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思考与作业绪论.列出几项你身边传感测试技术的应用例子。
解：光电鼠标，电子台称，超声波测距，超声波探伤等。
第1章传感器的基本概念1. 什么叫做传感器的定义？最广义地来说，传感器是一种能把物理量、化学量以及生物量转变成便于利用的电信号的器件。
2.画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。
答：1）.敏感元件：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。
2）.转换元件：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。
3）.转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。
3.传感器有哪几种分类？按被测量分类——物理量传感器——化学量传感器——生物量传感器按测量原理分类阻容力敏光电声波按输出型式分类数字传感器模拟传感器按电源型式分类无源传感器有源传感器4. 传感器的静态特性是什么？静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。
也即当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系就称为静态特性。
5. 传感器的动态特性是什么？动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性，反映输出值真实再现变化着的输入量的能力。
6. 为什么要把传感器的特性分为静态特性和动态特性?传感器所测量的非电量一般有两种形式：一种是稳定的，即不随时间变化或变化极其缓慢，称为静态信号；另一种是随时间变化而变化，称为动态信号。
由于输入量的状态不同，传感器所呈现出来的输入—输出特性也不同，因此存在所谓的静态特性和动态特性。
第2章电阻式传感器1. 如何用电阻应变计构成应变式传感器?电阻应变计把机械应变信号转换成ΔR/R后，由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小，既难以直接精确测量，又不便直接处理。
因此，必须采用转换电路或仪器，把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化（通常采用电桥电路实现这种转换。
根据电源的不同，电桥分直流电桥和交流电桥）。
2. 金属电阻应变片测量外力的原理是什么？金属电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。
一、单项选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是（B ）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路2、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. 线性度3、属于传感器动态特性指标的是（D）A、灵敏度B、线性度C、迟滞D、幅频特性4、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( D )A. 线性度越好B. 迟滞越小C. 重复性越好D. 分辨力越高5 、在传感器的静态特性中，描述传感器在正、反行程期间，其输入—输出曲线不重合现象的是（A ）A、迟滞B、重复性C、线性度D、稳定性6、某位移传感器在输入量变化为5mm时，输出电压变化800mV，其灵敏度为（ C ）。
A、160V/mmB、160 mV/ mC、160 mV/mmD、160mV/cm7、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90A、自感式传感器B、磁电感应式传感器C、电容式传感器D、应变式传感器8、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（B）见教材P107A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应提示：压阻效应是引起电阻率变化压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体，产生霍尔效应的变化9、单色光的波长越短，它的（A）。
A 频率越高，其光子能量越大B 频率越低，其光子能量越大C 频率越高，其光子能量越小D 频率越低，其光子能量越小10、光敏电阻适于作为（B）。
见教材P127A 、光的测量元件B 、光电导开关元件C、加热元件D、发光元件11、可以作为远红外探测的光电元件是（ C ）。
见教材P128A、光敏二极管B、光电倍增管C、光敏电阻D、光敏三极管12、下列光电元件中，依据“光生伏特效应”原理来工作的是（ A ）。
见教材P129A、硅光电池B、Sb-Cs光电倍增管C、硒化镉光敏电阻D、锗光敏三极管13、有关光敏电阻的描述，正确的是（ A ）见教材P127-128A、暗电阻大B、亮电阻大C、暗电流大D、亮电流小14、在下面几种传感器中，摄像机中常用的是（ D ）A、光纤传感器B、霍尔片C、光敏二极管D、CCD15、不依据“内光电效应”原理工作的光电式传感器是（ A ）见教材P125-126A、光电倍增管B、光电池C、光敏电阻D、光敏二极管16、下列类型的热敏电阻，最适合作为温度开关使用的是（C）。
1. 传感器由哪几部分组成其各部分的作用是什么答:传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路等几部分组成。
组成框图如下图所示。
敏感元件：它是直接感受被测量，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：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数。
转换电路：将转换元转换成的电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。
2. 某线性位移测量仪，当被测位移X 由变到时，位移测量仪的输出电压V 由减至，求该仪器的灵敏度。
解：该仪器的灵敏度为10.30.40.30.2X V -=--=∆∆=S V/mm3. 电阻丝式应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同各有何优缺点金属电阻应变片是利用电阻应变效应；半导体应变片是利用压阻效应。
电阻丝应变片利用导体形变引起电阻变化，半导体应变片利用半导体电阻率变化引起电阻变化。
通常半导体应变片比电阻丝应变片灵敏度高，但分散性大，温度效应也比较大。
4. 为什么变极距型电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾的实际应用中怎样解决这一问题变极距型电容传感器灵敏度灵敏度和极距的平方变化成反比，二者是非线性的，并且要灵敏度高，极距变化量就要小，因此要在实际中解决这对矛盾，可以采用如下方法：限制量程；差动测量；运放运算放大器式测量电路；差动脉冲调宽电路。
5. 差动式传感器的优点是什么 试述产生零点电位的原因和减小零位电压的措施。
优点：减小非线性误差；提高传感器灵敏度；减小温度、湿度等环境因素的影响。
当被测量的变化导致两个结成差动式的传感器输出相等时，差动式传感器输出应该为零，如果差动式传感器输出电压不为零，则称该电压为零点残余电压，产生原因主要因为组成差动式结构的两个传感器材质、工艺等不一致，减小零位电压的措施有：选材一致、工艺一致、电路上加补偿电阻或调零电路。
6. 采用阻值为120Ω灵敏度系数K =的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压U 为5V ，假定负载电阻无穷大。
题1 一台精度等级为0.5级、量程为600-1200ºC 的温度传感器，求 1）最大绝对误差；2）检测时某点最大绝对误差时4ºC，问此仪表是否合格？ 1解：由式现检测某点的最大绝对误差为4，所以此仪表不合 格。
我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。
仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）*100% 。
以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。
题2 检验一台量程为0-250mmH 2O 的差压变送器，当差压由0上升至100mmH 2O 时，差压变送器读数为98mmH 2O ；当差压由250mmH 2O 下降至100mmH 2O 时，差压变送器读数为103mmH 2O ，问此仪表在该点的迟滞（变差）是多少？ 2 解：该仪表的迟滞＝（103-98）/(250-0) =2%题3某玻璃水银温度计微分方程式为 式中：Q 0为水银柱高度(m); Q i 为被测温度（ºC）。
试确定该温度计的时间常数和静态灵敏度系数。
3解：由方程式知道该温度计为一阶传感器。
1)时间常数τ＝a 1/a 0=4/2=2s2)静态灵敏度系数k=b 0/a 0=2x10-3/2=10-3 m/℃ 题4 已知某一阶传感器的传递函数Τ=0.001s,求该传感器输入信号工作频率范围。
4解：一阶传感器的频率传递函数：11)(+=ωτωj j H幅频特性2)(11)(ωωj A +=由一阶响应曲线如图可知，当A(ω)>0.707时输出信号失 真较小，测量结果较精确。
因此取该范围为工作段 。
707.0)(11)(2=+=ωτωA在0.707处=1, =1，ω=2πf, 2πf τ=1 所以Hz f 159001.02121=⨯==ππτ所以输入信号工作范围为0-159Hz.题5已知某位移传感器，当输入量△X=10μm,其输出电压变化 △U=50mV 。
第一章传感器的一般特性1－1：答：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为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性；（2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数对二阶传感器：固有频率、阻尼比。
1－7：解：Y FS=200-0=200由A=ΔA/Y FS＊100％有A＝4/200＊100％＝2％。
精度特级为2.5级。
1－8：解：根据精度定义表达式：A＝ΔA/Ay FS*100%,由题意可知：A＝1.5％，Y FS＝100所以ΔA＝A Y FS＝1.5因为 1.4＜1.5所以合格。
第二章应变式传感器2－1：答：（1）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。
（2）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。
2－2：答：相同点：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所；不同点：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。
2－3：答：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；它与金属丝应变灵敏度函数不同，应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属丝的灵敏度。
2－4：答：因为（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变；（2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。
2－6：答；（1）直流电桥根据桥臂电阻的不同分成：等臂电桥、第一对称电桥和第二等臂电桥；（2）等臂电桥在R＞＞ΔR的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系；第一对称电桥（邻臂电阻相等）的输出电压等同于等臂电桥；第二对称电桥（对臂电阻相等）的输出电压的大小和灵敏度取决于邻臂电阻的比值，当k小于1时，输出电压、线性度均优于等臂电桥和第一对称电桥。
检测技术基础——习题11、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在 0.4%~0.6% ，该压力表的精度等级应定为级，另一家仪器商家需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9% ，应购买级的压力表。
A、 0.2B、 0.5C、1.0D、 1.52、某采购员分别在三家商店购买 100kg 大米、 10kg 苹果、 1kg 巧克力，发现均缺少约 0.5kg ，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的主要因素是。
A、绝对误差B、示值相对误差C、满度相对误差D、精度等级3、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的左右为宜。
A、 3 倍 B、10 倍 C、1.5 倍 D、0.75 倍4、用万用表交流电压档 ( 频率上限仅为 5kHz) 测量频率高达 500kHz 、 10V 左右的高频电压，发现示值还不到 2V ，该误差属于。
用该表直流电压档测量 5 号干电池电压，发现每次示值均为 1.8V ，该误差属于。
A、系统误差 B、粗大误差 C、随机误差 D、动态误差5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了。
A、提高精度B、加速其衰老C、测试其各项性能指标D、提高可靠性6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为。
A、 1℃ B、 0.5℃ C、 10℃ D、200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为，100℃时的示值相对误差为。
A、 2%B、 5％C、 1％D、 10％7、已知待测拉力约为 70N 左右。
现有两只测力仪表，一只为 0.5 级，测量范围为 0 ～500N ；另一只为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。
问选用哪一只测力仪表较好？为什么？8、欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选级。
（完整版）传感器习题库课题⼀传感器与检测技术的基础理论1-1 有⼀数字温度计，它的测量范围为-50～+150C ?，精度为0.5级。
求当⽰值分别为-20C ?、+100C ?时的绝对误差及⽰值相对误差。
1-2 欲测240V 电压，要求测量⽰值相对误差不⼤于0.6%±，问选⽤量程为250V电压表，其精度为哪级？若选⽤量程为300V 和500V 电压表，其精度⼜为哪级？1-3 已知待测电压约为80V 左右。
现有两只电压表，⼀只为0.5级，测量范围为0～300V ，另⼀只为1.0级，测量范围为0～100V 。
问选⽤哪⼀只电压表测量较好？为什么？1-4 ⽤⼀台三位数字电⼦温度计测量温度，数字⾯板上显⽰如图1－1所⽰的数值，求该仪表的分辨⼒、被测温度值、⽰值相对误差、满意相对误差。
（提⽰：该三位数字表的量程上限为199.9C ?）1-5 有⼀台测量压⼒的仪表，测量范围为60~10a P ，压⼒p 与仪表输出电压之间的关系为2012o p p U a a a =++式中，2550122,10(10),0.5(10)a a mV mV mV a a a P P ===-，求：1）该仪表的输出特性⽅程。
2）画出输出特性曲线⽰意图（x 轴、y 轴均要标出单位）。
3）该仪表的灵敏度表达式。
4）画出灵敏度曲线图。
5）该仪表的线性度。
1-6 检测系统由哪⼏部分组成？说明各部分的作⽤。
1-7 ⾮电量的电测法有哪些优点？1-8 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采⽤何种测量⽅法？如何进⾏？1-9 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm时，位移测量仪的输图1－1 数字式电⼦温度计⾯板⽰意图出电压由3.5V 减⾄2.5V ，求该仪器的灵敏度。
1-10 某测温系统由以下四个环节组成，各⾃的灵敏度如下：铂电阻温度传感器： C οΩ35.0 电桥：ΩV 01.0放⼤器： 100（放⼤倍数）笔式记录仪： V cm 1.0 求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。
传感器技术绪论习题一、单项选择题1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。
A. 应变式传感器B. 化学型传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。
A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（C ），构成信息技术的完整信息链。
A. 汽车制造技术B. 建筑技术C. 传感技术D.监测技术4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。
A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（B ）。
A. 传感器＋通信技术B. 传感器＋微处理器C. 传感器＋多媒体技术D. 传感器＋计算机6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（D ）的传感器。
A. 视觉器官B. 听觉器官C. 嗅觉器官D. 感觉器官7、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。
A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤8、传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D ）。
A. 测量B. 感知C. 信号调节D. 转换9、传感技术与信息学科紧密相连，是（C ）和自动转换技术的总称。
A. 自动调节B. 自动测量C. 自动检测D. 信息获取10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ）A．应变式传感器B．速度传感器C．化学型传感器D．能量控制型传感器二、多项选择题1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。
A. 能量守恒定律B. 电磁场感应定律C. 欧姆定律D. 胡克定律2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。
A. 传感检测原理B. 传感器件设计C. 传感器的开发和应用D. 传感器的销售和售后服务3、目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ABCD ）。
１传感器原理及工程应用习题集第一章 传感与检测技术的理论基础1－1 什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差？1－2 什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？它们通常应用在什么场合？ 1－3 用测量范围为-50～150kPa 的压力传感器测量140kPa 压力时，传感器测得示值为142kPa ，求该示值得绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。
1－4 什么是随机误差？随机误差产生的原因是什么？如何减小随机误差对测量结果的影响？1－5 什么是系统误差、系统误差可分哪几类？系统误差有哪些检验方法？如何减小和消除系统误差？1－6 什么是粗大误差？如何判断测量数据中存在粗大误差？ 1－7 什么是直接测量、间接测量和组合测量？1－8 标准差有几种表示形式？如何计算？分别说明它们的含义。
1－9 什么是测量不确定度？有哪几种评定方法？如何评定？1－10 对某节流元件（孔板）开孔直径20d 的尺寸进行了15次测量，测量数据如下（单位：mm ）：120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40 试用格拉布斯准则判断上述数据是否还有粗大误差，并写出其测量结果。
1－11 对光速进行测量，得到如下四组测量结果： ()s m c 811001000.098000.2⨯±= ()s m c 821001000.098500.2⨯±= ()s m c 831000200.099990.2⨯±= ()s m c 841000100.099930.2⨯±=２求光速的加权算术平均值及其标准差。
1－12 用电位差计测量电势信号xE （如图1－12所示），已知：m A 41=I ，m A 22=I ，Ω=51R ，Ω=102R ，Ω=10p R ，Ω=5p r ，电路中电阻1R 、2R 、p R 的定值系统误差分别为Ω+=∆01.01R ，Ω+=∆01.02R ，Ω+=∆005.0p R 。
设检流计A 、上支路电流1I 和下支路电流2I 的误差忽略不计。
求消除系统误差后的x E 的大小。
题1－12图 测量电势x E 的电位差计原理线路图1－13 测量某电路的电流mA 5.22=I ，电压∨=12.6U ，标准差分别为m A 5.0=I σ，∨=0.1U σ，求所耗功率UI P =及其标准差。
1－14 交流电路的电抗数值方程为CL X ωω1-= 当角频率Hz 51=ω，测得电抗1X 为Ω8.0； Hz 22=ω，测得电抗2X 为Ω2.0 Hz 13=ω，测得电抗3X 为Ω-3.0。
试用最小二乘法求电感L 、电容C 的值。
1－15 用X 光机检查镁合金铸件内部缺陷时，为了获得最佳的灵敏度，透视电压y 应随透视件的厚度x 而改变，经实验获得下表所示一组数据，假设透视件的厚度x 无误差，试求透视电压y 随着厚度x 变化的经验公式。
３第二章 传感器概述2－1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？它们的作用及相互关系如何？ 2－2 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些性能指标的含义。
2－3 什么是传感器的动态特性？它有哪几种分析方法？它各有那些性能指标？ 2－4 某压力传感器测试数据如表2－1所示，计算非线性误差、迟滞和重复性误差。
表2－12－5 当被测介质温度位t 1，测温传感器示值温度为t 2时，有下列方程式成立：ττd dt t t 221+= 当被测介质温度从25℃突变到300℃时，测温传感器的时间常数s 1200=τ，试确定经过350s 后的动态误差。
2－6 已知某传感器属于一阶环节，现用于测量100Hz 的正弦信号，如幅值误差限４制在005±以内，时间常数τ应取多少？若用该传感器测量50Hz 的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差各位多少？2－7 设有一个二阶系统的力传感器。
已知传感器的固有频率为800Hz ，阻尼比14.0=ε，问使用该传感器测试400Hz 的正弦力时，其幅值()ωA 和相位角()ωΦ各为多少？若该传感器的阻尼比改为7.0=ε，()ωΦ又将如何变化？第三章 应变式传感器3－1 什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
3－2 试述应变片温度误差的概念、产生原因和补偿办法。
3－3 什么是直流电桥？若按不同的桥臂工作方式，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？3－4 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：①四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？ ②画出相应的电桥电路图。
3－5 题3－5图为一直流应变电桥。
图中Ω=====120,44321R R R R V E ，试求： ①1R 为金属应变片，其余为外接电阻，当1R 的增量为Ω=∆2.11R 时，电桥输出电压?=O U②1R 、2R 都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压?=O U③题②中，如果R 2与R 1感受应变的极性相反，且Ω=∆=∆2.121R R ，电桥输出电压?=O U５题3－5图3－6 题3－6图为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变片灵敏系数05.2=K ，未受应变时，Ω=1201R 。
当试件受力F 时，应变片承受平均应变m m με800=，试求：①应变片电阻变化量ΔR 1和电阻相对变化量11R R ∆。
②将电阻应变片R 1至于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ，求电桥输出电压及电桥非线性误差。
③若要减小非线性误差，应采取何种措施？分析其电桥输出电压及非线性误差大小。
题3－6图3－7 在题3－6条件下，如果试件材质为合金钢，线膨胀系数C g61011-⨯=β，电阻应变片敏感栅材质为康铜，其电阻温度系数C a 61015-⨯=，线膨胀系数C g 6109.14-⨯=β。
当传感器的环境温度从10℃变化到50℃时，所引起的附加电阻相对变化量()t R R ∆为多少？折合成附加应变t ε为多少?６第四章 电感式传感器4－1 说明差动变隙电感传感器的主要组成、工作原理和基本特征。
4－2 变隙式电感传感器的输出特性与那些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？4－3 差动变压器式传感器有哪几种结构形式？各有什么特点？4－4 差动变压器式传感器的等效电路包括那些元件和参数？各自的含义是什么？4－5 差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和削除它的影响？4－6 简述相敏检波电路的原理，保证其可靠工作的条件是什么？4－7 已知一差动整流电桥电路如图所示。
电路由差动电感传感器Z 1、Z 2及平衡电阻1R 、2R ()21R R =组成。
桥路的一个对角接有交流电源Ui ，另外一个对角线为输出端U O ，试分析该电路的工作原理。
4－8 已知变隙电感传感器的铁芯截面积25.1cm S =，磁路长度cm L 20=，相对磁导率50001=μ，气隙cm 5.00=δ，mm 1.0±=∆δ，真空磁导率m H 70104-⨯=πμ，线圈匝数3000=W ，求单端式传感器的灵敏度δ∆∆L 。
若将其做成差动结构形式，灵敏度将如何变化？题4－7图７4－9 何谓涡流效应？怎样利用涡流效应进行测量？4－10 电涡流的形成范围包括哪些内容？它们的主要特点是什么？4－11 电涡流传感器常用的测量电路有哪几种？其测量原理如何？各有什么特点？第五章 电容式传感器5－1 根据工作原理可将电容式传感器分为哪几种类型？每种类型各有什么特点？各适应于什么场合？5－2 如何改善单极式变极距型传感器的非线性？5－3 图5－7为电容式液位计测量原理图。
请为该测量装置设计匹配测量电路，要求输出电压U o 与液位h 之间成线性关系。
5－4 有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器（如图5－5所示），其中mm a 8=，mm b 12=，两极板间距离为mm 1。
一块极板在原始位置上平移了mm 5后，求该传感器的位移灵敏度K （已知空气相对介电常数m F 1=ε，真空时的介电常数m F 12010854.8-⨯=ε）。
5－5 题5－5图为电容式传感器的双T 电桥测量电路，已知Ω===k R R R 4021，Ω=k R L 20，∨=10e ，MHz f 1=，pF C 100=，pF C 101=，pF C 11=∆。
求U L 的表达式及对应上述已知参数的U L 值。
5－6 差动电容式传感器接入变压器交流电桥，当变压器副边两绕组电压有效值均为U 时，试推到电桥空载输出电压0U 与1x C 、2x C 的关系式。
若采用弁截距型电容传感器，设初始截距均为0δ，改变δ∆后，求空载输出电压0U 与δ∆的关系式。
5－7 简述差动是电容测厚传感器系统的工作原理。
题5－5图第六章压电式传感器6－1 什么叫正压电效应和逆压电效应？什么叫正向压电效应和横向压电效应？6－2 石英晶体x、y、z轴的名称及其特点是什么？6－3 简述压电陶瓷的结构及其特点。
6－4 画出压电元件的两种等效电路。
6－5 电荷放大器所要解决的核心问题是什么？试推导其输入和输出的关系。
6－6 简述压电式加速度传感器的工作原理。
6－7 请利用压电式传感器设计一个测量轴承支座受力情况的装置。
第七章磁电式传感器7－1 简述变磁通式和恒磁通式磁电传感器的工作原理。
7－2 磁电式传感器的误差及其补偿方法是什么？7－3 磁电式传感器测量扭矩的工作原理是什么？7－4 什么是霍尔效应？霍尔电势与那些因素有关？7－5 影响霍尔元件输出零点的因素有哪些？怎样补偿？7－6 温度变化对霍尔元间的输出电势有什么影响？如何补偿？7－7 试证明霍尔式位移传感器的输出电压U H与位移Δx成正比关系。
7－8 试分析霍尔元件输出接有负载R L时,利用恒压源和输入回路串联电阻R进行８９温度补偿的条件。
7－9 要进行两个电压U 1、U 2乘法运算，若采用霍尔元件作为运算器，请提出设计方案，并画出测量系统的原理图。
第八章 光电式传感器8－1 光电效应有哪几种？相对应的光电器件个有哪些？8－2 试述光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光电池的工作原理，在实际应用时各有什么特点？8－3 光电耦合器分为哪两类？各有什么用途？8－4 试述光电开关的工作原理（拟定光电开关用于自动装配流水线上工件的计数装置检测系统）。
8－5 如何理解电荷耦合器件有“电子自扫描”作用。
8－6 光在光纤中是怎样传输的？ 对光纤及入射光的入射角有什么要求？ 8－7 光纤数值孔径NA 的物理意义是什么？对NA 取值大小有什么要求？ 8－8 当光纤的46.11=n ，45.12=n ，如光纤外部介质的10=n ，求光在光纤内产生全内反射时入射光的最大入射角c θ的值。
