《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。

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，特别适用于测量裂纹。

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，由于其表面的氧化和还原反应，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、调幅式电路（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。

精确度简称精度。

48．螺线管式差动变压器传感器主要由线圈组合、铁芯和衔铁组成。

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。

56．电涡流传感器的主体是。

因而它的性能对整个测量系统的性能产生重要影响。

57．电容式传感器中，变面积式常用于较大的位移的测量。

58．光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用光敏二极管替代的结果。

通常基极不引出，只有两个电极。

59．光电管由一个光电阴极和一个阳极封装在真空的玻璃壳内组成，其技术性能主要取决于。

60．振弦式传感器是经被拉紧的钢弦作为传感元件，其周期与弦的张紧力的平方根成正比。

61．振筒式传感器用薄壁圆筒将被测气体或密度的变化转换成频率的变化。

62．所谓光栅，从它的功能上看，就是刻线间距很小的。

63．振弦式传感器的原理结构中，振弦的一端用夹紧块固定在上，另一端用夹紧块固定在弹性感压膜片上。

64．对某种物体产生有一个的限制，称为红限。

65．光敏二极管的结构与普通二极管相似，其管芯是一个具有光敏特征的PN 结。

它是在反向电压下工作的。

66．振筒式传感器中，激励器与拾振器通过，加上放大器和反馈网络组成一个振荡系统，所以振筒是由材料制成的。

67．电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差，同时还能起到提高电压灵敏度的作用。

68．螺线管式差动变压器传感器中，按线圈绕组排列方式的不同，分为一节式、。

通常采用。

69．电涡流传感器的整个测量系统由线圈和导体两部分组成。

利用两者的耦合来完成测量任务。

70．测量是借助专用的技术和设备，通过实验和计算，取得被测对象的某个量的大小和符号。

71．常用的非线性电位器结构以式和式居多。

72．传感器一般由敏感元件和转换元件两个基本部分组成。

73．工业上和计量部门常用的热电阻，我国统一设计的定型产品是铂电阻和铜电阻。

74．分辨率是显示仪表能够检测到被测量的本领。

一般模拟式仪表的分辨率规定为分格数值的一半；数字式仪表的分辨率规定为的数字。

75．螺线管式差动变压器传感器的导磁外壳的功用主要是提供。

76．电阻应变片的初始电阻R0是指应变片未粘贴时，在室温下测得的电阻。

77．电涡流传感器工作时，被测物体电阻率ρ和相对导磁率μr越，则传感器的灵敏度越。

78．铜热电阻在一些测量精度要求不太高，且温度较低的场合，用来测量-50—150 ℃范围的温度。

二、选择题1．一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（ C ）。

A．增加B．减小C．增加或减小不能确定D．不变2．实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（ A ）。

A．纯金属B．非金属C．半导体D．合金3．工程（工业）中，热电偶冷端处理方法有（AD ）。

A．热电势修正法B．温度修正法C．0︒C恒温法D．冷端延长法4．热电偶可以测量（ C ）。

A．压力B．电压C．温度D．热电势5．压电式传感器目前多用于测量（BD ）。

A．静态的力或压力B．动态的力或压力C．速度D．加速度6．压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是（AD ）。

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7．霍尔效应中，霍尔电势与（AC ）。

A．激磁电流成正比B．激磁电流成反比C．磁感应强度成正比D．磁感应强度成反比8．热敏电阻测温的基础是根据它们的（ B ）A．伏安特性B．热电特性C．标称电阻值D．测量功率9．负温度系数缓变型热敏电阻有较好的感温特性，适用于一定范围的检测；正温度剧变型和临界温度型热敏电阻属于型，适于温度监测和温度控制。

10．对于固态压敏电阻的简单拉伸和压缩来说，当作用应力σ与电流方向一致时，它的电阻率相对变化率与（）。

A．半导体材料的弹性模量成正比B．半导体材料的弹性模量成反比C．作用应力σ成正比D．作用应力 成反比11．利用扩散硅压阻器件可以制成小型的（ B ）传感器。

A．温度B．压力C．加速度D．流量12．通常用应变片式传感器测量（C ）。

A．温度B．密度C．加速度D．电阻13．差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是（B ）。

A．变间隙式B．变面积式C．螺线管式14．通常用振弦式传感器测量（）。

A．温度B．扭矩C．电流频率D．大位移15．差动变压器传感器配用的测量电路主要电路有（）。

A．差动相敏检波电路B．差动整流电路C．直流电桥D．差动电桥16．若使电涡流传感器的灵敏度高，被测物体的电阻率ρ和相对磁导率μr应该是（）。

A．ρ大B．ρ小C．μr大D．μr小17．当一定波长入射光照射物体时，反映该物体光电灵敏度的物理量是（）。

A．红限B．量子效率C．逸出功D．普朗克常数18．光敏三极管工作时（ A ）。