传感器技术与应用期末复习资料(2012.6.18)
《传感器技术与应用》期末复习
2012.6.18
考试形式：闭卷笔试
考试时间：90分钟
考试题型：单项选择题（20分）；填空（20分）；简答（30分）；计算（30分）
一、单项选择
l、压电式传感器目前主要用于测量( B )
A.静态的力或压力
B.动态的力或压力
C.速度
2、铜电阻测温线性好、价廉，其测温范围为( C )
A. -50~50
B. 0~100
C. -50~150
D. -100~100
3、应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的 ( B )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
4、变间隙式电容传感器的在工作范围内，电容变化量与极板间距离变化量之间的关系是( B )
A. 近似正比关系
B. 反比关系
C.无法确定
D. 二阶关系
5、通常用热敏电阻测量( C )
A.电阻
B.扭矩
C.温度D:压力
6、在光的作用下，物体内的电子逸出物体表面，向外发射的现象叫( D )。
A.声光效应
B.压电效应
C.磁电效应
D.外光电效应
7、固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，这是由哪些方面因素发生显著变化而引起的( A )
A.电阻率
B.几何尺寸 c.晶面上电荷 D.极化电荷
8、Xl、X2.. ............Xn为测量值，指出下列哪个式子表示残差( B )
A、Vi=Xi-真值
B、Vi=Xi一算术平均值
C、Vi=Xj一指示值
9、转子流量计锥形管必须（B）
A.上小下大
B. 上大下小
C. 上下一致
10、压电传感器的信号处理有电荷放大器、电压放大器，二者在应用方面最主要区别是（ B ）
A. 阻抗变换能力
B. 电缆线长度变化影响记入与否
C. 输出电压与输入电压
D. 以上讲法都不对
11、电阻应变片的初始电阻有多种，其中用得最多的是( B)
A. 60
B. 120
C. 200
D. 240
12、差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是( C )
A. 变间隙式
B.变面积式
C.螺线管式
13、霍尔效应中，霍尔电势与( A )
A. 霍尔常数成正比
B.霍尔常数成反比
C.霍尔元件的厚度成正比
14、在工程技术中，通常用电容式传感器测量( C )
A. 电压
B.磁场强度
C.位移
D.温度
15、转子流量计安装时，必须（A）安装
A.垂直
B.水平
C. 30°倾斜
D. 45°倾斜
16、压电式传感器的工作原理是基于( D )。
A. 应变效应
B.电磁效应
C. 光电效应
D. 压电效应
17、对于一个线性仪表，其线性度为（ B ）
A. 100%
B.等于零
C.不等于零的常数
D.与输入量呈线性关系
18、热电偶中产生热电势的条件是（B ）
A. 两热电极材料相同
B. 两热电极材料不同
C. 两热电极的两端尺寸相同
D.两热电极的两端尺寸不同
19、转子流量计使用时，流体流入方向为( C )
A.自上而下
B.水平流入 c.自下而上
20、电涡流传感器的工作原理是基于( B )。
A. 应变效应
B.电磁效应
C. 光电效应
D. 压电效应
21、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( B )
A.接线方便
B.减小引线电阻变化产生的测量误差
C.减小桥路中其它电阻对热电阻的影响
D.减小桥路中电源对热电阻的影响
22、光敏电阻的性能好，灵敏度高，是指给定工作电压下( A )
A.暗电阻与亮电阻差值大
B.亮电阻大
C.暗电阻与亮电阻差值小
D.暗电阻大
23、电阻应变片的线路温度补偿方法中有（A ）
A. 差动电桥补偿法
B. 补偿线圈补偿法
C. 恒流源温度补偿电路法
D. 无法进行温度补偿
24、单线圈螺线管式电感传感器广泛应用于测量（ C ）
A. 大量程角位移
B. 小量程角位移
C. 大量程直线位移
D. 小量程直线位移
25、金属应变片承受应力时，其阻值发生变化是该电阻（B ）变化所引起的。
A.极化电荷
B.几何尺寸
C.晶体上电荷
D.电阻率
26、传感器的（A ）是指输出指示值与被测量的约定真值的一致程度。
A．精确度 B.线性度 C.测量范围 D.灵敏度
27、传感器的（D ）是指达到稳定状态时，输出变化量与引起输出变化量的输入
变化量之比。
A．精确度 B.线性度 C.测量范围 D.灵敏度
28、霍尔效应中，霍尔元件的乘积灵敏度与（A ）
A．霍尔元件的厚度成反比 B. 霍尔元件的宽度成正比
C. 霍尔元件的厚度成正比
D. 以上都不对
29、压力表安装时必须与管道（B ）
A.水平安装
B.垂直安装
C.成45度安装
补充：应变片的灵敏度比其他材料的灵敏度（ A ）
A. 小
B. 大
C. 相等
D. 都不对
二、填空
1、检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法。
2、霍尔传感器的霍尔电势U H为 K H IB 若改变 I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。
3、光电式传感器主要用于测量转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量。
4、电容式传感器中，变间隙式一般用来测量微小的位移。
5、传感器静态特性主要技术指标有：灵敏度、精确度、测量范围与量程和线
性度。
6、正态分布随机误差具有如下性质单峰性、对称性、有界性和抵偿性。
7、电容式传感器的三种工作方式是变间隙式、变面积式、和变介电常数式。
9、绝对误差是测量值减约定真值，某次残差是某次测量值减算术平均
值。
10、引用误差的定义为最大绝对误差除以测量范围的百分数
13、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变压器的基本
原理制成的，其次级绕组都用差动形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。14、金属丝电阻应变片与半导体应变片其工作原理主要区别在于前者利用导体形变引起电
阻变化、后者利用半导体电阻率变化引起电阻变化。
15、霍尔效应的定义是霍尔元件置于磁场中，元件二端通以电流，其垂直方向二端有霍尔
电势输出。
16、传感器的基本特性通常用其静态特性和动态特性来描述。。
17、压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不适宜测量频率太低的被测量，
特别是不能测量静态值。
19、光纤传感器具有那些优点灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温、
体积小、质量轻等优点。
21、光纤传感器可广泛应用于测量位移、速度、加速度、压力、温度、液位、流量、水声、
电流、磁场、放射性射线等物理量。
22、热电偶冷端温度有那些补偿方法补偿导线法、计算修正法、冷端恒温法（冰浴法）和
补偿电桥法。
23．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差动式电容传感器。
26.光敏二极管的结构与普通二级管类似。它是在反向电压下工作的。
28．压电式传感器的工作原理是基于某些电介质材料的压电效应。它是典型的有源传感器。
29．自感式电感传感器是将被测量的变化转换为自感量L的变化。差动变压器是将被测量的变化转换为互感量M的变化。差动变压器主要优点是输出幅度大、线性好。
30．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，其灵敏度是常数。
31．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三线制接法。
32．对于高频反射式电涡流传感器来说，为了使其具有较高的灵敏度度，不产生电涡流的透射损耗，要求被测特必须达到一定的厚度。
33．电容式传感器中，变介电常数式多用于液位或片状材料厚度的测量。
34、测量中将被测结果减去被测量的约定真值称为绝对误差，而将最大绝对误差除
以测量范围的百分数定义为 最大引用误差 。 三、简答题
1、图示为四种电容式传感器结构示意图，a ，b 动片上下移动，c ，d 动片旋转移动， 试分别写出其名称：
a 变间隙式
b 差动变间隙式
c 变面积式
d 差动变面积式 2. 简述电涡流传感器工作原理及其主要用途
解: 利用金属置于变化的磁场或在磁场中运动,金属表面会产生电涡流,从而检测被测参数变化。主要用途——可测位移、振幅、厚度、转速、金属探伤等。
3、图示为霍尔式压力传感器原理，试分析其工作原理，霍尔电势（IB K U H H =）与压力P 的关系。
弹簧管将输入压力P 转变为
位移X=K P 〃P 而霍尔元件在均匀梯度磁场中移动B=K B X 这样霍尔电势
KP
P K IK K IB K U P B H H H =?==即测出
H U 即可知P
4.热电偶测温时，为什么冷端温度要补偿，常用有哪几种冷端温度补偿方法。 答：消除冷端温度变化和不为零度给测量带来的误差。 常用补偿办法有补偿导线（延长导线）、恒温法、计算修正法、补偿电桥法 6. 热电阻传感器在工业生产应用时，常用几线制接线方式，这是什么原因？ 答：用三线制 两根引线电阻分别接入测量电桥相邻两臂可避免引线电阻r 受环境影响而引起输出变化（引入测量误差）
7.光电传感器可以测量哪些物理量？（写出五种以上）
答：转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量、检测溶液浓度等
8. 简述霍尔传感器的工作原理及其四种主要用途。
答：在霍尔元件的平面法线方向施加磁感应强度B ，经有控制电流引线通入控制电流
I，则由于洛仑兹力的作用，两个霍尔电极上出现相反极性载流子的积累，从而在霍尔电势输出引线之间产生霍尔电势U H，U H=K H IB。
补充：主要应用方式：⑴把被测量的变化变为B的变化；⑵把被测量的变化变为I的变
化；⑶把被测量的变化变为B与I的变化；
9.试问光纤传感器具有哪些优点？（写出四个以上），可广泛应用检测哪些物理参数
（写出四个以上）。
答：光纤传感器具有灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温、体积小、质量轻等优点。它可用于位移、速度、加速度、压力、温度、液位、流量、水声、电流、磁场、放射性射线等物理量的测量。
10. 图示为传感器流量计示意图，试分析其工作原理。
流体由下而上通过锥形管时，若作用于浮子上升力大于浸没
在浮子的质量，浮子便会上升，浮子与锥形器的间隙会增大，介
质流速会下降，作用于浮子的上升力会逐渐减少，直到上升力与
浸在介质中浮子的质量相同时，浮子稳定在某一高度，读出相应
刻度，便可知流量值
☆11、图示为双金属电接点传感器，图（a）为正常工作，图（b）为过电流时融点断开，试分析该传感器工作原理及如何应用。
可用作冰箱过电流保护。电热丝与被保护的冰箱压缩机相连，当压缩机电流过大，电热丝对双金属片加热，若大电流维持，热量使双金属片由中央凸起变为中央凹陷状，触点断开，保护压缩机。
☆13. 如图，是带有等位环的平板电容器结构原理图，请问等位环的作用是什么？
答：平板电容器的极板间存在边缘效应，边缘效应不仅是
电容传感器的灵敏度降低，而且产生非线性，增加等位环
后，使电极板的边缘电力线平直，保持边缘部分两极板间
的电场均匀，消除和减少边缘效应，提高传感器的灵敏度
和线性度。
14、简述电容传感器的工作原理，其有何优点。
温度稳定性好、结构简单、适应性强、动态响应好、可实现非接触式测量、灵敏度和分辩力
高。
四、计算题
☆1.现对一个量程为60MPa ，压力表进行校准，测得数据如下。
试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级。 解: 最大绝对误差为0.4Mpa
%670%10060
40?-=??-
该压力表精度等级为1级.
2．被测对象温度为200℃左右，现有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，应选哪一种温度计，为什么？
A 表 量程0~ 300℃ 精度等级1.5级
B 表 量程0~ 400℃ 精度等级1.5级
C 表 量程0~ 500℃ 精度等级1.0级
解：A 表 △A=300×±1.5%=±4.5℃
△B=400×±1.5%=±6℃ △C=500×±1.0% =±5℃
3．电容测微仪的电容器极板面积A=28cm 2，间隙d=1.1mm ，相对介电常数εr =1， ε0=8.84×10-12F/m 求：（1）电容器电容量
（2）若间隙减少0.12mm ，电容量又为多少？ 解：（1）()()()
341200
101.1/10281084.81/---?????==d A C r εε
=F 12
105.22-?
（2）()()d d A C r x
?-=/0εε
=
()
()3412
1012.01.1/102810
84.81---?-????
=25.26×10-12
F
4. 电容传感器初始极板间隙d 0=1.2mm ，电容量为117.1PF,外力作用使极板间隙减少0.03mm 。
求：（1）这测微仪测得电容量为多少？
（2）若原初始电容传感器在外力作用后，引起间隙变化，测得电容量为96PF ，则极板间隙变化了多少？变化方向又是如何？
（1）C x =PF d d C 1202.103.011.117100=??? ?
?+?=???? ???+
（2）0C 从117.1→96 ∴间隙增加了
)2
.11(1.117)1(9601
d
d d C C x ?-?=?-
==
mm d 216.0)1
.11796
1(2.1=-
?=? 即间隙增加了0.216mm
5. 电容传感器初始极板间隙d 0=1.5mm ，外力作用使极板间隙减少0.03mm ，并测得电容量为180PF 。
求：（1）初始电容量为多少？
（2）若原初始电容传感器在外力作用后，引起间隙变化，测得电容量为170PF ，则极板间隙变化了多少？变化方向又是如何？
（1）C x =????
?
??+=?+000
1d d C C C
PF C C x
47.1765
.103.010=+
=
∴ （2）176.47→170 ∴间隙增加了 )1(001
d
d C C C C x
?-
=?-= ()mm C d C C
d x 055.05.147
.17617047.1760
1
=?-=-=
?
∴间隙增加了0.055mm
6. 电容测微仪的电容器极板面积A=32cm 2，间隙d=1.2mm ，相对介电常数1=r ε，
m F /1085.8120-?=ε
求：（1）电容器电容量
m m 2d 0=（2）若间隙减少0.15mm ，电容量又为多少？ 解：（1）电容器电容量
PF d
A
C r 57.231057.23102.1103211085.8123
4
1200=?=?????=
=
----εε
（2）间隙减少后电容量为C x
PF d
d A
C r x 94.261094.2610)15.02.1(103211085.8123
4
120=?=?-????=
?-=
----εε
或另解：
PF d d d C C o x 94.2615
.02.12
.157.23=-?=?-?
=
7. 电容传感器的初始间隙，在被测量的作用下间隙减少了500μm ，此
时电容量为120P ，则电容初始值为多少？
解：已知do=2mm Δd=0.5mm Cx=120p 因为 Cx=ξΑ/(do-Δd)
所以 ξΑ=Cx(do-Δd)=120(2-0.5)=180
Co=ξΑ/do=180/2=90pf
解2
因：
9. 下图为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器，若选用特性相同的四片电阻应变片，R 1～R 4，它们不受力时阻值为120Ω，灵敏度K=2，在Q 点作用力F
（1）在测量电路图2中，标出应变片及其符号（应变片受拉用+，受压用-）
（2）当作用力F=2Kg 时，应变片ε=5.2×10-5，若作用力F=8Kg 时，ε为多少？电阻应变片△R 1、△R 2、△R 3、△R 4为何值。
（3）若每个电阻应变片阻值变化为0.4Ω，则输出电压U 。为多少（R L =∞）
PF
962
5.01120
c PF 1201c c c c c c c c 0000000x 0
0=+
=∴=???? ??δδ?+=+δδ?=?+=δδ
?=?现为电容量
解：⑴ R 1和R 4受拉为正，R 2和R 3受压为负
⑵
⑶
10、一个用于位移测量的电容式传感器，两个极板是边长为5cm 的正方形，间距为1mm ，气隙中恰好放置一个边长5cm 、厚度1mm 、相对介电常数为4的正方形介质板，该介质板可在气隙中自由滑动。试计算当输入位移（即介质板向某一方向移出极板相互覆盖部分的距离）分别为0cm 和5.0cm 时，该传感器的输出电容值各为多少？
()
m F /10858120
-??=ε
①输入位移为0时 C=
PF d
s
d
s
58810
110541085.83
4
212?=?????=
=
---εε
②输入位移为5cm 时 C=
PF d
s
1.2210
110511085.83
4
212=?????=
---ε
补充：已知直流电桥电源E 1=3V , R 3=R 4=120欧姆，R 1 R 2为相同型号的电阻应变片，初
始值为120欧姆，灵敏度K=2 , 如图所示。梁的弹性模量E= 2x1011 N/M 2 材料面积A=0.003 M 2 受力F=3X106 N 试求：⑴ 输出U 0 （ε=EA
F
）；⑵.在图中标出应变片符号。
Ω-=?-=?=???Ω
=???=εK =?=????=??=εK =?=εK =----04992.0R R R R R 04992.0120108.202R R R R R 108.20102.528g 8F 102.5g 2F 1323250'41415
5'
'5受压受拉时时V R R R R R R U 01.06.1194.1206.11936.1194.1204.12034332110=+?-
+?=+E -+?E =
解：⑴ ε=EA F
003
.010210311
6???= 2
1063
?= U 0=
2
1
E K ε
=
2100.522
3
-??? =V 2101.5-? ⑵ 标注如图所示
2
105.0-?=
传感器期末复习资料)
传感器 绪论 概念： 1.传感器的定义： ①：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 ②：狭义的定义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 2.传感器组成: 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 第一章 概念： 1.传感器的一般特性：描述此种变换的输入与输出关系。 静特性：输入量为常量或变化极慢时（慢变或稳定信号）。 1) 线性度：传感器的输出与输入关系呈线性，实际上这往往是不可能的。 假设传感器没有迟滞和蠕变效应,其静态特性可用下列多项式来描述： x ——输入量； y ——输出量；a 0——零点输出；a 1——传感器的灵敏度,常用k 表示；a 2,a 3,…,a n ——非线性项系数。 ∑=+=++++=n i i i n n x a a x a x a x a a y 102210...
非线性误差（线性度）定义：输出输入的实际测量曲线与某一选定拟合直线之间的最大偏差，用相对误差γL表示其大小。即传感器的正、反行程平均测量曲线与拟合直线之间的最大偏差对满量程（F.S.）输出之比（%）： γL——非线性误差（线性度）；Δ ——输出平均值与拟合直线间的最 Lmax 大非线性误差；y F.S.——满量程输出。满量程输出用测量上限标称值y H与测量下限标称值y L之差的绝对值表示,即y F.S.=|y H-y L|。 大多数传感器的输出曲线是通过零点的，或者使用“零点调节”使它通过零点。某些量程下限不为零的传感器，也可以将量程下限作为零点处理。目前常用的拟合方法有：①理论拟合；②过零旋转拟合；③端点连线拟合； ④端点连线平移拟合；⑤最小二乘拟合；⑥最小包容拟合等。
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)
传感器原理及应用 一、单项选择题(每题2分．共40分) 1、热电偶的最基本组成部分是()。 A、热电极 B、保护管 C、绝缘管 D、接线盒 2、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( )。 A、补偿导线法 B、电桥补偿法 C、冷端恒温法 D、差动放大法 3、热电偶测量温度时( )。 A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需加电压 4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪 个基本定律( )。 A、中间导体定律 B、中间温度定律 C、标准电极定律 D、均质导体定律 5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。 A、必须使用两种不同的金属材料； B、热电偶的两端温度必须不同； C、热电偶的冷端温度一定要是零； D、热电偶的冷端温度没有固定要求。 6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。 A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器； B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器； C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器； D、没有固定要求。 7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。 A、接线方便 B、减小引线电阻变化产生的测量误差 C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 D、减小桥路中电源对热电阻的影响 8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。 A、动量守恒； B、能量守恒； C、机械能守恒； D、电荷量守恒； 9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( )。 A、光电管 B、光敏电阻 C、光电倍增管 D、光电池
《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，由不平衡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。 8．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。一对叫激励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；引起的误差。（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。
传感器原理及应用期末复习资料全
信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。 1．什么是传感器？ 广义：传感器是一种能把特定的信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。 狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 国家标准：定义：能够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。 2．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 传感器一般由敏感元件、转换原件和基本电路组成。敏感元件感受被测量，转换原件将其响应的被测量转换成电参量，基本电路把电参量接入电路转换成电量。传感器的核心部分是转换原件，转换原件决定传感器的工作原理。 3．传感器的总体发展趋势是什么？传感器的应用情况。 传感器正从传统的分立式朝着集成化、数字化、多功能化，微型化、智能化、网络化和光机电一体化的方向发展，具有高精度、高性能、高灵敏度、高可靠性、高稳定性、长寿命、高信噪比、宽量程和无维护等特点。未来还会有更新的材料，如纳米材料，更有利于传感器的小型化。发展趋势主要体现在这几个方面：发展、利用新效应；开发新材料；提高传感器性能和检测围；微型化与微功耗；集成化与多功能化；传感器的智能化；传感器的数字化和网络化。 4．了解传感器的分类方法。所学的传感器分别属于哪一类？ 按传感器检测的畴分类：物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器 按传感器的输出信号分类：模拟传感器、数字传感器 按传感器的结构分类：结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器 按传感器的功能分类：单功能传感器、多功能传感器、智能传感器 按传感器的转换原理分类：机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传感器 电化学传感器 按传感器的能源分类：有源传感器、无源传感器 国标制定的传感器分类体系表将传感器分为：物理量、化学量、生物类传
《传感器技术与应用》期中考试题(含答案)
一、填空题：（每空2分，共20分） 1、传感器的动态特性越好，则能测的信号频率越宽（宽、窄）。 2、已知一米尺的修正值为-2mm，现用该米尺测得某物体长度为32.5cm，则该物体长度为 32.3 。 3、测50mm的物体，测得结果为50.02mm，则相对误差为 0.04% 。 4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。 5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。 6、在差动变压器的实验中，观察到的现象是在一定范围内呈线性。 7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时，这些晶体物质会产生变形，这种现象称为逆压电效应。 8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或 加装等位环来减小。 9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型（调幅、调频、调相）。 二、判断题（正确的打√，错误的打×。每小题1分，共10分） 1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。（ x ） 2、为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。（ Y ） 3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大，灵敏度越低，非线性误差越小，量程越大。（ Y ） 4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。（ Y ） 5、压电式传感器只能进行动态测量。（ Y ） 6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。（ X ） 7、求和取平均是为了减小系统误差。（ X ）
8、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属，还可以测量非金属。（ X ） 9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。（ X ） 10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。（ Y ） 三、计算题（每小题10分，共50分） 1、将一电阻应变片接入电桥电路中，已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧，R3=40欧，R4=100欧。运算放大器的电压增益为20。问R2选取多大合适？如果该电阻应变片的灵敏度为4，受力的作用后发生变形其应变为2×10-3，电阻值变化为多少？受到该力的作用后输出电压U为多少？ U
《传感器原理及应用》试卷样题.
1、从不同角度，测量方法有不同的分类，根据测量方式可分为、与。 2、电阻应变片的工作原理是基于的电阻值相应发生变化。 3、电阻应变片的温度补偿方法通常有和两大类。是最常用的且效果较好的线路补偿方法。 4、当衔铁位于中心位置时，差动变压器输出电压并不等于零，我们把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，其主要是由于传感器的两次级绕组的与不对称，以及磁性材料的非线性等问题引起的。 5、要满足交流电容电桥的平衡，除要满足条件外，还必须满足条件。 6、压电陶瓷与石英晶体相比， 7、磁电感应式传感器根据法拉第电磁感应定律，可以设计成两种磁电传感器结构：式和式。 8、在电荷耦合器件(CCD中，一个结构称为一个光敏元或一个像素。 9、氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，发生变化而制成的测湿元件。 10、半导体陶瓷湿敏电阻根据其材料的电阻率随湿度增加而不同可以分为负特性湿敏半导体陶瓷和正特性湿敏半导体陶瓷。当相对湿度从0％RH 变化到100％RH 时， 湿敏半导体陶瓷的电阻值变化3个数量级，而湿敏半导体陶瓷的阻值仅变化1个数量级。 11、半导体色敏传感器相当于两只结构不同的的组合，故又称。 12、压电式超声波探头利用压电效应来产生超声波。 13、根据微波传感器的原理，微波传感器可以分为两类。
14、微波湿度传感器的工作原理是基于介质对微波的吸收与介质的成正比，水对微波的吸收作用最强。 15核辐射与物质间的相互作用主要有两种：电离作用，核辐射的。这些作用是核辐 射式传感器的工作基础。
16、辨向原理中为了得到相位差为4H B 间距的位置上放置两个 光电元件。 17、采用二进制编码器时，任何微小的制作误差，都可能造成读数的粗差，为了消除粗差，可采用码代替。它是一种码，从任何数变到相邻数时，仅有一位数码发生变化。 二、计算题（共30分） 1、（5分）测量电路的电流值mA I 5. 22=，电压V U 6. 12=，系统误差分别为mA I 5. 0+=?，V U 1. 0+=?，求修正后的功率。 2、（15分）用热电偶测量介质温度，设环境温度为25℃，将其投入300℃的被测介质中，热电偶的时间常数为s 1200=τ，试确定经过350s 后的动态误差。 （提示：热电偶测温属于一阶动态系统，即如果被测介质温度为1T ，传感器测量温度为2T 时，有下列方程成立：dt dT T T 2021τ+=）。 3、（10分）对于一阻值为120Ω的电阻应变片，其应变片灵敏度为05. 2=K ，将其贴在线膨胀系数为/10116-?=g β℃的试件上，电阻应变片敏感栅材质为康铜，其电阻温度系数/10156-?=α℃， 线膨胀系数/109. 146-?=s β℃。当传感器环境温度从10℃变化到50℃时，所引起的附加电阻相对变 化量/(R R ?为多少？折合附加应变t ε为多少？ 三、论述题（共20分，每题5分）
传感器技术与应用试题及答案(二)
传感器技术与应用试题及答案（二） 传感器技术与应用试题及答案(二) 题号一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( ) A 0.1 B 0.2 C 5 D 2 2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。 A 系统误差 B 变值系统误差 C 恒值系统误差 D 随机误差 3、改变电感传感器的引线电缆后，( ) 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 4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变 C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持
不变 5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，可测得最大的容量。 A、塑料薄膜 B、干的纸 C、湿的纸 D、玻璃薄片 6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。 A、提高测量灵敏度 B、减小非线性误差 C、提高电磁兼容性 D、减小引线电阻的影响 7、当石英晶体受压时，电荷产生在( ) 。 A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上 8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。 A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环 9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度 10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了( )测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零点式 11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。
(完整word版)中北大学传感器原理与应用试题及答案
中北大学传感器原理与应用试题（一）
A ． 60Ω B ．120Ω C ．200Ω D ．350Ω 3．通常用应变式传感器测量（ ）。 A ．温度 B ．速度 C ．加速度 D ．压力 4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d 增加时，将引起传感器的（ ）。 A ．灵敏度增加 B ．灵敏度减小 C ．非统性误差增加 D ．非线性误差减小 5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（ ）。 A ．外光电效应 B ．内光电效应 C ．光电发射 D ．光导效应 四作图并说明以下问题（每题6分）
1）横向压电效应 2）差动变压器的工作原理 3）霍耳传感器的工作原理 4）涡流传感器的等效电路图 5）反射光纤位移传感器的工作原理 传感器原理与应用试题答案（一） 一填空（在下列括号中填入实适当的词汇，使其原理成立 5分） 1．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。 2．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变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 3．闭磁路变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，引起磁路中气隙尺寸发生相对变化，从而导致圈磁阻的变化。 4．电阻应变片是将被测试件上的应变转换成电阻的传感元件。 5．影响金属导电材料应变灵敏系数K。的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。评分标准：每填一个空，2.5分，意思相近2分。 二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题4分）
1．电阻应变片的线路温度补偿方法有（ A.B.D ）。 A．差动电桥补偿法 B．补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法 C．补偿线圈补偿法 D．恒流源温度补偿电路法 2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（B）。 A． 60Ω B．120Ω C．200Ω D．350Ω 3．通常用应变式传感器测量（BCD）。 A．温度 B．速度 C．加速度 D．压力 4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（B,D）。A．灵敏度增加 B．灵敏度减小 C．非统性误差增加 D．非线性误差减小 5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（BD）。 A．外光电效应 B．内光电效应 C．光电发射 D．光导效应 评分标准： 3\4\5题回答对一个2分，1题（A.B.D）回答对一个2分，两个3分，2题（B）不对没有得分。
传感器原理与应用期末试卷
盐城师范学院考试试卷 2006 - 2007 学年第一学期 物电院电子信息工程专业《传感器原理与应用》试卷A 班级学号姓名 一、填空题（本大题30空 ,每空1分,共30分） 1. 电容传感器的转换电路除可用谐振调幅和调频电路外，较多采用的 电路还有、、、。 2.将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器，而将温 度变化转换为电阻大小的热电式传感器是（金属材料）或（半导体材料）。 3.用于制作压电传感器的常用压电材料是和。 4.在磁敏式传感器中，传感器和传感器属于体型磁 敏传感器，和属于结型磁敏传感器。 5. 光纤传感器由光源、光纤和三部分组成，光纤传感器一般分 为两大类，即传光型光纤传感器，也称为非功能性光纤传感器，另一类是光纤传感器，也称为光纤传感器，前者多使用光纤，而后者只能用光纤。 6.基于外光电效应的器件有和；基于内光电效 应的器件有、、等。 7. 湿敏电阻是一种随环境变化而变化的敏感元件。 8. 目前常用的数字式传感器有、、、四 大类。 9. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少， 从而使材料的电阻率_ __。
二、选择题（本大题10小题 ,每小题2分,共20分） 1．目前，我国使用的铂热电阻的测量范围是（）。 A. －200~850?C B. －50~850?C C. －200~150?C D. －200~50?C 2．通常用应变式传感器测量（）。 A.温度 B.密度 C.加速度 D.电阻 3.在光线作用下，半导体电导率增加的现象属于（）。 A. 外光电效应 B. 内光电效应 C. 光电发射 4.位置敏感器件的缩写为 ( )。 A.PSD B. CCD C.PZT 5. 常见的数显游标卡尺用( )作基准器件。 A.感应同步器 B. 光栅尺 C.容栅尺 6．气敏传感器中的加热器是为了( )。 A．去除吸附在表面的气体 B. 去除吸附在表面的油污和尘埃 C．去除传感器中的水分 D. 起温度补偿作用 7. 霍尔效应中，霍尔电势与（）。 A．霍尔常数成正比B．霍尔常数成反比 C．霍尔元件的厚度成正比D．霍尔元件的厚度成反比 8.压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是（）。 A．前者比后者灵敏度高得多B．后者比前者灵敏度高得多 C．前者比后者性能稳定性高得多D．后者比前者性能稳定性高得多9．计量光栅上出现莫尔条纹的条件有（）。 A．两块栅距相等的光栅叠在一起B．两块光栅的刻线之间有较大的夹角C．两块光栅的刻线之间有较小的夹角D．两块光栅刻线之间必须平行
检测传感技术期末复习试题参考答案
中国石油大学（北京）远程教育学院 《检测传感技术》期末复习题参考答案 一、填空题（本题共计40分，每一填空计2分） 1. 一个完整的测试系统由激励装置、传感器、信号调理、信号处理、显示记录等五个基本环节组成。 2. 在测试系统中，激励装置的功能是激发隐含的被测信息；传感器的功能是将被测信息转换成其他信息；信号调理环节的功能是将传感器获得的信息转换成更适合于进一步传输和处理的形式；信号处理环节的功能是对来自信号调理环节的信息进行各种处理和分析；显示记录环节的功能是显示或存储测试的结果。 3. 不失真测试即测试系统的输出要真实地反映其输入的变化。为实现不失真测试，系统频率响应需要满足的条件是：幅频特性为常数；相频特性呈线性。对系统瞬态响应的要求是：瞬态误差小；调整时间短。 4. 测试信号的时域特征参数主要有均值、方差和均方值。 5. 信号的均值反映随机信号变化的中心趋势；信号的方差反映随机信号在均值附近的分布状况；信号的均方值反映随机信号的强度。 6. 任何周期信号均可分解为一系列频率比为有理数的简谐信号, 其频谱特性包括离散性、谐波性、收敛性。 7. 频率单一的正弦或余弦信号称为谐波信号。一般周期信号由一系列频率比为有理数的谐波信号叠加而成。 8. 周期信号的频谱特性：离散性即各次谐波分量在频率轴上取离散值；谐波性即各次谐波分量的频率为基频的整倍数；收敛性即各次谐波分量随频率的增加而衰减。 9. 瞬态信号是在有限时间段存在，属于能量有限信号。
10. 瞬态信号的频谱为连续谱,其幅值频谱的量纲为单位频宽上的幅值，即幅值频谱密度函数。 11. 一阶测试系统的基本参数是时间常数。根据对测试系统的基本要求及一阶测试系统的频率响应和单位阶跃响应，一阶测试系统的基本参数的选取原则是时间常数小。 12. 二阶测试系统的基本参数是固有频率和阻尼比。 13. 金属丝应变片依据应变效应工作；半导体应变片依据压阻效应工作。 14. 压力传感器由弹性敏感元件和机电转换元件两部分组成。 15. 测量传感器的动态特性的实验方法包括频率响应法和时间响应法。 16. 基于弹性元件受力产生变形实现检测的力传感器为二阶测试系统。为保证不失真测试，要求传感器的固有频率远大于被测力参数的工作频率。 17. 线性系统的频率保持性即若对线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必是同一频率的简谐信号。 18. 系统频率响应函数测试中，稳态正弦激励方式的依据是线性系统的频率保持性，其特点是测试周期长，其原因在于在每个测试频率处，只有当系统达到稳定状态才能进行测试。 二、解释题（本题共计12分，每小题4分） 1. 物性型传感器 答：依靠敏感元件材料本身物理性质在被测量作用下的变化来实现信号转换的传感器，如应变式、压电式、压阻式传感器。 2. 结构型传感器
传感器技术与应用考题及部分答案
一、填空题（每空1分，共30分） 1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波，低于16 Hz的声波称为次声波，高于20k Hz的声波称为超声波。 2、超声波可分为纵波、横波、表面波。 3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播；横波只能在固体中传播。 4、在空气中传播的超声波，其频率应选得较低；在固体、液体中传播的超声波，其频率应选得较高。 5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。 6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性，亦称为光谱响应。 7、光敏电阻的阻值与入射光量有关，而与电压、电流无关。 8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时，光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。 9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。 10、光电开关可分为直射（透射）型和反射型两种。 11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。 12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。 13、接触式码盘的码道数n越大，所能分辨的角度α越小，测量精度越高。
14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、直探头可发射和接收 A 波，斜探头可发射和接收 B 波。 A 纵B横C表面 2、超声波测厚常用C 法。 A穿透B反射C脉冲回波 3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态；而光电池通常处于 A 偏置状态。 A 正向B反向C零 4、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A上升B下降C不变 5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。 A 0.8mm B 0.8μm C 0.8nm 6、下列传感器中，不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。 A 长光栅 B 感应同步器 C 角编码器 7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。 A 电压信号 B 电流信号 C 脉冲信号 8、某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为 A μm。 A 5 B 20 C 50 9、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。 A 抗干扰 B 辨向 C 进行三角函数运算 10、增量式编码器通常为 B 码盘。 A 接触式 B 光电式 C 电磁式 11、有一只1024位增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了102400个脉冲，则该编码器测得的转速为 A r/min。 A 200 B 1024 C 3000 12、感应同步器的输出电压 C 励磁电压。
传感器技术及应用 试 题(2007)重点
哈工大2007 年秋季学期 传感器技术及应用试题 课程综合考试，合计分数70分 一、判断题（正确打√标记，错误打×标记，每题1分，共5分） 1．（）传感器是一种测量器件或装置，它将被测量按一定规律转换成可用输出，一般系统有输入和输出，所以均可看作传感器。 2．（）对变间隙的电容式传感器而言，即使采用差动结构也不能完全消除非线性误差。 3．（）压电晶体有三个互相垂直的轴，分别为X轴（电轴）、Y轴（力轴）、Z轴（光轴），当沿某一轴的方向施加外作用力时，会在另外两个轴的表面出现电荷。 4．（）光电池和光敏二极管都是建立在内光电效应基础上，工作电路也一样。 5．（）自感式电感传感器改变空气隙等效截面积类型变换器转换关系为非线形的，改变空气隙长度类型的为线形的。 二、简答题（每题5分共20分） 1．什么是传感器？传感器由哪三个部分组成？ 2．简述热电偶热电势产生的原因。
3．简要说明金属应变片与半导体应变片在工作原理上的区别? 4．什么是电容传感器的“驱动电缆技术”，采用它的目的是什么？ 三、（8分）影响电容传感器精度的主要因素是边缘效应和寄生电容，试分别详细说明减少这两种影响的措施（建议以图示进行辅助说明）。
H 四、（12分）什么是电感传感器的零点残余电压？残余电压过大带来哪些影响？减小零点残余电压的措施有哪些？ 五、（10分）霍尔片采用恒流源供电，为补偿温度误差，采用在输入回路并联电阻，如下图示，若已知霍尔元件灵敏度温度系数为α，霍尔元件输入电阻温度系数为β，温度t 0 时的输入电阻为R i0，霍尔元件灵敏度系数为K H0；温度t 1时的输入电阻为00[1()]it i R R t t β=+-，霍 尔元件灵敏度系数为00[1()]Ht H K K t t α=+-,请推导并联的电阻R P 的大小。
传感器原理及应用期末试题3
传感器原理及应用期末试题 一．判断题.(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”) 1．A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。（） 2．固有频率fn=400Hz的振动子的工作频率范围为f>400Hz。（） 3．信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。（） 4．一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。（）5．一般来说测量系统的固有频率越高，则其灵敏度就越低。（） 6．交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。（）7．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应 变片。（） 8．传递函数表征了系统的传递特性，并反映了物理结构，因此凡传递函数相同的系统，其物理结 构必然相同。（） 9．/称为信号x(t)的频率响应函数。（） 10．作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。（） 选择题(共24分，每空1.5分，每题只有一个正确答案) 1.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于（） a.加速度计力学系统的频率特性； b.压电晶体的电路特性； c.测量电路的时间常数。 2.用惯性式加速度计进行测量，为保证相位关系不变，应选择适当的阻尼比β，一般取β=（） 或β=（）;而对惯性式位移传感器应有β=（） a.β=0; b.β=0.7; c.β=1; d.β=0.86 3.要测量x(t)=5aSin40πt+aSin2000πt的振动位移信号，为了尽量减少失真，应采用（）的惯性加速度计。 a.fn=15Hz、β=0.707; b.fn=1000Hz、β=0.707; c.fn=50kHz、β=0.04 4.压电式加速度传感器的阻尼率一般为（） a.β>1; b.0.707<β<1; c.β=0.707; d.β<<0.707 5.描述非周期信号的数学工具是（）。 a.三角函数； b.拉氏变换； c.付氏变换； d.付氏级数 6.复杂周期信号的频谱是（） a.离散谱； b.连续谱； c.δ函数； d.sinc函数 7.对某二阶系统输入周期信号X(t)=A0sinωmt，则系统输出信号有以下特性（）。 [注：ωm>ωn] 幅值、频率、相位皆不变；b.频率改变，幅值、相位不变；c.幅值、相位改变，频率不变； d.相位不变，幅值、频率改变 8.测量等速变化的温度时，为了减小测量误差，希望测温传感器的时间常数（） a.大些好； b.小些好； c.要适中； d.可不考虑 9.半导体应变片是根据（）原理工作的；压电式加速度计的工作原理是基于（） 电阻应变效应；b.压阻效应；c.压电效应；d.电磁效应 10.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由（）引起的。
传感器期末复习资料110528
传感器期末复习资料110528
《传感器与检测技术复习资料》 一、选择题 1、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 2、传感器的主要功能是（A ）。 A. 检测和转换 B. 滤波和放大 C. 调制和解调 D. 传输和显示 3、测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（ A ） A．消除随机误差B．减小或消除系统误差
C．修正系统误差D．剔除粗大误差 4、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（ C ） 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D．精度、时间常数、重复性 5、电阻应变片配用的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采用( C )。 A．直流平衡电桥B．直流不平衡电桥 C．交流平衡电桥D．交流不平衡电桥 6、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 7、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有( C )。 A．直流电桥B．变压器式交流电桥 C．差动相敏检波电路D．运算放大电路 8、下列说法正确的是（D ）。 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。 B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向。 C. 相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。
传感器期末复习题
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。 3、半 阻效应。 4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是受到压力时应变，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灵敏度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。 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/变形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。 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。 16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。 22、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。26、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和低频透射两大类。 28、也可等效为一个与电容相串联的电压源。 33、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的温差电势。 34补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿它的理论依据是中间导体律。 35、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。 36、热电偶是将温度变化转换为电动势变化的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电动势变化的测温元件。 38、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。 40、霍尔效应是指垂直于电流方向加上磁场，由于载流子受到洛伦磁力的作
(完整版)传感器原理及应用试题库(已做)
一：填空题（每空1分） 1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件， 测量电路三个部分组成。 2.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计 和箔式应变计结构。 3.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。 4.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 感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示k（x）=Δy/Δx 。 5.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一 种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。 6.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。 7.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿 法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 8.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 9.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 10.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照 一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 11.传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器 =输出量的变化值/输入量的变化12.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x) 值=△y/△x 13.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变； 蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。14.根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类： 物理传感器，化学传感器，生物传感器。
传感器原理及应用期末考试试卷
传感器原理及应用 一、单项选择题(每题 2 分．共40 分) 1、热电偶的最基本组成部分是( )。 A、热电极 B、保护管 C、绝缘管 D、接线盒 2、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( )。 A、补偿导线法 B、电桥补偿法C冷端恒温法D、差动放大法 3、热电偶测量温度时( )。 A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需加电压 4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪 个基本定律( )。 A、中间导体定律 B、中间温度定律 C、标准电极定律 D、均质导体定律 5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要( )。 A、必须使用两种不同的金属材料； B、热电偶的两端温度必须不同； C、热电偶的冷端温度一定要是零； D、热电偶的冷端温度没有固定要求。 6、下列关于测温传感器的选择中合适的是( )。 A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器； B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器； C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器； D、没有固定要求。 7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。 A、接线方便 B、减小引线电阻变化产生的测量误差 C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 D、减小桥路中电源对热电阻的影响 8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了( ) A、动量守恒； B、能量守恒；C机械能守恒；D、电荷量守恒； 9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( )。 A、光电管 B、光敏电阻 C、光电倍增管 D、光电池 10、构成CCD的基本单元是()。 A、P型硅 B、PN结 C、光敏二极管 D、MOS电容器
传感器技术期末考试试题库
一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指 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。 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。 5、最小检测量和分辨力的表达式是 。 6、我们把 叫传感器的迟滞。 7、传感器是重复性的物理含意是 。 8、传感器是零点漂移是指 。 9、传感器是温度漂移是指 。 10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率、 阻尼比。 14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。 15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。 16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。 25、传感器的传递函数的定义是 H(S)=Y(S)/X(S) 。 29、幅频特性是指 传递函数的幅值随被测频率的变化规律 。 30、相频特性是指 传递函数的相角随被测频率的变化规律 。 Y K X ?=?CN M K = max max 100%100%H H F S F S H H Y Y δδ????=±?=±?2或23100%K F S Y δδδ?-=±????0F S 100%Y Y 零漂＝max 100%F S T Y ???? max *100%L F S Y Y σ??=±
13传感器技术与应用答案
传感器技术与应用习题答案 习题1 l.1 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。 传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的。 数据传输、处理环节，又称之为测量电路，它的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。 数据显示记录环节是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。 1.2 传感器的型号有几部分组成？各部分有何意义? 答：传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成，敏感元件：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，它是传感器的核心。转换元件：将敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量电信号的元件。测量电路：将转换元件输出的电信号进行进一步转换和处理的部分，如放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。 1.3 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? 答：直接测量。使用电压表进行测量，对仪表读数不需要经过任何运算，直接表示测量所需要的结果。 1.4 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V 减至 2.5V，试求该仪器的灵敏度。 解: 灵敏度s=(3.5-2.5)v/(5.0-4.5)mm=2v/mm 1.5 有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为 2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理? 答：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2％；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4％。因此，应该选用1.5级的测温仪器 1.6 什么是系统误差和随机误差?准确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差? 答：系统误差(简称系差)：在一定的条件下，对同一被测量进行多次重复测量，如果误差按照一定的规律变化，则把这种误差称为系统误差。系统误差决定了测量的准确度。系统误差是有规律性的，因此可以通过实验或引入修正值的方法一次修正给以消除。 随机误差(简称随差，又称偶然误差)：由大量偶然因素的影响而引起的测量误差称为随机误差。对同一被测量进行多次重复测量时，随机误差的绝对值和符号将不可预知地随机变
成都理工大学传感器期末考试试题
成都理工大学《传感器原理与应用》试题1 一填空（每空1分，共20分） 1.通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。 2.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称应变效应；半导体或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。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K下降了，这种现象称为横向效应。 3.螺线管式差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。 4.把一导体（或半导体）两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称霍尔效应，这个电动势称为霍尔电势。外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象成磁阻效应。 5.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为正压电效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称逆压电效应。
6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应；入射光强改变物质导电率的现象称光电导效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称光生伏特效应。 7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。 8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路中会产生电动势，这种现象称热电效应；若两金属类型相同两端温度不同，加热一端时电路中电动势E=0。 二选择题（每空1分，共20分） 电阻应变片磁敏电阻霍尔元件气敏传感器湿敏传感器 光电耦合器压电传感器电容传感器热敏电阻CCD电荷耦合器 压阻式传感器光纤传感器磁电传感器光电二极管差动变压器 热释电器件磁敏晶体管电涡流传感器光电池超声波传感器 热电偶红外传感器色敏传感器 正确选择以上传感器填入以下空内：