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传感器复习

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一．填空题 1.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 2.传感器一般包括敏感元件，还包括（ A ） A.转换元件 B.敏感头 C.压敏器件 D.温敏器件 3.传感器的输出量通常为（ B ） A.非电量信号 B.电量信号 C.位移信号 D.光信号 4.属于传感器静态特性指标的是（ A ） A.重复性 B.临界频率 C.阻尼比 D.固有频率 5.以下那一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是（ D ） A.电阻式 B.电感式 C.电容式 D.电压式 6.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（ B ）的输出。 A.电阻 B.电压 C.电容 D.电荷 7. 电阻应变片在应力作用下电阻率发生变化，这种现象称为（ B ） A.压阻效应 B.应变效应 C. 压电效应 D.热电效应 8.电阻应变片是一种能将机械构件上的应变的变化转化为（ A ）的敏感元件。 A.电阻变化 B.电容变化 C.电感变化 D.压电变化 9.电阻式传感器是将被测量的变化转换成（ B ）变化的传感器。 A.电子 B.电压 C.电感 D.电容 10.将电阻应变片贴在( C )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件 11.电阻应变计的电阻相对变化ΔR/R与应变ΔL/L=ε之间在很大范围内是线性的则k=（ A ） A.ΔR/R/ε B.ΔR/R/L C.ΔR/R/ΔL D.ΔL/L/R 12.电容式传感器是将被测量的变化转换成（ A ） 变化一种传感器 A.电容量 B.电感量 C.介电常数 D.距离 13.以下属于应变计温度误差产生的原因是（ D ） 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.敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化 14.要使直流电桥输出电压为零的条件是（D ） A.R1R3>R2R4 B.R1R3>=R2R4 C.R1R315.涡流式压力传感器利用涡流效应将压力的变化变换成线圈的（ C ） A.电阻变化 B.电容变化 C.涡流变化 D.阻抗变化 16.在热电偶传感器中，热电偶回路的主要性质不包括( C ) A.中间导体定律 B.中间温度定律 C.欧姆定律 D.标准电极定律 17.热电偶可以测量（ C ） A.压力 B.电压 C.温度 D.热电势 18.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 19.莫尔条纹的宽度是由光栅常数和光栅的夹角决定的( A ) A.光栅常数越大，光栅的夹角越小, 莫尔条纹的宽度越宽 B.光栅常数越大，光栅的夹角越小, 莫尔条纹的宽度越宽 C.光栅常数越小，光栅的夹角越小, 莫尔条纹的宽度越宽 D.光栅常数越小，光栅的夹角越大, 莫尔条纹的宽度越宽 20.光栅式传感器中，如横向莫尔条文之间的距离为4mm, 则辩向电路的两个光电元件的距离应为（ A ） A.1mm B.2mm C.4mm D.8mm 21.单晶硅材料受到应力作用后，其（ D ）发生明显变化，这种现象称为压阻效应。 A.面积 B.长度 C.体积 D.电阻率 22.热敏电阻的标称电阻是指温度在（ A ）的电阻值 A.25 ºC B.0 ºC C.100 ºC D.273 ºC

23.下列不属于磁敏三极管的特性的是( D ) A.磁灵敏度高 B.能识别磁场的极性 C.体积小、电路简单 D.不需要补偿 24.光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下（A ） A.暗电阻大 B.亮电阻大 C.暗电阻与亮电阻差值大 D.暗电阻与亮电阻差值小 25.差动变压器属于（ D ） A.物性式传感器 B.结构式传感器 C.电阻式传感器 D.电感式传感器

26.下面哪个不是光敏电阻的优点（ D ） A.体积小 B.重量轻 C.机械强度高 D.耗散功率小 27.光敏电阻适于作为（ B ）。 A.光的测量元件 B.光电导开关元件 C.加热元件 D.发光元件 28.下列传感器中不能用来测量温度的是（ A ） A.压电传感器 B.热敏电阻 C.热电偶 D.热电阻 29.感应同步器的作用是测量( C ) A.电压 B.电流 C.位移 D.相位差 30.封装在光电隔离耦合器内部的是( D ) A.一个发光二极管和一个发光三极管 B.一个光敏二极管和一个光敏三极管 C.两个发光二极管或两个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管 二．判断题 1.在动态的信号作用下，输入和输出的关系称为动态特性。1 2.敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。1 3.灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数.0 4.传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量（输入量）之比。0 5.电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压U有关而且与电桥电阻有关。0 6.金属箔式应变片的敏感元件是金属丝栅。0 7.对应变式传感器来说，敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越大。0 8.铜电阻的测温范围一般为-50～150℃。1 9.应变计的灵敏度k恒大金属线材的灵敏度系数ko。0 10.电容式传感器适用于动态信号的测量。1 11.凡能够测量位移和速度的检测原理都可以用于加速度和振动的测量。1

12.压电式传感器可以等效成一个电荷源与一个电容并联的电荷发生器。0 13.用于制作压电传感器的常用压电材料是石英晶体和压电陶瓷。1 14.金属导体内产生的涡流由于趋肤效应，随着频率的增大，其贯穿深度也随之增大。0 15.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。0 16.差动变压器式传感器的两个次级线圈在联接时反向串联。1 17.差动变压器是应用互感原理工作的。1 18.绝对式码盘一般采用格雷码，而不是二进制码。1 19.热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成的。 1 20.编码器只有绝对式编码器。0 21.每毫米250条栅线的长光栅，栅距为4 μm，那么其分辨率为4μm。1

22.对于金属导体和半导体材料而言，都能产生霍尔效应，只不过，半导体材料的灵敏度要大一些，适合于作霍尔元件。1 23.常系数线性系统稳定输出信号的频率与输入信号的频率相同。1 24.光电池是利用光生伏特效应把光直接转变成电能的器件。1 25.最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。0 26.热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种类型。1

三．填空题 1.依据传感器的工作原理，传感器分 ， ， 三个部分组成。 敏感元件，转换元件，测量电路

2.传感器的静态特性有 、灵敏度、 、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移和温漂。 线性度，精确度

3.依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 ， 。 模拟式传感器， 数字式传感器

4.线性度和灵敏度是传感器的 指标，而频率响应特性是传感器的 指标。 静态, 动态

5. 线性度是指传感器的 与 之间是否保持理想线性特性的一种度量；灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器 与相应的 之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。 输出量 ，输入量，输出量的变化值 ，被测量的变化值 6.传感器的特性分为 和 。 静态特性，动态特性 7.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为： 。 k（x）=Δy/Δx 。

8.长为l、截面积为A、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为： 。 AlR

9.应变式传感器一般是由 和 两部分组成。 电阻应变片，测量电路

10.电阻应变计，也称 ,是一种能将机械构件上的 转换成 的传感元件。 应变计, 应变的变化, 电阻变化

11.热敏电阻有三种类型，即 ， ， 。 正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系数型 12.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 和 。 直线栅式应变计，箔式应变计

13.根据热敏电阻的三种类型，其中 最适合开关型温度传感器。 临界温度系数型

四．问答题 1. 什么叫传感器？传感器主要由哪几部分组成？它们的作用如何？ 传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量（通常为电量）的装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件的作用：能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量（一般为非电量）部分。 转换元件的作用：将感受到的非电量直接转换成电量。 2.什么叫线性度？ 其定义为: 传感器的输出—输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比, 称为该传感器的“线性度”, 通常用相对误差表示其大小:

max100%tFSeY

3.什么是弹性敏感元件？ 传感器中由弹性材料制成的敏感元件。在传感器的工作过程中常采用弹性敏感元件把力、压力、力矩、振动等被测参量转换成应变量或位移量，然后再通过各种转换元件把应变量或位移量转换成电量。 4.压电式传感器的工作原理是什么？压电式传感器的信号调理为什么必须要设置前置放大器？其作用是什么？ 压电式传感器的工作原理是压电效应。压电式传感器本身的内阻很高，而输出的能量信号又非常微弱，因此它的信号调理电路通常需要一个高输入阻抗的前置放大器。 其基本作用：1．把压电式传感器的高输出阻抗变换为低阻抗输出；2．对压电式传感器输出的微弱信号进行放大。 5.什么是热电效应？ 两种不同材料的导体（或半导体）组成一个闭合回路，将它们的两个节点分别置于温度为T及T0（T>T0）的热源中，则在该回路中就会产生热电动势（简称热电势），用eAB(T,T0)表示，这种现象称作热电效应。

6.什么是压阻效应？ 压阻效应：固体受到力的作用后，其电阻率（或电阻）就要发生变化，这种现象称为压阻效应。

)21(2E

llllR

R

7.简述热电偶中间导体定律 0AB0ABC,,TTETTE

由导体A、B组成的热电偶，当插入第三种导体时，只要该导体两端的温度相同，插入导体C后对回路总的热电势无影响。 8.画图说明霍尔效应 在与磁场垂直的半导体薄片上通以电流I，垂直于电流方向出现电压UH，这一现象称为霍尔效应。

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传感器复习题

传感器复习题

变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移 和角位移。
变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介 电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的 介电常数发生改变的场合。
7、电容式传感器有哪些优点和缺点？ 优点：(1)温度稳定性好(2)结构简单(3)动态响应好（4）可以实现非接触测量，
n 的数值由所要求的精度来定。若 n=3，则式中：a0, a1, a2, a3 为待定常数。
3)求解待定常数 a0 , a1 , a2 ,a3
二、将所求得的常系数 a0~a3 存入内存
将已知的反非线性特性拟合方程式写成下列形式：
y=a0+a1x+a2x2+a3x3
16、设计一个低通滤波器， 使它的频域响应特性与下列模拟滤波器相同：即要求所设计的 数字滤波器(GD(z))在ωD=a=10 rad/s 处的幅值为-3 dB。设已知采样周期 T=0.2 s
21、以压阻式压力传感器为例，其输出不仅受到工作环境温度 T 的影响，而且还受到电源 供电电流的影响，为了消除这两个参量的影响，需要对 T 和 I 分别进行监测。 1）试建立三传感器数据融合智能传感器械系统框图； 2）给出在进行三维标定试验时的三元回归方程。
式中，P 为规定的被测参量压力；为压阻式压力传感器输入压力为 P 时的输出电压值；为检 测工作环境温度用温度传感器的输出；为检测供电电流用传感器的输出；为可忽略的高阶（大 于二阶）无穷小量。
22、试述曲面拟合法基本原理。用二元回归分析的方法，以压阻式压力为例说明数据融合 的方法。 曲面拟合法，就是根据实际试验测试数据，求取函数 f(x,y)与变量 x 及 y 之间的解析式，使 其通过或近似通过所有的实验测试点。也就是说，使所有实验数据点能近似地分布在函数
传感器与检测复习

传感器与检测复习

1.一个完整的检测系统通常是由、_传感器____和___显示装置_____等部分组成。

2.按照获得测量值的方式可以分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量。

3.测量仪表的显示方式有___数字______、____模拟_____和____图像_____三种。

4.电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器，主要类型有：变面积式、变间隙式、变介质式。

5.发电式传感器有热电偶、压电式等，参量式传感器有电阻、电感、电容等。

6.根据光导纤维在传感器中的作用，可以将光导纤维传感器分为__传光型（功能式）_和__非功能型_____两种类型。

7.在光电传感器中，被测量可通过造成__光源__或__光源通路__的变化，影响传感器输出的电信号。

8.石英晶体__纵向___压电效应产生的电荷量与晶片的几何尺寸无关，而___横向__压电效应产生的电荷量与晶片的几何尺寸有关；压电陶瓷是一种__多晶____铁电体（请选填“纵向、横向、单晶、多晶”）。

9.为提高光栅式测试系统的分辨率和测得比栅距更小的位移量，经常采用细分技术技术。

10.电焊条外面包有一层药皮。

在焊接时，药皮熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。

如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。

药皮越薄，电涡流探头与金属焊条的间距就越 ___小___ ，焊条表面的电涡流就越 ___大___ ，电涡流探头线圈的等效电感量L 就越 ___小___ ，调频式转换电路输出频率 f 就越 ___大___ 。

根据f 的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。

11.电焊条外面包有一层药皮。

在焊接时，药皮熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。

如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。

药皮越厚，电涡流探头与金属焊条的间距就越 ___大___ ，焊条表面的电涡流就越 ___小___ ，电涡流探头线圈的等效电感量L 就越 ___大___ ，调频式转换电路输出频率 f 就越 ___小___ 。

传感器期末考试复习

传感器期末考试复习

（填空题）1、按照传感机理，可将传感器分为结构型和物性型两种型式。

2、传感器一般由敏感元件、转换元件和 测量电路三部分组成。

3、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。

对线性传感器来说，其灵敏度是理想曲线的斜率4、将导体或半导体置于磁场中并通入电流，若电流方向与磁场方向正交，则在与磁场和电流两者都垂直的方向上会出现一个电势差，这种现象称为霍尔效应5、在应变式传感器的测量电路中为改善传感器的非线性误差和提高输出灵敏度常采用差动半桥或全桥电路。

6、电涡流传感器是基于电涡流效应原理进行工作的，可以进行厚度测量、位移测量、振幅测量、转速测量和涡流探伤等应用。

7、电阻应变片式传感器按制造材料可分为①金属导体材料和② 半导体材料。

它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由形变形成的，而②的电阻变化主要是由压阻效应造成的，半导体材料传感器的灵敏度较大。

1、传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。

2、温度测量方法有接触式测温和非接触式测温两大类。

3、电涡流传感器是利用电涡流效应进行工作的，主要有低频透射式和高频反射式两种类型。

4、在半导体气敏传感器中，加热是为了有助于氧化反应进程，材料中加入催化剂是为了改善传感器的选择性。

5、光电效应分为内光电效应和外光电效应两大类。

光敏二极管在电路中一般处于反向工作状态，没有光照时，暗电阻很大暗电流很小；当光照射在PN 结上时，形成的电流为光电流。

6、采用差动式结构的自感传感器利用铁心线圈的参数变化带动线圈的自感变化来进行测量；差动变压器是利用线圈间的互感变化进行测量的。

7、常用电容传感器的测量电路有耦合式电感电桥、双T 二极管交流电桥、脉冲调宽电路和运算放大器电路。

1、按照传感机理，可将传感器分为物性型和结构型两种型式。

2、传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。

3、传感器的输入输出特性指标可分为静态和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的静态指标，而频率响应特性是传感器的动态指标。

传感器技术复习题

传感器技术复习题

传感器技术复习题及答案一、埴空题1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象叫做电阻丝的(应变效应)。

2、引用误差是指测量的（绝对误差）与仪表的（满量程）之比，这一指标通常用来表征仪器本身的精度，而不是（测量）的精度。

3、传感器的动态数学模型是指传感器在受到随时间变化的（输入量）作用时，输出-输入之间的关系，通常称为（响应特性）。

4、静态标定是指在静态标准条件下，对传感器的（静态特性）、（静态灵敏度）、（非线性）、（滞后）、（重复性）等指标的确定。

5、应变片由金属丝栅（敏感栅）、绝缘基片及覆盖片三部分组成。

金属丝栅两头焊有引出线，作连接测量导线用。

6、在应用中电容式传感器有三种基本类型，即（变极距）型或称（变间隙）型、（变面积）型和（变介电常数）型。

而它们的电极形状又有（平板）形、（圆柱）形和（球平面）形三种。

7、容栅传感器是在（变面积）型电容传感器的基础上发展的一种新型传感器，它分为（长容栅）和（圆容栅）两种。

8、电容式传感器是将被测量的变化转换成（电容量）变化的一种传感器。

9、变极距式电容传感器的电容变化量与极距的变化量之间不是（线性）关系。

但当量程远小于极板间初始距离时，可以认为它们之间是（线性）的。

这种类型的传感器一般用来测量（微小变化）的量。

10、传感器在正(输人量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞，它一般由实验方法测得。

11、某些晶体沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变：晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。

这种现象叫（压电效应）。

反之，如对晶体施加电场，晶体将在一定方向上产生机械变形；当外加电场撤去后，该变形也随之消失。

这种现象称为（逆压电效应），也称作电致伸缩效应。

12、磁栅传感器有（长磁栅式）和（圆磁栅式）两种，分别用来测量（线位移）和（角位移）。