传感器原理练习题第九章

《第九章传感器》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、传感器是一种将某种形式的输入转换为另一种形式输出的装置，以下哪种形式的输入和输出通常不适用于传感器？（）A. 电学量与力学量B. 热量与热力学量C. 光学量与电学量D. 生物质与电学量2、关于霍尔传感器，以下哪项描述是正确的？（）A. 霍尔传感器只能检测电流B. 霍尔传感器输出电压与磁场强度成正比C. 霍尔传感器是通过测量磁导率来检测磁场的D. 霍尔传感器输出电压与磁场方向无关3、下列说法正确的是（）。

A. 电饭锅通过压力传感器实现温度的自动控制B. 红外线和X射线都有很高的穿透本领，在医学上常用来透视人体C. 电子秤应用的是光传感器D. 雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播4、关于光敏电阻，下列说法中正确的是（）。

A. 光敏电阻的阻值随入射光的增强而增大B. 光敏电阻是半导体材料制成的C. 因为光敏电阻能够把光学量转换为热学量，所以叫光敏电阻D. 光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小5、在光敏电阻的应用中，当环境光线强度增加时，其阻值如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小6、关于热电偶的工作原理，下列说法正确的是？A. 热电偶产生电压是因为两种不同金属接触点温度不同而产生的电动势B. 热电偶只能测量高温C. 热电偶产生的电压与两接点的温差无关D. 热电偶产生的电压大小只与材料有关7、下列关于传感器的基本特性的描述中，错误的是（）A、灵敏度表示传感器输出信号的变化量与输入信号的变化量之比B、响应速度表示传感器对输入信号变化的反应速度C、精度表示传感器输出信号的稳定性和准确性D、稳定性表示传感器在一段时间内性能的保持程度二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于应变片作为传感器的说法，正确的有（）。

•A、应变片是一种将机械形变转换为电信号的器件。

•B、应变片材质的电阻率与应变成正比变化。

传感器原理及应用课后习题答案吴建平第1章概述1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。

1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。

1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。

1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。

如果没有传感器，应该出现哪种状况。

1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案：1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。

我们对传感器定义是：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。

从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）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”。

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。

按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。

1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。

传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。

1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。

按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。

第九章热电偶传感器习题及答案LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020第九章热电偶传感器一、单项选择题1）正常人的体温为37︒C，则此时的华氏温度约为______，热力学温度约为______。

A. 32F，100KB. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K2）_____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3）测量钢水的温度，最好选择______热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择_____热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200︒C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择______热电偶为宜。

A. RB. BC. SD. K E .E4）测量CPU散热片的温度应选用______型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用______型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用______型的热电偶。

A. 普通B.铠装C. 薄膜D. 热电堆5）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. 提高灵敏度二、分析与问答1、简述热电偶与热电阻的测量原理的异同。

2、设一热电偶工作时产生的热电动势可表示为E AB(t , t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意义t0在实际应用时常应为多少3、用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿冷端补偿的方法有哪几种三、计算题1、用一K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得此时的热电动势为，求被测的温度大小？2、用一K型热电偶测钢水温度，形式如图示。

已知A、B分别为镍铬、镍硅材料制成，A`、B`为延长导线。

问：1）满足哪些条件时，此热电偶才能正常工作？2）A、B开路是否影响装置正常工作原因3）采用A`、B`的好处？4）若已知t01=t02=40℃，电压表示数为，则钢水温度为多少？5）此种测温方法的理论依据是什么？3、试说明下面各图中分别是测量哪些被测温度量？习题答案：一、单项选择题1）C 2）C 3）A D E 4）C A B 5）A二、分析与问答题1、二者相同点：都能测温度且只能直接测温度量不同点：热电阻传感器原理为阻值大小变化对应温度变化，而热电偶传感器为热电动势大小变化对应温度变化2、A、B——两热电极T——热端温度，即被测温度t0————冷端温度t0常应为0℃3、因工作现场常常缺乏使热电偶传感器的冷端保持在0℃的条件三、计算题1、E AB（t0，t）= E AB（t0，t n）+ E AB（t n，t）即E AB（0，t）= E AB（0，40℃）+ E AB（40℃，t）查表，得E AB（0，40℃）=所以E AB（0，t）=+=（mV）查表，得t=740℃2、1）t01=t02，t n1=t n22)不影响。

（完整版）传感器选择题题库传感器单选和多选题库－王永青200404绪论一. 单项选择题1. 将各种非电量(包括物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量的装置称之为（）。

A.传感器B.敏感元件C.转换元件D.传感器技术2. 将感受的非电量直接转换为电量的器件称为（）。

A.敏感元件B.预变换器C.转换元件D.传感器二. 多项选择题1. 传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门应用技术，它是（）三个要素的最佳结合。

A.检测（传感）原理B.材料力学C.工艺加工D.测量电路E.辅助电源2. 传感器一般由三部分组成，其中包括（）。

A传感器的接口B敏感元件C转换元件D测量电路E软件技术3. 能够将被测非电量预先变换成一种易于变换成电量的非电量的器件称为（）。

A.转换元件B.预变换器C.敏感元件D.测量元件4. 传感器的发展方向为（）。

A.固态化B.集成化和多功能化C.图像化D.智能化E.数字化答案：一.1.A 2.C二.1.ABC 2.BCD 3.BC 4.ABCDE第一章传感器的一般特性一. 单项选择题1.下列传感器的特性指标中属于静态特性的是（）。

A.频率响应B.动态灵敏度C.过渡时间D.重复性2.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之为（）。

A.动态特性B.静态特性C.静态量D.动态量3.传感器对于随时间变化的输入量的响应特性称为（）。

A.静态特性B.动态特性C.频率特性D.幅频特性4.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5.在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程输出值的百分比称之为（）。

A.灵敏度B.分辨率C.精确度D.线性度6.已知一传感器的静态特性方程为Y=2+3X，则其灵敏度为（）。

A .2 B.3 C.3/2 D.2/37.一个0.5级仪表的输出电压为（0~50）mv，那么该仪表的最大绝对误差为（）mv。

《第九章传感器》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、传感器是将非电学量转换为电学量的装置，以下哪一种不是传感器的基本功能？A、温度传感器将温度转换为电压信号B、压力传感器将压力转换为电流信号C、湿度传感器将湿度转换为频率信号D、光电传感器将光强度转换为脉冲信号2、以下哪项不是使用感测器时可能遇到的干扰因素？A、电源电压的波动B、环境温度变化C、电路连接错误D、用户操作失误3、下列关于传感器的说法中，正确的是：A、传感器是将非电学量转换为电学量的装置B、所有传感器的工作原理都是基于物理效应C、传感器只能用于测量温度和压力D、传感器的输出信号总是稳定的，不会受到外界环境的影响4、以下哪种传感器不属于电磁式传感器？A、霍尔传感器B、光电传感器C、磁敏传感器D、热敏电阻5、一个压敏电阻的电阻值随压力的增加而减小，这种传感器通常用于：A. 温度测量B. 压力测量C. 位移测量D. 光照测量6、激光传感器在下列哪种应用中最为常见？A. 光线检测B. 红外测温C. 距离测量D. 光谱分析7、关于传感器的应用，下列说法正确的是（）A、温度传感器只能用于测量温度，不能用于控制温度。

B、光传感器只能检测光照强弱，不能用于控制光照。

C、传感器是能够将非电学量转换成电学量的器件。

D、只有温度传感器和光传感器可以将非电学量转化为电学量。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下哪些是传感器的基本功能？（）A、能量转换B、信号放大C、信息处理D、信号传输E、信号反馈2、以下关于光敏电阻的描述正确的是？（）A、光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小B、光敏电阻的电阻值随温度的升高而增大C、光敏电阻是一种半导体材料制成的传感器D、光敏电阻主要用于检测光信号3、以下选项中哪些属于基本传感器？（）A. 热敏电阻B. 光敏电阻C. 电磁传感器D. 推力传感器E. 压力传感器三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某工厂为了检测生产线上产品的重量，采用了一种传感器。

第1章传感器的技术基础1.传感器的定义是什么？答：传感器最早来自于“sensor”一词，就是感觉的意思。

随着传感器技术的发展，在工程技术领域中，传感器被认为是生物体的工程模拟物。

而且要求传感器不但要对被测量敏感，还要就有把它对被测量的响应传送出去的功能，也就是说真正实现能“感”到，会“传”到的功能。

传感器是获取信息的一种装置，其定义可分为广义和狭义两种。

广义定义的传感器是指那些能感受外界信息并按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。

这里的“可用信号”是指便于处理、传输的信号，一般为电信号，如电压、电流、电阻、电容、频率等。

狭义定义的传感器是指将外界信息按一定规律转换成电量的装置才叫传感器。

按照国家标准GB7665—87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

国际电工委员会(IEC)将传感器定义为：传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号。

美国测量协会又将传感器定义为“对应于特定被测量提供有效电信号输出的器件”。

传感器也称为变换器、换能器或探测器。

如前所述．感受被测量、并将被测量转换为易于测量、传输和处理的信号的装置或器件称为传感器。

2.简述传感器的主要分类方法。

答：(1)据传感器与外界信息和变换效应的工作原理，可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。

(2)按输入信息分类。

传感器按输入量分类有力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器等。

这种分类对传感器的应用很方便。

(3)按应用范围分类。

根据传感器的应用范围的不同，通常分为工业用、民用、科研用、医用、军用传感器等。

按具体使用场合，还可分为汽车用、舰船用、航空航天用传感器等。

如果根据使用目的的不同，还可分为计测用、监测用、检查用、控制用、分析用传感器等。

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9章光电式传感器一、单项选择题1、下列光电式传感器中属于有源光敏传感器的是（）。

A. 光电效应传感器B. 红外热释电探测器C. 固体图像传感器D. 光纤传感器2、下列光电器件是根据外光电效应做出的是（）。

A. 光电管B. 光电池C. 光敏电阻D. 光敏二极管3、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的（）。

A. 伏安特性B. 光照特性C. 光谱特性D. 频率特性4、下列光电器件是基于光导效应的是（）。

A. 光电管B. 光电池C. 光敏电阻D. 光敏二极管5、光敏电阻的相对灵敏度与入射波长的关系称为（）。

A. 伏安特性B. 光照特性C. 光谱特性D. 频率特性6、下列关于光敏二极管和光敏三极管的对比不正确的是（）。

A. 光敏二极管的光电流很小，光敏三极管的光电流则较大B. 光敏二极管与光敏三极管的暗点流相差不大C. 工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏三极管D. 光敏二极管的线性特性较差，而光敏三极管有很好的线性特性7、光电式传感器是利用（）把光信号转换成电信号。

A. 被测量B. 光电效应C. 光电管D. 光电器件8、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9、基于光生伏特效应工作的光电器件是（）A．光电管 B.光敏电阻C．光电池 D.光电倍增管10、CCD以（）为信号A. 电压B.电流C．电荷 D.电压或者电流11、构成CCD的基本单元是（）A. P型硅B.PN结C. 光电二极管D.MOS电容器12、基于全反射被破坏而导致光纤特性改变的原理，可以做成（）传感器，用于探测位移、压力、温度等变化。

A.位移B.压力C.温度D.光电13、光纤传感器一般由三部分组成，除光纤之外，还必须有光源和( )两个重要部件。

A.反射镜B.透镜C.光栅D.光探测器14、按照调制方式分类，光调制可以分为强度调制、相位调制、频率调制、波长调制以及( )等，所有这些调制过程都可以归结为将一个携带信息的信号叠加到载波光波上。

可编辑修改精选全文完整版《传感器原理》练习题及答案解析1.测得某检测装置的一组输入输出数据如下表，试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度。

带入数据得：68.0=k 25.0=bbkx y +=)(b kx y i i i +-=∆22)(i i i i 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 ∑-∑∑∑-∑∑=∴25.068.0+=x y %7535.0%100max ±=±=⨯∆±=FS L y L γ238.01=∆35.02-=∆16.03-=∆11.04-=∆126.05-=∆194.06-=∆拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%2.被测电压的实际值为10V ，现有150V,0.5级和15V, 2.5级两只电压表，选择哪一只表误差较小？ 150V 表的最大误差为：15V 表的最大误差为：故选择15V表误差较小3.用MF-30型普通万用表的DC.5V挡及25V挡分别测量高内阻等效电路（25kΩ与5V电压源串联）的输出电压。

已知DC.V.挡的电压灵敏度20kΩ /V,精度为2.5级，试计算：a)由于仪表本身精度造成的相对误差；b)由于仪表内阻对被测电路的影响引起的相对误差；c)综合最大相对误差；d)分析误差因素的影响。

①仪表本身精度造成的相对误差：5V档：25V档：②由于仪表内阻对被测电路的影响引起的相对误差：5V档：25V档：③综合最大相对误差：5V档：25V档：④仪表的精度和仪器的内阻都会在测量时产生系统误差。

4.设5次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.2厘米，若忽略粗大误差和系统误差，试求在99.73％的置信概率下（±3δ），对被测物体的最小估计区间。

105)2.109.91.100.108.9(11=++++==∑=n i i x n xx x v i -=1 分别为-0.2 0 0.1 -0.1 0.2 051=∑=i i υ 16.011ˆ12=-=∑=n i iv n σ48.0ˆ3=σ没有坏值072.05ˆˆˆ===σσσn x x =10±3x σˆ=10±0.216 ( cm )5.今有一种电涡流式位移传感器。

传感器原理及其使用习题第1章传感器的一般特性一、选择、填空题1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。

2、通常传感器由＿＿敏感元件＿＿、＿＿转换元件＿＿＿＿、＿转换电路＿＿＿＿三部分组成，是能把外界＿非电量＿转换成＿＿＿电量＿＿＿的器件和装置。

3、传感器的＿＿标定＿＿＿是通过实验建立传感器起输入量和输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。

4. 测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类，其中随机误差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。

5．二、计算分析题1、什么是传感器？由几部分组成？试画出传感器组成方块图。

2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。

作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义第2章电阻应变式传感器一、选择、填空题1、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__应变_____效应；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。

直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为____横向___效应。

2、产生应变片温度误差的主要因素有＿电阻温度系数的影响、＿试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响＿。

3、应变片温度补偿的措施有＿＿＿电桥补偿法＿、＿应变片的自补偿法＿。

4. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。

5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍6．电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除线性误差同时还能起到温度补偿的作用。

7、二、计算分析题1 说明电阻应变测试技术具有的独特优点。

(1)这类传感器结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；(2)易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测；(3)灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量；(4)可以测量各种物理量。