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传感器的原理与应用考试题
传感器的原理与应用考试题一、选择题1.以下哪项不是传感器的基本功能？– A. 检测环境参数– B. 转换物理量为电信号– C. 控制系统的执行器– D. 实时监测系统状态2.下列哪个是光学传感器的工作原理？– A. 压阻效应– B. 电磁感应– C. 超声波测距– D. 光电效应3.温度传感器常用的应用领域是？– A. 汽车制造– B. 食品加工– C. 医疗设备– D. 性能测试4.压力传感器的量程范围是指：– A. 传感器测量压力的最大值– B. 传感器测量压力的最小值– C. 传感器测量压力的稳定范围– D. 传感器输入电压的范围5.下列哪项是加速度传感器的常见输出信号？– A. 电压– B. 电流– C. 频率– D. 脉冲二、判断题1.传感器是将物理量转换为电信号的装置。
( )2.变送器是一种将高频信号转换为直流信号的装置。
( )3.渗透传感器是一种无线传感器。
( )4.压力传感器可以用于液位测量。
( )5.加速度传感器可以用于测量物体的倾斜角度。
( )三、简答题1.请简要介绍一下传感器的工作原理。
传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的转换。
它通过测量环境中的物理量，并将其转换为相应的电信号。
传感器一般由敏感元件和信号处理电路组成。
敏感元件根据不同的物理量，采用不同的工作原理，如压阻效应、热电效应、电磁感应等。
信号处理电路将敏感元件输出的电信号进行放大、滤波、线性化等处理，最终得到精确的测量结果。
2.举例说明两种不同类型的传感器及其应用。
光学传感器：基于光电效应的原理工作，通过测量光线的变化来检测环境参数。
常见的应用包括自动灯光控制、红外线测距、光学编码器等。
温度传感器：基于热电效应或热敏电阻的原理工作，用于测量环境的温度。
在汽车制造中，温度传感器常用于发动机控制系统，监测发动机的温度变化，以避免过热或过冷。
此外，温度传感器还常用于食品加工、医疗设备等领域。
3.传感器在智能家居中的应用有哪些？传感器在智能家居中起到了重要的作用。
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12. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k =输出量的变化值/输入量的变化一：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(x)值=△y/△x13. 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。
《传感器原理与应用》试题(可编辑修改word版)
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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿部分组成，是能把外界＿＿＿＿＿＿＿＿转换成＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿效应，这个电动势称为＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；入射光强改变物质导电率的现象称＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿传感器；这种传感器只能测量＿＿＿＿＿＿＿＿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＿＿＿＿＿＿＿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 =＿＿＿。
传感器考试试题及答案完整版
传感器考试试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】传感器原理及其应用习题第1章传感器的一般特性一、选择、填空题1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。
2、通常传感器由＿＿敏感元件＿＿、＿＿转换元件＿＿＿＿、＿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。
3、传感器的＿＿标定＿＿＿是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。
4、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类，其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。
越5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω_________, 其工作频带越宽。
6、按所依据的基准直线的不同，传感器的线性度可分为、、、。
7、非线性电位器包括和两种。
8、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9、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10、属于传感器静态特性指标的是（D ）A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性11、衡量传感器静态特性的指标不包括（ C ）。
A. 线性度B. 灵敏度C. 频域响应D. 重复性12、下列对传感器动态特性的描述正确的是（）A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快越小, 其工作频带越宽B 二阶传感器的固有频率ωC 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。
越小, 其响应速度越快。
D 二阶传感器的固有频率ω二、计算分析题1、什么是传感器由几部分组成试画出传感器组成方块图。
(完整版)传感器原理试题及答案
一、是非题１．动向特点好的传感器应拥有很短的瞬态响应时间和很窄的频率响应特点。
（× ）２．幅频特点是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。
（√ ）３．一阶系统的时间常数越小越好。
（√ ）４．二阶系统固有频率ωn 越小越好。
（×）５．二阶系数的固有频率ωn 越大，可测量的信号频率范围就越宽。
（√ ）６．信号经过一阶系统后的幅值减小，相位滞后。
（√）７．传感器的相频特点φ(j ω)表示了信号各频率重量的初相位和频率间的函数关系。
（× ）８．能完成参量感觉和变换的装置称之为传感器。
（√）９．传感器的矫捷度与量程呈反比。
（√）１０．为提高测试精度，传感器的矫捷度越高越好。
（× ）１１．传感器的线性范围越宽，表示其工作量程越大。
（√）１２．测量小应变时，应采用矫捷度高的金属丝应变片，测量大应变时，应采用矫捷度低的半导体应变片。
（× ）１３．依照压电效应，在压电资料的任何一个表面施加力，均会在相应的表面产生电荷。
（×）１４．压电式加速度传感器由于产生的是静电荷，且自己内阻很大，故不能够用一般电表测量。
（√）１５．用差动变压器式电感传感器作位移测量时，依照其输出就能鉴识被测位移的方向的正负极性。
（√ ）１６．变缝隙式电容或电感传感器，只要满足△ d<<d 0的条件，则矫捷度均可视为常数。
（√）１７．由同一资料组成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。
（√）１８．用热电偶测温时，冷端温度的改变对测量结果是有影响的。
（√）１９．直流电桥的平衡条件是R1R3 ＝ R2R4。
其电桥矫捷度是供桥电源的函数。
（√ ）２０．交流电桥达到平衡时条件必定满足z1 z2 z3 z4， 1 2 34。
（×）２１．交流电桥可测静态应变，也可测动向应变。
（√）２２．调频波是频率不变，幅值也不变的已调波。
（× ）２３．电压放大器的连接电缆长度发生变化时，仪器的矫捷度不发生变化。
传感器原理及应用习题及答案.
习题集及答案第1章概述1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？答案1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“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和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。
按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
第3章电阻应变式传感器3.1 何为电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？3.2 图3-31为一直流电桥，负载电阻R L趋于无穷。
图中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：① R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为ΔR1=1.2Ω时，电桥输出电压U0=?②R1、R2为金属应变片，感应应变大小变化相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0=?③R1、R2为金属应变片，如果感应应变大小相反，且ΔR1=ΔR2 =1.2Ω，电桥输出电压U0=?答案3.1 答：导体在受到拉力或压力的外界力作用时，会产生机械变形，同时机械变形会引起导体阻值的变化，这种导体材料因变形而使其电阻值发生变化的现象称为电阻应变效应。
传感器原理与应用》试题.(DOC)
《传感器原理与应用》试题7一、填空题（每空1分，共25分）1．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，其灵敏度是一常数 .2．用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分用应变式力传感器、应变式加速度传感器等（任填两个）。
（记忆方式：F=ma）3.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。
4．单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性外壳和可沿线圈轴向移动的活动铁芯组成。
5．利用涡流式传感器测量位移时，为了得到较好的线性度和较好的灵敏度，应该让线圈与被测物的距离大大小于线圈半径6．空气介质变隙式电容传感器中，提高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7．振筒式传感器是以均匀薄壁圆筒作为敏感元件，将被测气体压力或密度的变化转换成频率。
8．由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用光电阴极材料不同的光电管，以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。
9．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。
10．硒光电池的光谱响应区段与人类相近，因而得到应用。
11．热敏电阻正是利用半导体载流子数目随着温度变化而变化的特性制成的温度敏感元件。
12．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压敏电阻。
13．磁敏二极管工作时加正向电压。
由于它的磁灵敏很高，特别适用于测量弱磁场。
二、选择题（每小题2分，共16分，7、8两题答案不止一个）1．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 B120Ω C 200Ω D 350Ω2．电涡流式传感器激磁线圈的电源是（ C ）。
A 直流B 工频交流 C高频交流 D低频交流3．变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是（B）。
A 正比关系B 反比关系C 无关系4．单色光的波长越短，它的（A ）。
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11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。
A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是（）。
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《传感器原理及应用》复习题1.静态特性指标其中的线性度的定义是指2．传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。
3.对于等臂半桥电路为了减小或消除非线性误差的方法可以采用提高桥臂比，采用差动电桥的方法。
4.高频反射式电涡流传感器实际是由线圈和被测体或导体两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作用，因此，在能够构成电涡流传感器的应用场合中必须存在金属材料。
5.霍尔元件需要进行温度补偿的原因是因为其霍尔系数和材料电阻受温度影响大。
使用霍尔传感器测量位移时，需要构造一个磁场。
6.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。
7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数系统时，应选其中的光电传感器。
需要测量某设备的外壳温度，已知其范围是300~400℃，要求实现高精度测量，应该在铂铑- 铂热电偶、铂电阻和热敏电阻中选择铂电阻。
8.一个二进制光学码盘式传感器，为了达到1″左右的分辨力，需要采用或位码盘。
一个刻划直径为400 mm的 20 位码盘，其外圈分别间隔为稍大于μm。
9.非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用，功能型光纤传感器是把光纤作为敏感元件。
光纤的 NA 值大表明集光能力强。
11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应，基于此效应的器件除光敏电阻外还有处于反向偏置工作状态的光敏二极管。
光敏器件的灵敏度可用光照特性表征，它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压 )之间的关系。
选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的光谱特性。
12. 传感器一般由敏感元件 _ 、转换元件 ___ 、测量电路及辅助电源四个部分组成。
13．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，其灵敏度是一常数。
14.已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是Cu50，对于镍铬镍硅热电偶其正极是镍铬。
15.差动变压器式传感器常见的有和两种结构类型，其中最常用的是差动变压器。
16.为提高压电器件的灵敏度，常采用两个或多个压电片组合，其中串联连接方式适用于电压输出、测量高频信号的场合；并联方式适用于电荷输出、测量低频信号的场合17. 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式两大类。
1．电容式传感器的应用电路中常采用“驱动电缆”技术。
图 1 为“驱动电缆”技术原理示意图。
（1）试简述采用“驱动电缆”技术的原因；（2）试结合“驱动电缆”技术原理图简述“驱动电缆”技术工作原理。
图 1 “驱动电缆”技术原理示意图答： 1.）一般电容传感器电容值很小，如果激励频率较低，则电容传感器的容抗很大，因此对传感器绝缘电阻要求很高；另一方面，变换器电容极板并联的寄生电容也会带来很大的影响，为克服其影响采用驱动电缆法。
2.）在电容传感器与测量线路前置极间采用双层屏蔽电缆。
这种接法使传输电缆的芯线与内层屏蔽等电位，消除了芯线对内层屏蔽的容性漏电，从而消除了寄生电容的影响。
同时放大器的高输入阻抗又起到阻抗匹配的作用。
2．为什么压电式传感器不能用于静态测量，只能用于动态测量中？而且是频率越高越好？或： 答：压电式传感器的测量基于压电效应，而且在测量时必须保证：压电元件在产生压电效应过程中必须没有电荷泄露。
在做静态测量时，要做到外力作用在压电元件时所产生的电荷能在无泄漏的情况下进行完全保存，这实际上是不可能的，因此压电式传感器用于静态测量是不合适的。
要实现测量时电荷无泄漏的条件，只有使压电元件在交变力的作用下，才能够促使压电效应产生的电荷不断得到补充，以供给测量回路一定的电流，因此说压电传感器只能用于动态测量。
而且频率越高，补充电荷的时间越短，保证测量时的无电荷泄露效果更好。
3. 图 2 是应用光栅式传感器进行数控机床位置控制的原理示意图，简述其控制过程，并说明光栅式传感器主要由哪几部分组成？其测量系统的精度主要由一部分的精度决定？图 2 数控机床位置控制框图4．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 ?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。
5. 变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，=200pF ，传如图 3 所示。
C感器的起始电容量 C x0=20pF, 定动极板距离 d 0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即 →∞,Z i→∞),R f 极大,输入电压 u 1=5sin ωt 。
求当电容传感动极板上输入KV一位移量△ x使 d 0 减小时,电路输出电压 u 0为多少?=0.15mmR fＣ0Ｃx+u iＮ-u0图36.下表为某热电偶的分度表，测量电路如图所示，数字电压表的读数为 4.10mV，热电偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx 是多少，给出计算依据。
（8分）温度203040508090100110120130140 /℃热电势0.80 1.20 1.60 2.02 3.26 3.38 4.10 4.51 4.90 5.30 5.73 /mV7.试说明图 4 所示的的微压力变送器的工作原理。
图4 微压力变送器(a)结构图 (b)测量电路方框图1 一接头2 一膜盒3 一底座4 一线路板5 一差动变压器6 一衔铁7 一罩壳8.图5 是用光敏二极管控制的交流电压供电的明通及暗通直流电磁控制原理图，说明为什么要采用晶体管放大电路并简述此电路的工作原理。
图59．在炼钢厂中，有时直接将廉价热电极（易耗品，例如镍铬、镍硅热偶丝，时间稍长即熔化）插入钢水中测量钢水温度，如图 6 所示。
试说明测量钢水温度的基本原理？为什么不必将工作端焊在一起？要满足哪些条件才不影响测量精度？采用上述方法是利用了热电偶的什么定律？如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什么？图 6 用浸入式热电偶测量熔融金属示意图答：测量钢水温度的基本原理是利用了热电效应；因为钢水是导体，又处在同一个温度下，把钢水看作是第三导体接入，利用了热电偶的导体接入定律；如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料不行，因为，塑料不导电，不能形成热电势10.设计一种可用于在有油污、灰尘或雨水等的环境下能测量车轮轴转速的传感器系统方案。
请说明选用何种工作原理的传感元件，给出系统组成简略示意图，说明测量方法及改善测量精度的措施。
如图所示，在待测转轴上安装一调制盘，齿数为 Z（ 2 分）。
采用电涡流传感器（若采用霍尔传感器，则需要在霍尔元件前面或后面安装一片磁钢），将电涡流传感器输出信号经过放大、整形后送频率计，测出频率（f2 分），转速为：60f/Z( 转/分) 。
8.一个简单的家居智能系统要求：有盗贼从大门进入时可及时发现，并能提示盗贼可能携带有刀、枪等金属器械；当玻璃窗被砸坏时能及时报警。
试：①选择合适的传感器进行合理的安装完成以上功能；②说明各传感器如何完成相应的功能。
①选磁敏或者霍尔传感器安装于大门一侧，另一侧安装永久磁铁，当钢铁或金属物穿过门时，传感器输出增强，触发报警信号器（ 4 分）；②在玻璃上贴压电膜传感器，或在窗边安装振动传感器，玻璃窗被砸时，触发压电或振动传感器报警（ 3 分）；在厨房上空位置安装 CO2气体传感器或烟雾传感器，厨房失火时，因 CO2（或烟雾）浓度显著增加，触发 CO2气体（或烟雾）传感器报警（ 3 分）11.有四片完全相同的金属应变片（灵敏系数为2、泊松比为0.3、电阻120和一个等截面悬臂梁（长l=15cm、宽 b=2cm、厚 h=0.5cm，弹性模量 E 为：）2×107N/cm2），要构成一个称重传感器。
问 :（ 1）悬臂梁上如何布置应变片、如何接成电桥，能使得应变最大且传感器的输出电压灵敏度最高；画出相应的布片示意图和接桥电路。
（2）分析说明环境温度变化时，这个方案的测量结果是否变化。
（ 3）电桥供电电压为 5V 时，若电桥输出电压为 2.25mV ，被测重量为多少 ?(不计横向效应影响，应变x6lx F ，其中l x为应变片粘贴处到梁的自由端bh2 E的距离。
应变片长度相对于l x可忽略。
）12.热电阻测量时采用何种测量电路 ?为什么要采用这种测量电路 ?说明这种电路的工作原理。
通常采用电桥电路作为测量电路。
为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。
由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果 R1t=R2t，则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消13. 试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度 ?为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题 ?14.试分别说明图 7 的二种光电式传感器的工作原理。
图 7：光电元件的应用形式之一(c)被测物是有反射能力的表面(d)被测物遮蔽光通量1 一被测物2 一光电元件3 一恒光源15.将一支灵敏度为 0.08 mV/ °C 的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为50°C。
电压表上读数为 60mV，则热电偶热端温度为多少？16.光敏电阻有哪些重要特性，在工业应用中是如何发挥这些特性的？答：光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。
它的重要特性是在无光照时阻值非常大，相当于断路，有光照时阻值变得很小，相当于通路。
在工业应用中主要就是通过光的变化来各种电路的控制。
17.图 8 所示为一个采用霍尔传感器的液位控制系统。
简述其工作原理。
控制电源开关型处理电路霍尔片液体源磁铁电磁阀最高位储存罐最低位图 8 霍尔传感器的液位控制系统示意图18.需要用间接测量方式来测量一个大直径金属圆柱体的直径，请选择适当原理的传感器件、设计组合传感器测量系统方案。
画出系统组成示意图、说明系统工作原理。
选两只电涡流传感器（ 3 分），分别布置在被测体两侧，分别测量两传感器距柱体表面的间距（ 3 分），由两传感器之间的间距减去两传感器与柱面的距离可得被测体直径（ 3 分）。
图（ 1 分）略。
或者，选两个直射式光电传感器，选用光敏二极管（ 3 分），两传感器平行布置在被测体两侧，确定两传感器直射光中心线之间的距离和各自的光通路宽度，同时使两光电传感器的直射光各有一部分被与圆柱体遮挡（ 3 分）。
由光敏二极管输出的光电信号强度分别得到柱体所遮挡的阴影深度，计算由两传感器之间的中心间距减去两传感器光通路宽度的一半，再加上由两传感器输出光电信号得到的阴影深度，即得到被测体直径（ 3 分）。