、5.622；B、6.622；C、7.622；D、8.622。
20．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（BD ）。
A．灵敏度增加B．灵敏度减小C．非统性误差增加D．非线性误差减小21 超声波传感器的声波频率（D）A．低于16Hz Ｂ．低于10kHzＣ．高于10kHz Ｄ．高于20kHz22、以下属于无源型传感器是（D）A．发电型Ｂ．热电偶Ｃ．压电式传感器Ｄ．电阻式传感器23. 以下不属于电容式传感器测量电路的是（ A ）A ．调频电路 Ｂ．放大器Ｃ．交流电桥 Ｄ．脉冲电路24. 以下特性属于传感器动态特性的是（ A ）A ．瞬态响应 Ｂ．线性度 Ｃ．灵敏度 Ｄ．稳定性25. 电涡流传感器常用的材料为（ D ）A ．玻璃 Ｂ．陶瓷 Ｃ．高分子 Ｄ．金属1.下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（ C ）A 、光敏二极管B 、硅光电池C 、光电管D 、光导管2．光纤传感器的种类很多，工作原理也各不相同，但都离不开（ C ）A 、光的调制一个环节；B 、光的解调一个环节；C 、调制与解调两个环节；D 、光的反射3. 在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（ ）。
A 、外光电效应B 、光生伏特效应C 、光电发射D 、光电导效应4．光电管传感器所加的电源电压（ ）A 、正向电压；B 、交流电压；C 、感应电压；D 、反向电压；5. 磁敏传感器中将被测物理量转换为霍尔电势的传感器是利用（ ）A ．压电效应原理 Ｂ．力学效应原理 Ｃ．光电效应原理 Ｄ．霍尔效应原理6. 利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件是（ ）A ．光敏电阻 Ｂ．热敏电阻 Ｃ．磁敏电阻 Ｄ．力敏电阻7. 以下属于无源型传感器是（ B ）A 、发电型 Ｂ、热电偶 Ｃ、气敏传感器 Ｄ、电阻式传感器8. 利用霍尔效应制成的传感器是（C ）A ．应变式传感器 Ｂ．温度传感器 Ｃ．霍尔传感器 Ｄ．气敏传感器9、光纤的数值孔径NA 的大小为（ C ）A 、n 12-n 22；B 、n 22-n 12；C 、2221n n -；D 、2122n n - 10、光电管传感器(光电倍增管)的制作原理是（ ）A 、内光电效应；B 、光生伏特效应；C 、外光电效应；D 、压差效应。
11. 不能采用非接触方式测量的传感器是：（ ）。
A 、霍尔传感器；B 、光电传感器；C 、热电偶；D 、涡流传感器12、直流电桥的平衡条件为( )。
A、相邻桥臂阻抗值乘积相等B、相对桥臂阻抗值乘积相等C、相对桥臂阻抗值比值相等D、相邻桥臂阻抗值之和相等预测题2.对于正弦输入信号，传感器的响应称为频率形影或稳态响应，对于阶跃信号，则称为阶跃响应或瞬态响应。
三、判断题（在你认为对的判断后打√，错的判断后打⨯，每题1分，10题共10分）1，压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，适合于频率较低的被测量的测量，甚至是静态量的测量。
（⨯）2.线性度是传感器的静态特性之一。
（√）3.电涡流式传感器可以进行无接触测量和探伤。
（√）4.应变片式压力传感器仅能对压力进行测量。
（×）5.时间响应特性为传感器的静态特性之一。
（×）6.电阻应变片式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。
（√）7.在传感器的基本特性中，瞬态响应特性是其动态特性之一。
（√）8.电涡流式传感器不可以进行无接触测量。
（×）9.电容式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。
（√）10.传感器的稳态响应指的是输入信号为正弦信号的频率响应。
（√）11.超声波测流速的机理是它在静止流体和流动流体中的传播速度不同。
