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传感器与自动检测技术一、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、以及相应的信号调节转换电路组成。
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叫金属材料的应变效应。
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，这种现象称为压阻效应。
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、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、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。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、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。
传感器与检测技术习题及答案传感器与检测技术自测练习题1一、填空1．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。
2．铂热电阻的纯度通常用比表示。
3．减少螺线管式差动变压器传感器零点残余电压最有效的办法是尽可能保证传感器、的相互对称（任填两个）。
4．利用涡流式传感器测量位移时，为了得到较好的线性度和较高的灵敏度，应该让的距离大大小于。
5．空气介质变间隙式电容传感器中，提高其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。
6．传感器的动态特性是指传感器测量时，其对的响应特性。
7．用热电阻测温时，它在桥路中有不同的接法。
工业测量中通常采用制接法。
8．金属电阻应变片敏感栅的形式和材料很多，其形式以式用的多，材料以用的最广泛。
9．单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点是大、好、结构简单和便于操作。
10．螺线管式差动变压器传感器中，零点残余电压是评定差动变压器性能的主要指标之一。
它的存在造成传感器在附近灵敏度降低、测量大等。
11．机械弹性敏感元件的灵敏度是指作用下产生的。
灵敏度大，表明弹性元件刚度。
12．电阻应变片中，电阻丝敏感栅的灵敏系数小于其电阻丝的灵敏系数的现象，称为应变片的。
13．闭磁路变隙式电感传感器主要由线圈、及铁芯组成。
14．把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据的基本原理制成的，其次级绕组都用形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
15．对于高频反射式电涡流传感器来说，为了使其具有较高的度，不产生电涡流的透射损耗，要求被测特必须达到一定的度。
16．电容式传感器中，变间隙式一般用来测量的位移。
17．传感器的基本特性通常用其和来描述。
当传感器变换的被测量处于动态时，测得的输出—输入关系，称为。
18．闭磁路变间隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接，当被测物体移动时，引起磁路中气隙磁阻发生相应变化，从而导致线圈的变化。
一、名词解释（每题4分）1、电涡流效应2、霍尔效应3、光电效应二、填空（每空1分）1、热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类，前者简称__热电阻__，后者简称_热敏电阻_。
2、基于场的定律的传感器称为__结构型___，基于物质定律的传感器称为___物性型___。
3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类：__正弦__和__阶跃__。
4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。
5、无外磁场时，霍尔元件在额定控制电流下，两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。
6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。
基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
7、压电陶瓷除了具有压电性，还具有__热释电效应__，因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。
8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。
9、将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端为25℃，若电压表读数为30mV，热电偶的热端温度为_______。
10、脉冲回波法测厚，已知超声波在工件中的声速5000m/s，测得时间间隔为18μs，工件厚度为___5000*9*10^-6=0.045m____。
11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。
12、热电偶传感器的工作基础是____________，其产生的热电势包括________电势和_______电势两部分。
热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础；__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。
电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时，互感系数M将。
利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是导磁体。
利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量等转换成线圈或互感量的变化，这种装置称为电感式传感器。
《传感器与检测技术》题库一、填空：1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3.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，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它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。
4.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
（2分）5. 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（①增加②减小③不变）6. 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7 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
8、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。
9、在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，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。
10、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。
11、传感器是能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，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和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。
传感器与检测技术考试试题一、填空：〔20分〕1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
〔2分〕2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
4.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，其表达式为Eab 〔T ，To 〕=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法〔即冷端延长线法〕是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它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.压磁式传感器的工作原理是：*些铁磁物质在外界机械力作用下，其部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，*些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
〔2分〕6. 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〔①增加②减小③不变〕〔2分〕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〕8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除〔① 变面积型 ② 变极距型③ 变介电常数型〕外是线性的。
〔2分〕1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量〔①增大，②减小，③不变〕。
2、在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，〔①变面积型，②变极距型，③变介电常数型〕是线性的关系。
3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成〔①正比，②反比，③不成比例〕，与副方线圈的匝数成〔①正比，②反比，③不成比例〕，与回路中磁阻成〔①正比，②反比，③不成比例〕。
4、传感器是能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，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和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。
传感器检测技术试题一、选择题L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（）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（正确答案）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OA、位移B、材质鉴别C、探伤D、非金属材料（正确答案）3.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（正确答案）D、涡流传感器4.通常所说的传感器核心组成部分是指（）A、敏感元件和传感元件B、敏感元件和转换元件（正确答案）C、转换元件和调理电路D、敏感元件、调理电路和电源5.下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是（）A、光敏二极管B、硅光电池C、光电管（正确答案）D、光导管6.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（）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（正确答案）D、增大应变片的初始电阻值7.一阶传感器输出达到稳态值的1。
％到90%所需的时间是（）A、延迟时间B、上升时间（正确答案）C、峰值时间D、响应时间8∙传感器的下列指标全部属于静态特性的是（）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（正确答案）D、精度、时间常数、重复性9.利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（）A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、以上全对（正确答案）10.属于传感器动态特性指标的是（）A、重复性B、固有频率（正确答案）C、灵敏度D、漂移11.影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是（）A、导电材料电阻率的变化B、导电材料几何尺寸的变化（正确答案）C、导电材料物理性质的变化D、导电材料化学性质的变化12.电阻应变片的线路温度补偿方法有（）A、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法（正确答案）C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法13.如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将OA、保持不变B、增大为原来的一倍（正确答案）C、减小一倍D、增大为原来的两倍14.交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（正确答案）C、相对桥臂阻抗值比值相等D、相邻桥臂阻抗值之和相等15.下列说法正确的是（）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。
《传感器与检测技术》答案一、名词解释1.传感器传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。
2.转换元件转换元件就是敏感元件的输入转换成电参量输出。
3.敏感元件敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
4.测量测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法去的某一客观事物定量数据资料的认识过程。
5.检测检测是利用各种物理.化学效应.选择合适的方法与装置，将生产.科研.生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程。
6.灵敏度灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值。
7.测量方法测量所采用的方法。
8.测量误差测量值与被测量的真值之间产生的差异。
9.分辨力分辨力是指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。
10.绝对误差绝对误差是指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。
11.满度相对误差满度相对误差γm用绝对误差Δ与仪器满量程Am的百分比表示。
12.标称相对误差标称相对误差γx用绝对误差Δ与测量值Ax的百分比表示。
13.系统误差在相同条件下，多次重复测量同一被测量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。
14.随机误差当多次重复测量同一被测量时，若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化，则该误差称为随机误差。
15.粗大误差明显偏离真值的误差称为粗大误差，也称为过失误差。
16.静态误差当被测量不随时间变化时所产生的误差称为静态误差。
17.动态误差当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。
18.直接测量直接测量法是指在使用仪表或传感器进行测量时，不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上读出测量结果的方法。
19.间接测量间接测量法是指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量，通过计算求得被测量的方法。
传感器与检测技术试卷及答案( ( ( (试卷一试卷一试卷一试卷一) ) ) )第一部分选择题(共 24 分)一、单项选择题(本大题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1 ．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是( C )A．压力 B．力矩 C．温度 D．厚度2．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3．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4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为( D )A．变极板面积型 B．变极距型C．变介质型 D．容栅型5．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6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( D )A．电缆的安装与固定方式 B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗 D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件 CCD 是一种( C )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8．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( D )A．抑制共模噪声 B．抑制差模噪声C．克服串扰 D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为 0.315，上次采样值为 0.301，则本次采样值 Yn 应选为 ( A )A． 0.301 B． 0.303 C． 0.308 D． 0.315 10．若模/数转换器输出二进制数的位数为 10，最大输入信号为 2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为( B )A． 1.22mV B． 2.44mV C． 3.66mV D． 4.88mV 11 ．周期信号的自相关函数必为( A )A．周期偶函数 B．非周期偶函数C．周期奇函数 D．非周期奇函数12．已知函数 x(t)的傅里叶变换为 X (f) ，则函数 y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为( B ) 术。
一、填空题1、传感器的一般定义：“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。
2、标准误差的估算一般采用称贝塞尔公式，此公式为：。
3、根据测量误差的性质及产生的原因，可分为三类：系统误差、随机误差与粗大误差。
4、传感器（变送器）输出的标准信号，即国际电工委员会确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准是：4-20mADC 的直流电流信号和 1~5VDC 的直流电压信号。
5、对某一量进行一系列等精度测量，一般以全部测得值的算术平均值作为最后测量结果。
算术平均值的计算公式为：6、随机误差分布的特点是：（1）对称性、（2）抵偿性、（3）单峰性、（4）有界性。
7、修正值与误差值大小相等符号相反。
8、测量误差有以下三的表示方法：绝对误差、相对误差和引用误差。
9、在测量中作为测量对象的特定量，也就是需要确定量值的量，称为被测量。
10、从技术的层面看，检测技术研究的主要内容是测量原理、测量方法、测量系统和数据处理四个方面。
11、在电阻应变片的桥式测量电路中，全桥电路的灵敏度是单臂电桥电路的 4 倍12、半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为压阻效应。
13、电感式传感器可分为：自感式传感器、互感式传感器和电涡流式传感器三类14、单一式变气隙型自感式传感器的输入——输出特性可表示为： P54 。
15、差动式变气隙型自感式传感器的输入——输出特性可表示为： P55 。
16、电容式传感器的等效电路如图：其中R P为并联损耗电阻，R S为引线电阻，L为电容器本身的电感与外部引线电感。
17、自感式传感器的等效电路如图：其中R S为总的等效损耗电阻，C为电容，L为自感线圈自身的纯电感。
18、如图能产生压电效应的石英晶体切片，纵向轴z称为光轴，垂直于光轴的x轴称为电轴，与z轴和x轴同时垂直的y轴称为机械轴。
19、能产生压电效应的石英晶体切片沿X轴方向施加作用力，晶体表面产生电荷，这种压电效应称为纵向压电效应。
一、单选题1.通过直接测量与被测量有确定函数关系的计算确定结果的方法为( )。
A、直接测量B、间接测量C、感官测量答案： B2.随机误差的绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多，称为( )。
A、单峰型B、对称性C、有界性答案： A3.测量值与被测量真值之差，称为（）。
A、测量残差B、测量标准差C、测量误差答案： C4.所指在相同的测试条件下，重复测量同一个被测量，测试系统提供相近示值的能力( )。
A、灵敏度B、线性度C、重复性答案： C5.（）传感器将非电量转换为电能量。
A、电阻B、无源C、有源答案： B6.随机误差的绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相等，称为（）。
A、单峰型B、对称性C、有界性答案： B7.在一阶系统中是决定了测试装置的适用的频率范围参数( )。
A、τB、tC、ω答案： C8.( )信号的幅值和独立变量均为离散量。
A、模拟B、数字C、随机答案： B9.把被测量转换为感应电动势的常规传感器之一是：（）。
A、电容传感器B、压电传感器C、变磁阻电感传感器答案： C10.滤波器的上下两截止频率之间的频率范围称为( )。
A、截止频率B、带宽C、品质因数答案： C11.能体现软件就是仪器这一概念的是。
A、传统仪器B、测试仪器C、虚拟仪器答案： C12.所指测试系统的输出与输入间实际曲线偏离所求直线的程度的描述（）。
A、灵敏度B、线性度C、重复性答案： B13.通过测量仪器，将被测量参数与同一物理量的标准量直接比较的测量是（）。
A、直接测量B、间接测量C、感官测量答案： A14.实现数字量到模拟量转换的装置称为 ( )。
A、A/DB、D/AC、F/V答案： B15.( )传感器是将被测的非电量转换为电参数。
A、电荷B、无源C、有源答案： A二、判断题1.只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等条件，就使直流电桥及交流电桥达到平衡。
[ ]A、正确B、错误答案：错误2.提高滤波器的阶次可以改善其频率选择性。
传感器与检测技术题库1、在检测系统中常用的测量方法有哪些？答：从不同角度测量方法有不同的分类方法，按测量过程的特点分直接测量、间接测量和组合测量；按测量仪表的特点可分为接触测量法和非接触测量法；按测量对象的特点可分为静态测量法和动态测量法。
2、什么是直接测量、间接测量和组合测量？答：直接测量法是指在使用仪表或传感器进行测量时，不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上读出测量结果的方法。
间接测量法是指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量，通过计算求得被测量的方法。
组合测量法是指被测量必须经过求解联立方程组，才能得到最后结果的方法。
3、什么是测量误差？研究测量误差的意义是什么？答：测量既是一个变换、选择、放大、比较、显示诸功能综合作用的过程，又是一个对比、示差、平衡、读数的比较过程。
如果这些过程是在理想的环境、条件下进行，即假设一切影响因素都不存在，则测量将是十分精确的。
但是，这种理想的环境和条件在实际中是不存在的。
无论是测量设备还是测量对象、方法，都不同程度地受到本身和周围各种因素的影响。
当这些因素变化时，必然会影响到被测量、测量值的大小，使测量值与被测量的真值之间产生差异，这个差异就是测量误差。
4、在实际测量中相对误差有哪几种表示形式？答：相对误差的表示形式：1）实际相对误差。
实际相对误差γA用绝对误差Δ与约定真值A0的百分比表示。
2）标称相对误差。
标称相对误差γx用绝对误差Δ与测量值Ax的百分比表示。
3）满度相对误差。
满度相对误差γm用绝对误差Δ与仪器满量程Am的百分比表示。
5、被测电压的实际值为10V ，现有精度等级为0.5级，量程为150V 和精度等级为2.5级，量程为15V 的两种电压表，试问选择哪种电压表较好？解：用精度等级为0.5级的仪表测量时，最大标称相对误差为%5.7%100100105.0150%10011=⨯⨯⨯=⨯∆±=X m X A γ 用精度等级为2.5级的仪表测量时，最大标称相对误差为%75.3%100100105.215%10011=⨯⨯⨯=⨯∆±=X m X A γ 由此可得x2x1γγ<，显然用精度等级为2.5级的仪表测量比用精度等级为0.5级的仪表测量更合适。
因此，在选用传感器时应同时兼顾精度等级和量程。
6、什么是系统误差和随机误差？它们有何区别与联系？答：系统误差：在相同条件下，多次重复测量同一被测量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。
系统误差表明了测量值偏离实际值的程度。
系统误差越小，测量值越准确，所以常常用精度来表示系统误差的大小。
随机误差：当多次重复测量同一被测量时，若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化，则该误差称为随机误差。
随机误差是对测量值影响微小且又互不相关的大量因素所引起的综合结果。
随机误差就个体而言并无规律可循，但其总体却服从统计规律。
7、何谓传感器？一般传感器由哪几部分组成？答：传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。
也就是说，传感器是一种按一定的精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量元件或装置，用于满足系统信息的传输、存储、显示、记录及控制等要求。
传感器组成：传感器一般由敏感元件、转换元件和测量转换电路三部分组成。
8、传感器的分类方法有哪些？答：传感器按被测量可分为加速度传感器、速度传感器、位移传感器、压力传感器、负荷传感器、扭矩传感器和温度传感器等。
传感器按工作原理可分为电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔式传感器、光电式传感器和热敏式传感器等。
传感器按能量的传递方式可分为有源传感器和无源传感器。
传感器按输出信号的性质可分为模拟传感器与数字传感器。
9、什么是传感器的静态特性？答：传感器的静态特性是指当被测量的值处于稳定状态时输入量与输出量的关系。
只有传感器处于稳定状态时，输入量与输出量之间的关系式中才不含有时间变量。
衡量静态特性的重要指标包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、漂移和可靠性等。
10、衡量传感器静态特性的主要性能参数有哪些？答：衡量静态特性的重要指标包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、漂移和可靠性等。
11、什么叫应变效应? 电阻应变片的类型结构有哪些？答：导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形，其电阻发生变化的现象称为应变效应。
电阻应变片的类型结构：根据所使用的材料不同，电阻应变片可分为金属电阻应变片和半导体应变片。
金属电阻应变片又可分为金属丝式应变片、金属箔式应变片和金属薄膜式应变片。
半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。
12、简述电阻应变式传感器的工作原理。
答：电阻应变式传感器的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
金属导体的电阻值可用下式表示：R=ρ*L/S当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。
当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。
只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情况。
13、试述应变片温度误差的概念、产生原因及补偿办法。
答：电阻应变片的敏感栅是由金属或半导体材料制成的，在工作时能感受应变。
又因为应变会引起电阻值变化；产生原因：其一是电阻应变片的电阻丝具有一定温度系数；其二是电阻丝材料与被测物体的线膨胀系数不同。
补偿方法：采用线路补偿法和电阻应变片的自补偿法。
14、制造热电阻的材料应具备哪些特点?常用的热电阻材料有哪几种?答：用于测温的金属热电阻，其材料的电阻温度系数应尽可能大且稳定；电阻率高，有利于减小体积，减小热惯性；在测温范围内，物理、化学性质稳定；工艺性能好，易于提纯、加工和复制。
材料种类：根据对金属热电阻的要求及金属材料的特性，目前使用最广泛的金属热电阻材料是铜和铂，另外，随着低温和超阻测量技术的发展，已开始采用钢、锰和碳等作为金属热电阻材料。
15、热电式传感器有哪几种？各有何特点?答：热电阻式传感器种类和特点：1）铂热电阻。
铂具有稳定的物理、化学性能，是目前制造金属热电阻的最好材料。
它通常用作标准温度计，被广泛应用于作温度的基准、标准的传递。
2）铜热电阻。
在测量精度不太高、测温范围不太大的情况下，可以用铜热电阻来代替铂热电阻，这样可以降低成本，同时也能达到精度的要求。
用铜热电阻的主要缺点是电阻率小，因此，铜热电阻常用于介质温度不高、腐蚀性不强、测温元件体积不受限制的场合。
16、铜电阻Rt与温度t的关系可用t0(1)R R tα=+表示。
已知铜电阻R为50 Ω，求当温度为100 ℃时的铜电阻值。
解：100℃时阻值Rt=R0（1+αt）=50(1+4.28×10-3×100）=71.43Ω17、气敏电阻式传感器有哪几种类型?简述每种类型的工作原理。
答：气敏电阻式传感器按结构可分为烧结型气敏电阻式传感器、薄膜型气敏电阻式传感器和厚膜型气敏电阻式传感器；气敏电阻式传感器按加热方式可分为直热型气敏电阻式传感器和旁热型气敏电阻式传感器。
18、为什么多数气敏元件都附有加热器?答：附加器作用是烧掉附着在探测部分的油雾和尘埃，同时加速气体的氧化还原反应，从而提高气敏电阻式传感器的灵敏度和响应速度。
19、什么是湿敏电阻式传感器?它有哪些类型？答：湿敏电阻式传感器是由湿敏元件和转换电路等组成，能感受外界湿度(通常将空气或其他气体中的水分含量称为湿度)的变化，并通过湿敏电阻式传感器的物理或化学性质的变化，将环境湿度变换为电信号的装置。
特点：工作范围宽、响应速度快、环境适应能力强。
20、酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素。
请利用学过的知识，设计一台交通警使用的便携式酒后驾车测试仪。
（1）便携式酒后驾车测试仪外形如下图所示（2）测量呼气含量的传感器简图（3）测量酒精蒸汽含量的传感器。
答：参考可燃性气体传感器的图，画一下。
（4）测试仪的电气原理框图（5）简要说明几个环节之间的信号流程。
答：当流量传感器测量到的流量达到规定值以上时，可燃性气体传感器的输出电压与酒精蒸汽的浓度成一定比例关系。
查表，就可得到酒精浓度值。
（6）酒后驾车测试仪说明书。
让被怀疑酒后驾车的驾驶员对准探头(内部装有多种传感器)呼三口气，用一排发光二极管指示呼气量的大小(呼气量越大，点亮的LED越多)。
当呼气量达到允许值之后，LED亮，酒精蒸汽含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸汽含量的平均百分比。
如果呼气量不够，则提示重新呼气。
当酒精含量超标时，LED 闪亮，蜂鸣器发出“嘀……嘀……”声。
21、电感式传感器的工作原理是什么？能够测量哪些物理量？答：电感式传感器建立在电磁感应的基础上，把输入物理量，如位移、振幅、压力、流量、比重、力矩、应变等参数，转换为线圈的电感量和互感量的变化，再由测量转换电路转换为电流或电压的变化。
22、电感式传感器有哪些类型？答：电感式传感器包含自感式传感器、差动变压器式传感器和电涡流式传感器。
其中自感式传感器又包含：变隙式自感传感器、变截面式自感传感器和螺线管式自感传感器。
23、简述变隙式自感传感器的组成与工作原理。
答：变隙式自感传感器主要由线圈、铁芯、衔铁及测杆等组成。
当自感式传感器的线圈匝数及铁芯和衔铁的材料及形状确定后，线圈电感量就是气隙厚度和气隙的截面积的函数；如果气隙的截面积保持不变，线圈电感量则为气隙厚度的单值函数，从而构成了变隙式自感传感器。
24、简述差动式自感传感器的工作原理及特性。
答：两个完全相同、单个线圈的自感式传感器共用一个活动衔铁就构成了差动式自感传感器。
当衔铁随被测物体移动而偏离中间位置时，两个线圈的电感量一个增加，一个减小，形成差动形式。
差动式自感传感器的线性度较好，输出曲线较陡。
采用差动形式除了可以改善非线性度、提高灵敏度外，对电源电压与频率的波动及温度变化等外界影响也有补偿作用，从而提高了传感器的稳定性。
25、自感式传感器的测量转换电路有几种？各有何特点？答：自感式传感器的测量转换电路包含变压器电桥电路和交流电桥电路。
变压器电桥电路的特点是元件少，输出阻抗小，开路时电路呈线性；交流电桥电路特点结构不完全对称，初态时电桥不完全平衡，容易产生静态零偏压。
26、比较差动式自感传感器和差动变压器式传感器在结构上及工作原理上的异同。
答：差动式自感传感器的结构应满足以下要求：（1）两个自感式传感器导磁体的几何尺寸完全相同。
