传感器习题及答案

选择题

1．码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、__a__和__c__三种。

a.光电式 b.磁电式 c.电磁式 d.感应同步器

2. 改变电感传感器的引线电缆后，___c___。

a.不必对整个仪器重新标定 b. 必须对整个仪器重新调零

c. 必须对整个仪器重新标定 d. 不必对整个仪器重新调零

3．应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、__c__、__d__等。

a.测量范围的选择 b.电源的选择 c. 阻值的选择 d. 尺寸的选择

e.精度的选择 f.结构的选择

4．应变片绝缘电阻是指已粘贴的__b__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

5．在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为_d_。

a.磁电效应 b.声光效应 c.光生伏特效应 d.光电导效应

6.结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。线圈套在铁芯上的，在铁芯与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为。传感器的运动部分与衔铁相连。当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产生位移，使空气隙发生变化。这种结构可作为传感器用于__c___。

a. 静态测量 b. 动态测量c. 静态测量和动态测量d. 既不能用于静态测量，也不能用于动态测量

7. 4 不属于测试系统的静特性。

（1）灵敏度 （2）线性度 （3）回程误差 （4）阻尼系数

8. 电阻应变片的输入为 1 。

（1）力 （2） 应变 （3）速度 （4）加速度

9. 结构型传感器是依靠 3 的变化实现信号变换的。

（1）本身物理性质 （2）体积大小 （3）结构参数 （4）电阻值

10. 不能用涡流式传感器进行测量的是 4 。

（1）位移 （2）材质鉴别 （3）探伤 （4）非金属材料

11. 变极距电容传感器的输出与输入，成 1 关系。

（1）非线性 （2）线性 （3）反比 （4）平方

12. 半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是 3 。

（1）长度 （2）截面积 （3）电阻率 （4）高通

13.压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的 3 产生变化。

（1）固有频率 （2）阻尼比 （3）灵敏度 （4）压电常数

14.在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是 4 传感器。

（1）电容式 （2）压电式 （3）电阻式 （4）电涡流式

15.光电倍增管是利用 3 效应制成的器件。

（1）内光电 （2）外光电 （3）光生伏特 （4）阻挡层

16.光敏元件中 3 是直接输出电压的。

（1）光敏电阻 （2）光电阻 （3）光敏晶体管 （4）光导纤维

17．属于传感器动态特性指标的是（ D ）

A．重复性 B．线性度 C．灵敏度 D．固有频率

18．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ A ） 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

19．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ a ）

A．变极板面积型 B．变极距型

C．变介质型 D．容栅型

20．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（ C ）

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

21.下图所示器件为 霍尔 传感器（何种类型传感器）

填空题：

1、属于能量控制型的传感器有 电阻，电容，电感（涡流）

等，属于能量转换型的传感器有

压电，磁电 等（每个至少举例两个）。

2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用 金属的机械变形 引起的电阻变化，后者利用

半导体材料的电阻率

变化引起的电阻变化。

3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用 差动 工作方式。

4、电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：

电压

放大器和 电荷

放大器，后接

放大器时，可不受连接电缆长度的限制。

5、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的

涡电流

效应。

6、磁电式速度计的灵敏度单位是 mv/(m/s) 。

7、压电式传感器是利用某些物质的 压电效应

而工作的。

（1）传感器静态特性指标主要有等.而其动态特性指标主要有时域分析和频域分析两部分.

(2)

传感器的精度A含义是在规定范围内，其允许的最大误差值相对测量范围的百分数根据精度等级概念,若测得某传感器A=0.48%,则该传感器应定为0.5级精度.

(3) 传感器线度A含义是在规定条件下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程（F.S）输出值的百分比拟合刻度直线方法有切线法、端基法、最小二乘法三种。

(4) 某电容式位移传感器,当被测位移变化量△X=50m,相应输出电容变化量△C=25PF,其平均灵敏度为

0.5PF/um用切线法求得线性度为1%.若现采用差动式电容结构,其灵敏度应为1PF/um用切线法求得线性度应为2%

(5) 传感器的最小检测量是指传感器能确切反应被测量的最低限量而言,最小检测量愈小则表示传感器检测微量能力愈高.

10-2 (1) 金属应变片工作原理是应变效应半导体应变片工作原理是压阻效应二者应变灵敏度系数主要区别是-------------------------- --------------------------------------- ---------------------------------------..

(2) 为提高应变片动态测量精度,当被测应变片波长一定时同岁有基长一定时,现有基长分别为10mm和20mm两种应变片,则应选用基长为15mm的应变片,方可减小动态误差,

(3) 应变式传感器产生温度误差的原因为电阻丝有一定的温度系数和电阻丝材料与测试材料膨胀系数不同通常采用的温度补偿方法有单丝自补偿，双丝自补偿，电路补偿等.

(4)应变片灵敏度系数K的测试条件是受一维应力作用、应变片轴向与主应力方向一致、试件材料的泊松比为0.285的钢材。测得的K值大小比应变丝的应变灵敏度系数ks小其原因是横向效应和胶层效应传递变形失真

(5) 为减小温度误差,压阻器件一般采用【恒流】源供电.而器件本身受温度影响要产生【零点温度漂移】漂移和【灵敏度温度漂移】漂移.因此要采用温度补偿措施,方法有【零点温度补偿法，灵敏度温度补偿法】

等.

10-3 (1) 电容式传感器分布电容的存在对测量的危害性是: 【降低测量灵敏度、引起非线性输出】.通常采用消除和减小颁布电容的方法有【增加原始电容、接地和屏蔽、驱动电缆】等.

(2) 平等板式电容传感器,变面积型可用于检测【增加原始电容、接地和屏蔽、驱动电缆】,变间距型可用于检测【微小位移】而变介质型可用于检测【厚度】等参数.

(3) 当差动式电容测量电路输出电压为U=C1-C2C1+C2E的形式时(E为电源电压,C1和C2为差动电容),则其具有的特点是具有温度补偿功能、灵敏度高、非线性误差小。

(4) 运算法测量电容传感器电路具有的特点是:【减小环境温度对测量的影响】。

(5) 电容式差压变送器的敏感电容结构是【张紧式】,其主要特点是【精度高、稳定性高】。 。

10-4 (1) 差动电感及差动变压器的位移—电压特性均为关于原点对称线性输出-特性,因而测位移存在移动方向判断问题,解决此问题的方法是采用相敏检波电路.

2) 提高差动变压器输出信号电压的措施有: 【增大匝数比、增加初级线圈电压、增加激磁电压的频率】等。

(3) 差动变压器零点残余电压产生的原因是:【基波分量、高次谐波、电磁干扰】等,消除和减小的方法有:

【保证结构对称性、、选选用合适的测量电容、采用补偿电路】等.

(4) 电涡流检测线圈结构特点是采用------------------线圈,当被测------------------材料靠近它时,利用线圈变化------------------进行测量.

(5) 电涡流传感器应用方式可分为两大类:即按【测量电路】不同可分为【变频反射式和低频透射式】，它主要用于检测【位移、振幅、厚度】等参数.

10-5 (1) 压电元件的原理是【压电】效应,它的主要特点是-【灵敏度高、工作可靠、质量轻】.目前常使用的压电材料有【石英晶体、压电陶瓷、锆钛酸铅】等.

(2) 压电式传感器对测量------------------信号无响应,其被测信号频带上限取决于------------------,频带下限取决于------------------.

(3) 压电元件测量电路采用前置放大器的目的是:

【把电压是传感器的高输出阻抗变换成低阻抗输出、放大压电式传感器输出的弱信号】.目前经常应用的前置放大器有【电压放大器、电荷放大器】两种.

(4) 若单片压电片等效电容为C,输出电荷为q,输出电压为U.则将相同两片串接后其总参数C′为c/2,q′为q,U′为2U;若改为两片并接后,其总参数C′为2C,q′为2q,U′为U.

(5) 石英压电元件的纵向压电效应是X方向的作用力,在垂直于x轴的 电极面上产生电荷;而横向压电效应是y方向的作用力在垂直于x轴的电极面上产生电荷.

10-6

(1) 编码器按组成原理可分为-【电触式、电容式、感应式、光电式】等。编码器按用途不同可分【码盘

码尺】，分别用于检测【角度 长度】参数。

（2） 光栅传感器是根据【莫尔条纹】原理制成的。是由-【照明系统、光栅副、光电接收元件】组成的，主要用于-【速度、震动、质量】-检测等参数。

（3） 莫尔条纹的宽度BH由-【光栅常数和光栅夹角@】决定。一般调节莫尔条纹宽度主要采用的方法是【调节光栅夹角】。

（4） 振弦式传感器采用------------------系统，其输出为-【频率】-信号。主要用于检测-【力、温度、