《传感器与检测技术(第2版)》课后习题10 辐射与波式传感器(66)
传感器与自动检测(第2版)课后习题 答案
附录B 《传感器与自动检测》部分课外作业答案项目19．（1）最大绝对误差为1 ℃（2）示值相对误差分别是5%、1%10．同上题11．由于γx1 = 1.875%、γx2 = 2.5%，因此γx1＜γx2所以选择0～500℃、精度1.5级的温度仪表12．测量结果x =1.099 ± 0.015 MPa（P = 99.73%）13．迟滞误差γH =－0.16%重复性误差γR = 0.13%（需参考相关资料求解）项目22．热端温度t =1192 ℃3．不正确，因为热电势与温度之间的关系为非线性。
正确值应为321℃4．炉子的实际温度t =270 ℃7．温度系数α约为3.88×10-3/℃温度为50℃时的电阻值是119.40项目35．（1）略（2）应变ε=1.52×10-4 m/m、ΔR = 0.04 Ω应变片阻值分别是R1= R4=120.04 Ω、R2= R3=119.96 Ω（3）输出电压U0 = 7.5mV、此时的应变εx=1.25×10-3 m/m在Q点的作用力F =1.46×107 s·h /（l－x）（N）（上式中s为悬臂梁的横截面积、l为悬臂梁的长度、x为应变片到固定端的距离、h为梁的厚度。
此题需参考相关资料求解）项目44．差压ΔP= 7500 Pa、流量q v = 277.49 m3/h项目57．乘积灵敏度K H = 5mv/mA·T8. 转速n = 300 r/min9. 被测电流I x =U H / K H·I c·K B项目67．（1）电容变化量ΔC = 9.87×10-15 F（2）示值变化4.9格8．输出电容值分别为3.54×10-10 F、8.85×10-11 F9．（1）圆筒电容值C = 2.934×10-11 F（2）液位升高后电容变化量ΔC = 1.012×10-12 F。
《传感与检测技术(第2版)》习题答案 模块二、三 习题及答案
模块二习题一、填空题1、热敏电阻按其特性来说可分为和。
2、不同型号NTC热敏电阻的测温范围不同一般为。
3、热敏电阻的温度特性曲线是的。
4、热敏电阻为传感器温度仪表一般需要校验一次。
5、当焊件加热到的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。
6、当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致的方向。
7、可直接用半导体二极管或将半导体三极管接成二极管做成。
8、温敏三极管，晶体管发射结上的正向电压随温度上升而近似线性。
9、检测温敏二极管的极性，可以通过进行判断，长脚为正极，短脚为负极。
10、两种不同材料的导体(或半导体)A与B的两端分别相接形成闭合回路，就构成了。
11、当两接点分别放置在不同的温度T和T时，则在电路中就会产生热电动势，形成回路电流，这种现象称为，或称为热电效应。
12、热电偶的三个基本定律为、和。
13、晶体管的与热力学温度T和通过发射极电流存在一定的关系。
14、集成温度传感器则是将晶体管的作为温度敏感元件。
15、电流输出式集成温度传感器的特点是 (或摄氏温度)成正比。
二、选择题1、热敏电阻按其特性来说可分为( )。
A 正温度系数热敏电阻PTC和负温度系数热敏电阻NTCB 正温度系数热敏电阻NTC和负温度系数热敏电阻PTCC 正温度系数热敏电阻ETC和负温度系数热敏电阻NTCD 正温度系数热敏电阻PTC和负温度系数热敏电阻ETC2、不同型号NTC热敏电阻的测温范围不同一般为( )。
A -50℃—+300℃B -50℃—+300℃C -50℃—+300℃D -50℃—+300℃3、热敏电阻为传感器温度仪表一般（）需要校验一次。
A 每1—3年B 每2—2.5年C 每1—0.5年D 每2—3年4、当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致（）的方向。
A 45°B 45°C 45°D 45°5、温敏三极管，晶体管发射结上的正向电压随温度上升而近似线性（）。
传感器检测技术习题参考答案（第二版）
传感器检测技术习题参考答案（第⼆版）传感器与检测技术（书号25971）参考答案第1章检测技术基本知识1.选择题（1）C B （2）D （3）A （4）B（5）B2.简答题（1）P13-P14（2）P13-P15；（3）P15-P16（4）P16-P18（5）P19（6）P4（7）P4-P6（8）P6-P7（9）P83.计算题（1）①1℃②5% 1%（2）167.762 Ωσ=0.184Ω4.分析题（1）150V量程150V量程相对误差为0.7%，300V量程相对误差为1.4%（2）0.5级、0.2级、0.2级第2章⼒学量传感器及应⽤1 填空（1）⾦属半导体材料⼏何形变电阻率半导体（2）丝式箔式薄膜式（3）半导体压阻2.简答（1）P29 (2) P29 (3) P36 (4)P40-P41 (5)⼀般来讲，应变⽚的电阻变化较⼩，很难⽤⼀般的电阻测量仪器测量；实际测量系统中，需要把电阻变化转换为电压的变化。
故实际⼀般使⽤电桥电路测量。
(6)P39注意应变⽚应变极性，保证其⼯作在差动⽅式。
(7)P46-47 (8)P48 (9)P49 (10)P50-P51（11）由于外⼒作⽤在压电传感元件上所产⽣的电荷只有在⽆泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有⽆限⼤的内阻抗，这实际上是达不到的，所以压电式传感器不能⽤于静态测量。
压电元件只有在交变⼒的作⽤下，电荷才能源源不断地产⽣，可以供给测量回路以⼀定的电流，故只适⽤于动态测量。
3.计算题4.分析题（1）P42 (2)P43 （3）（4）参照⾼分⼦压电材料特点分析（5）基本⼯作原理是，当使⽤者将开关往⾥按时，有⼀很⼤的⼒冲击压电陶瓷，由于压电效应，在压电陶瓷上产⽣数千伏⾼压脉冲，通过电极尖端放电，产⽣了电⽕花；将开关旋转，把⽓阀门打开，电⽕花就将燃烧⽓体点燃了。
第3章⼏何量传感器及应⽤1．单项选择（1）D (2)D (3)D (4)A (5)C (6)A(7)A (8)A(9)A2.简述（1）P62-63 (2) P63 (3) P65-68 (4)P68 (5)P70-71 (6)P72-73 (7)P75 (8)P76-77 (9) P77 (10)P82 (11)P83-85 (12)P77 P813.分析题（1）参照电位器式传感器原理分析。
传感器与检测技术第2版辐射与波式传感器知识点知识点1
250第10章 辐射与波式传感器（知识点）知识点1 红外传感器10.1.1工作原理(1)红外辐射红外辐射是一种人眼不可见的光线，俗称红外线，因为它是介于可见光中红色光和微波之间的光线。
红外线的波长范围大致在0.76～1000μm ，对应的频率大致在1411Z 410~310H ⨯⨯之间，工程上通常把红外线所占据的波段分成近红外、中红外、远红外和极远红外四个部分。
红外辐射本质上是一种热辐射。
任何物体的温度只要高于绝对零度（－273℃），就会向外部空间以红外线的方式辐射能量。
物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，辐射的能量就越强（辐射能正比于温度的4次方）。
另一方面，红外线被物体吸收后将转化成热能。
红外线作为电磁波的一种形式，红外辐射和所有的电磁波一样，是以波的形式在空间直线传播的，具有电磁波的一般特性，如反射、折射、散射、干涉和吸收等。
(2)红外探测器红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器。
红外传感器的构成比较简单，它一般是由光学系统、红外探测器、信号调节电路和显示单元等几部分组成。
其中，红外探测器是红外传感器的核心器件。
红外探测器种类很多，按探测机理的不同，通常可分为两大类：热探测器和光子探测器。
1)热探测器红外线被物体吸收后将转变为热能。
热探测器正是利用了红外辐射的这一热效应。
当热探测器的敏感元件吸收红外辐射后将引起温度升高，使敏感元件的相关物理参数发生变化，通过对这些物理参数及其变化的测量就可确定探测器所吸收的红外辐射。
热探测器的主要优点：响应波段宽，响应范围为整个红外区域，室温下工作，使用方便。
热探测器主要有四种类型，它们分别是：热敏电阻型、热电阻型、高莱气动型和热释电型。
在这四种类型的探测器中，热释电探测器探测效率最高，频率响应最宽，所以这种传感器发展得比较快，应用范围也最广。
热释电红外探测器是一种检测物体辐射的红外能量的传感器，是根据热释电效应制成的。
所谓热释电效应就是由于温度的变化而产生电荷的现象。
42870《传感器与检测技术(第2版)》胡向东(书中课后习题解答)
又
2 2f 200 T ，所以： 0 0.523ms
取 0.523ms ， 2f 2 50 100
1 1 ( ) 2 幅值误差： A( ) 1
所以有： 1.32% A() 0
1 100% 1.32%
0 t<0 x(t) { 1 t0 单位阶跃信号：
X(s) L[x(t)] x(t)e st d t
0
进行拉氏变换：
1 s
H(s)
一阶系统传递函数：
Y(s) 1 X(s) 1 s
1 1 1 1 s s s s 1
t /
Y(s) H(s) X(s)
解：①非线性误差： 取六次测量结果的平均值作为输出测量值，即
x :0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
y :0.64 4.04 7.47 10.93 14.45
设拟合直线方程为： y a0 a1 x
0.64 4.04 L 7.47 10.93 14.45 则
0.10 14.45
ˆ ：0.604 4.055 y
7.506 10.957 14.408 0.036 0.027 0.042
∴
：0.036
0.015
Lmax 0.042
∴非线性误差为： L ②迟滞误差： 第一循环： 第二循环: 第三循环： ∴
0.042 100% 0.3% 14.5 0.5
Rmax 0.08 100% 100% 0.5714% yFS 14
4
《传感器与检测技术(第 2 版)》习题参考答案(20150914 版)
传感器与检测技术(第二版)参考答案参考答
传感器与检测技术（第二版）参考答案第1章 检测技术基本知识1.1单项选择:1.B2.D3. A4.B1.2见P1；1.3见P1-P3；1.4见P3-P4；1.5 见P5；1.6 （1）1℃（2）5﹪，1﹪ ；1.7 0.5级、0.2级、0.2级；1.8 选1.0级的表好。
0.5级表相对误差为25/70=3.57﹪, 1.0级表相对误差为1/70=1.43﹪；1.9见P10-P11；1.10见P11- P12；1.11 见P13-P14第2章 电阻式传感器及应用2.1 填空1.气体接触，电阻值变化；2.烧结型、厚膜型；3.加热器，加速气体氧化还原反应；4.吸湿性盐类潮解，发生变化2.2 单项选择1.B 2. C 3 B 4.B 5.B 6. A2.3 P17；2.4 P17；2.5P24；2.6 P24；2.7 P24-P25；2.8 P25；2.9 P26；2.10 P30-312.11 应变片阻值较小；2.12P28，注意应变片应变极性，保证其工作在差动方式；2.16 Uo=4m V ；2.17 P34；2.18 P34；2.19 (1) 桥式测温电路，结构简单。
（2）指示仪表 内阻大些好。
（3）RB:电桥平衡调零电阻。
2.20 2.21 线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好；传感器的延迟时间越短越好；传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。
2.23 P44；2.33 P45第3章 电容式传感器及应用3.1 P53-P56；3.2 变面积传感器输出特性是线性的。
3.3 P58-P59；3.4 P59-P613.5 当环境相对湿度变化时，亲水性高分子介质介电常数发生改变，引起电容器电容值的变化。
属于变介电常数式。
3.6 参考变面积差动电容传感器工作原理。
参考电容式接近开关原理。
3.8 （1）变介电常数式；（2）参P62 电容油料表原理第4章 电感式传感器及应用4.1 单项选择1.B；2.A4.2 P65；4.3 P68；4.4 螺线管式电感传感器比变隙式电感传感器的自由行程大。
传感器与检测技术机工版第2版第2章 习题解答
第2章习题解答1.填空题（1）正比。
（2）基片、金属丝（电阻丝）或金属箔、覆盖层以及引线。
（3）金属应变片,半导体,金属丝式、箔式、薄膜式（4）线路补偿,应变片自补偿。
（5）粘贴式半导体应变片、扩散型压阻传感器。
（6）零位漂移,灵敏度漂移。
（7）扩散电阻值,温度系数,串联电阻.（8）压阻系数,串联二极管。
（9）电阻元件、骨架及电刷(滑动触点)。
2.什么是电阻应变效应？所谓的电阻应变效应，就是导体或半导体在受到外力的作用下，会产生机械变形，从而导致其电阻值发生变化的现象。
3.简述金属电阻应变片的结构及工作原理。
金属电阻应变片的结构如图2-2所示，它主要由基片、金属丝（电阻丝）或金属箔、覆盖层以及引线等4部分组成。
电阻丝（箔）以曲折形状（栅形，称为敏感栅）用黏结剂粘贴在绝缘基片上，两端通过引线引出，丝栅上面再粘贴一层绝缘保护膜。
把应变片贴于被测变形物体上，敏感栅跟随被测物体表面的形变而使电阻值改变，只要测出电阻的变化就可以得知形变量的大小。
4.简述电阻应变片的粘贴步骤。
1)试件的表面处理。
为了保证一定的粘合强度，必须将试件表面处理干净，清除杂质、油污及表面氧化层等。
粘贴表面应保持平整，表面光滑。
最好在表面打光后，采用喷砂处理。
面积约为应变片的3~5倍。
2)确定贴片位置。
在应变片上标出敏感栅的纵、横向中心线，在试件上按照测量要求划出中心线。
精密的可以用光学投影方法来确定贴片位置。
3)粘贴应变片。
首先用甲苯、四氯化碳等溶剂清洗试件表面。
如果条件允许，也可采用超声清洗。
应变片的底面也要用溶剂清洗干净，然后在试件表面和应变片的底面各涂一层薄而均匀的胶水等。
贴片后，在应变片上盖上一张聚乙烯塑料薄膜并加压，将多余的胶水和气泡排出。
加压时要注意防止应变片错位。
4)固化处理。
贴好应变片后，根据所使用的粘合刑的固化工艺要求进行固化处理和时效处理。
5)粘贴质量检查。
检查粘贴位置是否正确，粘合层是否有气泡和漏贴，敏感栅是否有短路或断路现象，以及敏感栅的绝缘性能等。
有关传感器与检测技术习题解答
传感器与检测技术（胡向东，第 2 版）习题解答王涛第1 章归纳什么是传感器？答：传感器是能够感觉规定的被测量并依照必然规律变换成可用输出信号的器件和装置，平时由敏感元件和变换元件组成。
传感器的共性是什么？答：传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特点，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入变换成电量（电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等）输出。
传感器一般由哪几部分组成？答：传感器的基本组成分为敏感元件和变换元件两部分，分别完成检测和变换两个基本功能。
其他还需要信号调理与变换电路，辅助电源。
被测敏感元传感元信号调理变换电传感器是如何分类的？答：传感器可按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系以辅助电及所包括的技术特点均分类，其中按输入量和工作原理的分类方式应用较为宽泛。
① 按传感器的输入量（即被测参数）进行分类按输入量分类的传感器以被测物理量命名，如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
② 按传感器的工作原理进行分类依照传感器的工作原理（物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等），能够分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
③ 按传感器的基本效应进行分类依照传感器敏感元件所包括的基本效应，能够将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
改进传感器性能的技术路子有哪些？答：①差动技术；②平均技术；③补偿与修正技术；④障蔽、间隔与搅乱控制；⑤牢固性办理。
第2 章传感器的基本特点什么是传感器的静态特点？描述传感器静态特点的主要指标有哪些？答：传感器的静态特点是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。
静态特点所描述的传感器的输入 - 输出关系中不含时间变量。
衡量传感器静态特点的主要指标是线性度、矫捷度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。
利用压力传感器所得测试数据以下表所示，计算非线性误差、迟滞和重复性误差。
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第10章辐射与波式传感器
一、单项选择题
1、下列对红外传感器的描述错误的是（）。
A. 红外辐射是一种人眼不可见的光线
B. 红外线的波长范围大致在0.76~1000μm之间
C. 红外线是电磁波的一种形式，但不具备反射、折射特性
D. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器。
2、对于工业上用的红外线气体分析仪，下面说法中正确的是（）
A．参比气室内装被分析气体 B.参比气室中的气体不吸收红外线
C．测量气室内装N2 D. 红外探测器工作在“大气窗口”之外
3、红外辐射的物理本质是（）
A．核辐射 B．微波辐射 C．热辐射 D．无线电波
4、对于工业上用的红外线气体分析仪，下面说法中错误的是（）
A．参比气室内可装N2 B.红外探测器工作在“大气窗口”之内
C．测量气室内装被分析气体 D.参比气室中的气体要吸收红外线
5、红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。
它的波长范围大致在 ( )到1000μｍ的频谱范围之内。
A.0.76nm
B.1.76nm
C.0.76μｍ
D.1.76μｍ
6、在红外技术中，一般将红外辐射分为四个区域，即近红外区、中红外区、远红外区和（）。
这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。
A.微波区
B.微红外区
C.X射线区
D.极远红外区
7、红外辐射在通过大气层时，有三个波段透过率高，它们是0.2～2.6μｍ、3～5μm和（）,统称它们为“大气窗口”。
A.8～14μｍ
B.7～15μｍ
C.8～18μｍ
D.7～14.5μｍ
8、红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据。
其中响应波长范围（或称光谱响应），是表示探测器的（）相应率与入射的红外辐射波长之间的关系。
A.电流
B.电压
C.功率
D.电阻
9、光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照下，产生（）。
使材料的电学性质发生变化。
通过测量电学性质的变化，可以知道红外辐射的强弱。
光子效应所制成的红外探测器。
A.光子效应
B.霍尔效应
C.热电效应
D.压电效应
10、当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时，半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态，使半导体的导电率增加，这种现象叫（）。
A.光电效应
B.光电导现象
C.热电效应
D.光生伏特现象
11、研究发现，太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且最大的热效应出现在（）的频率范围内。
A.紫外线区域
B.X射线区域
C.红外辐射区域
D.可见光区域
12、实验表明，波长在（）之间的电磁波被物体吸收时，可以显著地转变为热能。
A.8～14μｍ
B.7～15μｍ
C.2.6～14μm
D.1～1000μm
13、利用温差电势现象制成的红外传感器称为（）红外传感器，因其时间常数较大，响应时间较长，动态特性较差，调制频率应限制在10Hz以下。
A.热电偶型
B.热释电型
C.热敏电阻型
D.热电动型
14、( )传感器是利用气体吸收红外辐射后，温度升高，体积增大的特性，来反映红外辐射的强弱。
A.热电动型
B.热释电型
C.高莱气动型
D.气热型
15、关于红外传感器，下述说法不正确的是（）
A. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器
B. 红外传感器的核心器件是红外探测器
C. 光子探测器在吸收红外能量后，将直接产生电效应
D. 为保持高灵敏度，热探测器一般需要低温冷却
16、下列关于微波传感器的说法中错误的是（）
A.可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器
B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性
C.用电流—电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头
D.可分为反射式和遮断式两类
17、下列关于微波传感器的说法中正确的是（）
A.不能用普通电子管与晶体管构成微波振荡器
B.不能用特殊结构的天线发射微波
C.用电流——电压特性呈线性的电子元件做探测微波的敏感探头
D.分为反射式、遮断式和绕射式三类
18、微波传感器测量物体含水量主要利用下述微波的哪一个特点（）
A. 微波波长很短，频率很高
B. 水对微波的反射作用很强
C. 微波的传输特性很好
D. 水对微波的吸收作用很强
19、在理想介质中，超声波的衰减来自于超声波的（）。
A. 扩散
B. 散射
C. 吸收
D. 投射
20、若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中的传播速度为1480m/s，测量时间间隔为200us，则物位高度为（）
A．296mm B．148mm。