《传感器原理与应用》综合练习答案(期末考试)

《传感器原理与应用》综合练习

一、填空题

1热电偶中热电势的大小仅与 金属 _______ 的性质、 接触点温度 有关，而与

热电极尺寸、形状及温度分布无关。

2. 按热电偶本身结构划分， 有 普通 热电偶、铠装热电偶、 微型 热电偶。

3. 热电偶冷端电桥补偿电路中， 当冷端温度变化时，由 _________ 电桥提供一个 电

位差 _________ 随冷端温度 变化 _____________ 的附加电势，使热电偶回路的输出 不随

冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。

4. 硒光电池的 光谱峰值 与人类相近，它的 入射光 波长与人类正常视

觉的也相近，因而应用较广。

5•硅光电池的光电特性中，光照度与其 短路电流 ___________ 呈线性关系。

6•压电式传感器的工作原理是基于某些 介质 材料的压电效应。

7.压电陶瓷是人工制造的多晶体， 是由无数细微的电畴组成。 电畴具有自己 极化 方

向。经过 极化 过的压电陶瓷才具有压电效应。

&压电陶瓷的 压电常数 ________ 比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点，尤其

是其它压电材料无法比的。

9•压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量 频率小 的被测量。特

别不能测量 静态量 ______ 。

10.霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受 洛伦茨力 ______________ 作用发生 位移 的

结果。

11•霍尔元件是 N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对

叫 _______ 电极用于引入 激励电流 _________ ;另一对叫 霍尔 _______ 电极，

用于引出 霍尔电势 。

12.减小霍尔元件温度误差的措施有： （1） 利用输入回路的串联电阻 __________ 减小由输入

电阻随温度变化；弓I起的误差。 （2）激励电极 采用恒流源 __________ ，减小由于灵敏度随温

度变化引起的误差。

13•霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成 磁物

理量的变化 ；另一部分是霍尔元件和 测量电路 __________ 。

14 •磁电式传感器是利用 霍尔效应 原理将 磁参量 _________ 转换成感应电动势信号

输出。

15•变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为 ___________ 磁路的一部分。当齿轮转动

时，引起磁路中 __________，线圈感应电动势输出。

16 •热敏电阻正是利用半导体的 ____________ 数目随着温度变化而变化的特性制成的

热 ______ 敏感元件。

17•热敏电阻与金属热电阻的差别在于，它是利用半导体的电阻随温度变化 阻值变化

的特点制成的一种热敏元件。

18•热敏电阻的阻值与温度之间的关系称为热敏电阻的 _________________ 。它是热敏电阻测温

的基础。

19•热敏电阻的基本类型有： 负温度系数 _____________ 缓变型、 正温度系数 ______________ 剧

变型、 临界温度 ____________ 型。 20. 正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻不能用于 温度范围的温度控制，

而在某一 __________ 温度范围内的温度控制中却是十分优良的。

21. ____________________________________________________ 正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻属于 _____________________________________________ 型，适用于温度监测和温度 控制。

22. 金属电阻受应力后，电阻的变化主要是由 形状 的变化引起的；而半导体电阻

受应力后，电阻的变化主要是由 ___________ 发生变化引起的。

23. 对于简单的拉伸和压缩来说， 当半导体电阻上的作用应力与电流方向一致时， 其电阻率

的 _________ 与 ________ 成正比。

24. 当半导体材料在某一方向承受应力时，它的 电阻率 发生显著变化的现象称为

半导体压阻效应。用这个原理制成的电阻称固态 半导体应变片 __________ 。

25. 固体受到压力后，其电阻率发生一定变化，所有固体材料都有这个特点，其中以 金属

材料最为显著。

26. 为了增大灵敏度，压敏电阻常常扩散（安装）在薄的 基片 上。压力的作用先

引起 电阻相对变化 ，随之使压敏电阻承受应力。

27. __________________________________________________ 扩散压阻器件是在硅膜片适当位置上扩散出 _______________________________________________ 相等的压敏电阻，然后将它们

接成 ___________ 而成。

28. ______________________________________ 扩散硅压阻器件中， 有一种圆形 与其支撑的

____________________________________________ 合为一体，称为圆形

硅杯膜片结构。

29. 湿敏电阻主要由 _ 基体 、电极和绝缘基片组成。

30 .碳湿敏电阻是在绝缘基片上制备两个电极，然后在电极之间喷涂一层含有 的有机胶状纤维素而成。

31 •湿敏电阻的工作原理是 利用湿敏材料 ____________ 在吸收了环境中的水分后，引起两

电极间 ___________ 的变化而工作的。

32. 磁敏二极管工作时加 正向偏置 电压。由于它的磁灵敏度很高，特别适用于测

量 __________ 。

33. 由磁敏二极管的工作原理知道， 用 外加正偏压 控制其集电极电流的变化方向

（增加或减小）；用

磁场变化 _________ 控制其集电极电流的变化量。

34. 磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的 磁场灵敏度 _________ ，因而

适用于 弱磁场 ___________ 的测量。

35. 气敏元件接触气体时， 由于其表面 ,致使其电阻率发生

明显变化。

36. 气敏电阻的材料不是通常的硅或锗材料，而是 氧化锡 ____________ 。 37•气敏元件工作时，需要 工作温度 ____________ 比环境温度高得多，为此气敏元件结

构上有 加热器 。

38. 电阻应变片的工作原理就是依据应变效应， 建立导体 电阻值 与变形之间

的量值关系而工作的。

39. 当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时，应变片灵敏系数 K是应变片的_

电阻相对变化 _______ 与试件主应力的 半导体应变片应变值 之比

40. 螺线管式差动变压器传感器中， 电压 是评定差动变压器性能的主要指标

之一，它的存在会造成传感器在零位附近 ___________________ 降低和测量误差增大。

41. 差动螺线管式电感传感器主要由两个 差动连接 的螺线管和初始状态处于对称位

置的

_螺丝管 ________ 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。

42 •电涡流传感器的配用电路有 调频式 ____________ 电路、 ______ 电路（任写两个）。

43. 电涡流式传感器工作时，要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈 _________

的距离，否则会使 __________ 降低和非线性误差加大。

44. 采用热电阻作为测量温度的元件是将 _____ 温度 的测量转换为—电阻 的测量。

45. ___________________________________________ 电位器的种类繁多，按工作特性可分为

__________________________________________________ 性和 _______ 性两种。

46. _________________________________________ 差动变压器传感器不仅可以直接用于 测量，还可以用于测量与 _______________________________ 有关的

任何机械量。

47. 测量仪表的精确度是 精密度 和 准确度_两者的总和。精确度简称 _______ 。

48. 螺线管式差动变压器传感器主要由线圈组合、 铁芯 _________ 和 _________________ 组

成。

49. ______________________________________ 传感器变换的被测量的数值处在 下，传感器

_____________________________________________ 的关系称为传感器

的静特性，其主要技术指标有： 线性度 _______ 、灵敏度、迟滞和重复性等。

50. 当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时，应变片灵敏系数 K是应变片的_

___________ 与试件主应力的 ________ 之比

51 •闭磁路变隙式单线圈电感传感器的 _____________ 与灵敏度及线性度是相矛盾的。

52. 电涡流式传感器工作时，要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈 _______

的距离，否则会使 __________ 降低和非线性误差加大。

53. 电容式传感器中，变介电常数式多用于 液面高度 的测量。

54. ___________________________________________ 电位器的种类繁多，按工作特性可分为

__________________________________________________ 性和 _______ 性两种。

55. _________________________________________ 差动螺线管式电感传感器主要由两个 的螺线管和初始状态处于对称位置的 _____________________ 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。