传感器与检测技术A卷
传感器和检测技术试题(卷)与答案解析
四计算题
1、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。
2.自感式传感器测量电路的主要任务是什么？变压器式电桥和带相敏检波的交流电桥，哪个能更好地完成这一任务？为什么？
主要任务：把被测量变化转换成自感L的变化，通过一定的转换电路转换成电压或者电流输出。
带相敏检波的交流电桥能更好的完成这一任务。使用相敏整流电路，输出电压不仅能反映衔铁位移的大小和方向，而且还消除了零点残余电压的影响。
1．属于传感器动态特性指标的是（D）
A重复性B线性度C灵敏度D固有频率
2误差分类，下列不属于的是（B）
A系统误差B绝对误差C随机误差D粗大误差
3、非线性度是表示校准（B ）的程度。
A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性
4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ）
A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路
A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减
C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加
7、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
C.降低线圈的Q值D.提高激磁电源电压
6.为了使传感器具有较好的线性度，一般取测量量范围为线圈骨架长度的（ D ）。
传感器与检测技术考试试题
传感器与检测技术考试试题一、选择题（每题 2 分，共 30 分）1、以下哪种传感器可以用于测量温度？（）A 电容式传感器B 电感式传感器C 热电偶传感器D 压电式传感器2、电阻应变片式传感器的工作原理是基于（）A 电阻应变效应B 压阻效应C 热电效应D 霍尔效应3、下列属于模拟式传感器的是（）A 编码器B 光栅C 电位器D 光电开关4、能够测量微小位移的传感器是（）A 电涡流传感器B 超声波传感器C 光电编码器D 霍尔传感器5、电容式传感器的测量范围一般比较（）A 大B 小C 适中D 不确定6、以下哪种传感器常用于测量压力？（）A 光纤传感器B 磁敏传感器C 应变式传感器D 气敏传感器7、电感式传感器可以分为（）A 自感式和互感式B 变磁阻式和涡流式C 以上都是D 以上都不是8、光电传感器是基于（）A 光电效应B 电磁感应C 压电效应D 热电效应9、测量精度最高的传感器是（）A 电容式传感器B 电感式传感器C 光栅传感器D 超声波传感器10、以下哪种传感器适合测量高速旋转物体的转速？（）A 磁电式传感器B 电容式传感器C 热电偶传感器D 压电式传感器11、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）A 线性度越好B 迟滞越小C 分辨率越高D 稳定性越好12、检测系统的静态特性指标不包括（）A 线性度B 重复性C 频率响应D 灵敏度13、对传感器进行动态校准的主要目的是确定传感器的（）A 静态特性参数B 动态特性参数C 精度等级D 重复性14、以下哪种干扰属于机械干扰？（）A 振动B 电磁辐射C 温度变化D 噪声15、减小检测系统测量误差的方法不包括（）A 选用精度高的传感器B 增加测量次数C 采用数字滤波技术D 降低系统灵敏度二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、传感器通常由_____、＿____和_____三部分组成。
2、热电偶产生热电势的条件是_____和_____。
3、光电式传感器将_____转换为_____。
传感器技术期末考试试卷
传感器技术期末考试试卷(A)一、名词解释（每题4分，共20分）1. 传感器：（传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的另一种量的测量装置）（能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成）2. 电位器式传感器：（是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，，又可做分压器用的测量装置）3. 电容式传感器：（将被测量（如压力、尺寸等）的变化转换成电容量变化的一种传感器）4. 霍尔传感器：（是利用霍尔元件的霍尔效应制作的半导体磁敏传感器）5. 测量：（是将被测量与同性质的标准量通过专门的技术和设备进行比较，获得被测量对比该标准量的倍数，从而在量值上给出被测量的大小和符号）二、填空题（每空1分，共20分）1. 电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的装置。
2.压电式传感器元件是力敏元件，它能测量最终能变换为力的那些物理量是：应力、压力、加速度等。
3.压电陶瓷是人工制造的多晶体，由无数细微的电畴组成。
4.测定温度传感器通常是用热电偶、热电阻及热敏电阻三种。
5. 电涡流式传感器是根据电涡流效应制成的。
6.在光线作用下，半导体的电导率增加的现象称为光电效应。
7.功能型光纤传感器分为：相位调制型传感器、光强调制型传感器和偏振态调制型传感器三种类型。
8.直接测量的方法通常有三种方法，即：偏差法、零位法和微差法。
9. 电位器式传感器是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，又可做分压器用的测量装置三、简答题（每题10分，共30分）1. 按传感器的工作原理分类有哪些？（1）电学式传感器；（2）磁学式传感器；（3）光电式传感器；（4）电势型传感器；（5）电荷式传感器；（6）半导体传感器；（7）谐振式传感器；（8）电化学式传感器等。
2. 应变片有哪几部分组成？其核心部分是什么？电阻应变片的构造一般由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。
传感器与检测技术试卷A答案
学期《传感器与检测技术》试卷(A)本试卷适用于班级考试形式：闭卷考试时间：120分钟1 判断对错2 单项选择3 名词解释4 问答5 论述分数总计一判断对错（每题2分，共30分）1. （）数据采集卡的主要功能是将模拟量信号和计算机的数字量信号进行相互转换。
√2. （）RS232是一种标准化的并行口。
×3. （）虚拟仪器一般采用专门化的处理机进行后续电路处理。
×4. （）在1000度以上的高温下，应该选用热电阻进行温度测量。
×5. （）压力检测一般检测的固体所受压力。
×6. （）电阻应变片中，电阻丝的材料一般选用蓝宝石。
×7. （）激光位移传感器的检测主要反映在图像传感器中。
√8. （）电容式位移传感器的主要特点是稳定程度高。
×9. （）频率超过20KHz的声波称为超声波。
√10. （）光栅位移传感器主要由标尺光栅，指示光栅、光路系统和磁敏元件组成。
×11. （）磁栅尺的转换原理与摄像机的原理基本相同。
×12. （）位移检测分为线位移和角位移两种。
√13. （）光电二极管具有双向导通性质。
×14. （）温度传感器的量程范围为100℃，若相对百分误差为0.5%，最大误差不超过0.5℃。
√15. （）信号的时域描述和频域描述可以通过傅里叶变换相互转换。
√二单项选择（每题2分，共20分）1. （）一般情况下，采用频率域进行信号描述的合适场合是：A，对声音进行分析B，对温度进行分析C，对压力进行分析D，对位移进行分析2. （）采用光电耦合器件进行信号传输的优点是：A，增加信号的敏感性B，转换电压信号为电流信号C，避免强电电路对一般弱电信号的干扰作用D，使得电路复杂，没有什么优越性3. （）测量电路所需要的电流是2A，电压是12V，则需要开关电源的功率是：A，48WB，100WC，24WD，50W4. （）右图所示为感应同步器原理，滑尺的两个感应线圈相位差应该是：A，45度B，90度C，180度D，270度5. （）如右图所示为光栅尺内部结构示意，动尺与定尺栅线应该有：A，超过90度的角度B，很小的角度C，超过180度的角度D，完全平行6. （）如右图所示激光位移传感器测量厚度差，采用图示的传感器测量姿态原因为：A，激光光线没有障碍，在边角处能够准确测量B，激光光线的照射斑点需要与平板运动方向垂直C，没有太多约束，可以采用任何方向D，避免测量头损坏7. （）振动测量中，采用拾振器的主要目的是：A, 构成一个惯性系统B,构成一个弹簧-质量惯性系统C,构成一个阻尼系统D,构成一个弹性-阻尼系统8. （）右图所示为振动测量加速度计，为了便携，一般采用测量头形式为：A, 螺纹测量头B,重型测量头C,粘接测量头D,磁吸测量头9. （）应变测量力中，采用电桥测量的好处是：A, 消除温度漂移B,消除供电电压误差C,消除计算误差D,消除测量中的粗大误差10. （）热电阻测量温度，利用的是：A, 热电效应B,电阻与温度之间的关系C,电阻与电压之间的关系D,热电阻可以自行产生电动势三名字解释（每题4分，共20分）1.传感器能感受规定的被检测并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
《传感器与检测技术》试卷(共五套)
1
传感器与检测技术试卷及答案
题的空格内。错填或不填均无分。
13．对传感器进行动态
的主要目的是检测传感器的动态性能指标。
14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过 的能力。
15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向
方向发展。
16．已知某传感器的灵敏度为 K0，且灵敏度变化量为 △K 0，则该传感器的灵敏度误差计算公式
32．一热敏电阻在 0℃和 100℃时，电阻值分别为 200kΩ和 10kΩ 。试计算该热敏电阻在 20℃时 的电阻值。
33．求正弦信号 x(t )=x0sinω t 的自相关函数。 五 、应用题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分）
34．图示为电阻网络 D/A 转换电路。 （ 1）写出电流 i 与电压 V REF 的关系式。 （ 2）若 VREF=10V 输入信号 D3D 2D 1D0=1000 ， 试计算输出电压 V 0=？
为 rs=
。
17．为了测得比栅距 W 更小的位移量，光栅传感器要采用
技术。
18．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，
则表明扭矩
。
19．电容式压力传感器是变
型的。
20．一个半导体应变片的灵敏系数为 180，半导体材料的弹性模量为
πL为
Pa-1 。
1.8× 105Mpa, 其中压阻系数
RC 吸收电路，其作用是 （）
串扰
D ．消除电火花干扰
9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差
△Y ≤ 0.01，本次采样值为 0.315，上次
采样值为 0.301，则本次采样值 Y n 应选为（
《传感器与检测技术》试卷及答案(共五套)
（试卷一）第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）A．压力B．力矩C．温度D．厚度2．属于传感器动态特性指标的是（）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）A．光电式传感器B．电容式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型5．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（）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6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克服串扰D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f) 第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
《传感器与检测技术》试题及答案
《传感器与检测技术》试题一、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
（2分）2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。
4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。
5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
（2分）6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
（2分）9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算，其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)）1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。
传感器与检测技术A卷及答案
..锡林郭勒职业学院多伦分院2016级机电一体化专业(班)《传感器与检测技术》考试题（A卷）2017—2018学年第一学期闭卷 120分钟一、填空题（每小题2分，共20分）1、测量技术是以研究检测系统中的（信息的提取）（信息的转换）以及（信息的处理）的理论与技术为主要内容的一门应用技术学科。
2、差动式电容传感器比单一式电容传感器，不仅其灵敏度提高（1倍），而且非线性误差可以减小（1个数量级）。
3、电感式传感器是利用（磁路磁阻）变化，引起传感器线圈的（自感）和线圈间的（互感）变化来实现非电量电测的一种装置。
4、成块的金属置于（交变磁场）中，金属体内要产生感应电流，这种电流在金属体内是自行闭合的，这种现象称为（电涡流效应）。
5、晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比，上述这种现象称为（正压电效应）；当在电介质的极化方向上施加电厂时，这些电介质会发生形变；外电场撤离，变形也随着消失，这种现象称为（逆压电效应）。
6、压电材料是有极性的，所以压电元件的连接方式有两种是（串联）和（并联）。
7、光敏二极管在电路中一般是处于反向工作状态，在不受光照射时，光敏二极管处于（截止）状态；受光照射时，光敏二极管处于（导通）状态。
8、光电式传感器一般都由（光源）（光学通路）和（光电元件）三个部分组成。
9、光电倍增管是基于（外光电效应）和（二次电子发射）的电子真空器件，它在（弱光）的光度测量方面得到了广泛的应用。
10、光栅光学系统是由光源、透镜（主光栅）（指示光栅）和光电元件构成的，而（光栅）是光栅光学系统的主要元件。
二、单项选择题（每小题2分，共30分）1、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ D ）A.应变式传感器B.速度传感器C.化学性传感器D.能量控制型传感器..2、通常在相同条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定或在条件改变是，按某种规律而变化的误差称为（ B ）A.随机误差B.系统误差C.影响误差D.固有误差3、下列（ D ）不是产生系统误差的条件。
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卷号：（A ） （2010年5月） 机密
湖北师范学院期末考试试卷
传感器与检测技术
考试范围 1-8章 命题人 张先鹤 院系 控制系
考试形式
闭卷
课程类别
必修 学 期 201001 专业 电气自动化技术
大题号 一 二 三 四 班级 题 分 30 30 20 20 学号 得 分 姓名 阅卷人
总分
一、填空题（本题共 30空，每空 1 分，共 30 分）
１、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为 _ 系统误差、 随
机误差、 粗大误差 三类
2、测量系统的静态特性指标主要有 线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性（或 线性度、灵敏度、 迟滞、 重复性、漂移）等。
3、电阻应变片式传感器按制造材料可分为 _ 金属 材料和 半导体____体材料。
4、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除 变极距型电容传感器外是线性的。
5、压电材料可以分为三类：压电晶体 、 压电陶瓷 、高分子压电材料
6、将温度转换为电势大小的热电式传感器是 热电偶 传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是 热电阻 （金属材料）或 热敏电阻 （半导体材料）传感器。
7、电感式传感器也称为 变磁阻式 传感器，它是利用 电磁感应 原理将被测物理量转换成线圈自感系数和 互感系数的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。
8、热电偶传感器的工作基础是 热电效应 ，其产生的热电势包括 接触 电势和 温差 电势两部分。
9、根据光纤在传感器中的作用，通常将光纤传感器分为三类：功能型光纤传感器、 非功能型光纤传感器、 拾光型光纤传感器
10、电感式传感器按转换原理分为：自感式传感器、 互感式传感器、 电涡流式传感器 二、简答题（本题共6小题,每小题 5 分，共 30分）。
本题得分
本题得分
1、简述传感器的定义。
2、光电效应可分为哪三种类型，简单说明其原理并分别列出以之为基础的光电传感器。
3、为什么用热电偶测温时要进行冷端温度补偿？常用的补偿方法有哪些？
4、简述压电效应
某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。
5、简述霍尔效应？ 6、简述热电效应？ 三、应用题（本题共_2_小题，每小题 10 分，共 20分）
1、用镍铬-镍硅热电偶测量炉温，其仪表示值为600℃，而冷端温度t 0
为65℃，则实际温度为665℃，对不对？为什么？应如何计算？（K=1）
（提示：T=T z +KT n ；T 为实际温度，T z 为仪表示值，T n 为冷端温度，查表知镍铬-镍硅热电偶K=1）
答：对。
查表知镍铬-镍硅热电偶K=1，T=T z +KT n =600+1×65=665。
2、一只应变片的电阻R=120欧姆，灵敏度系数K=2.05，用作应变ε=800μm/m 的传感元件，将其接入等臂电桥。
求： （1）ΔR /R ；
（2）若电源电压U=3V ，惠斯登电桥的输出电压U 0为多大？
（提示：应变片灵敏度系数 K =（△R/R ）/ε ；惠斯登电桥的输出电压U0=(E/4)*(△R/R )；） 解：（1）由题意得应变片灵敏度系数
K =（△R/R ）/ε
△R/R= K*ε=2.05*800*10-6 =0.00164 (2) U0=(E/4)*(△R/R ) = (3/4)* 0.00164 = 0.00123 V
四、计算题（本题共_2小题,每小题 10分，共 20 分）
1、检定一台精度等级为1.5级，刻度范围为0~100KPa 的压力传感器，
本题得分
本题得分
发现50KPa处误差最大为1.4KPa，问这台压力传感器时候合格？为什么？（给出计算过程）
（提示：精度定义表达式A=△A/Y F.S*100％；其中△A为最大允许绝对误差；Y F.S为系统量程）1.解：根据精度定义表达式A=△A/Y F.S*100％,并由题意已知：
A=1.5％，Y F.S=（100-0）KPa，得最大允许绝对误差
△A=A*Y F.S=1.5％*(100-0)=1.5 KPa，
此压力传感器最大允许绝对误差为1.5 KPa。
50KPa处误差最大为1.4KPa，小于1.5 KPa，故此传感器合格。
2、一只变面积型电容传感器，绝缘介质为空气，极板长、宽分别为a=b=4mm,间隙d0=0.5mm。
求该电容传感器的灵敏度；如果动极板移动Δx=2mm，其电容变化量ΔC为多大？
(提示：1、C=(ε0εr A)/d0；式中，ε0=8.85PF/m为真空介电常数，εr为介质相对介电常数，对于空气，εr≈1F/m；A为两极板相互覆盖的面积，A=a*b；d0为极板间的间隙。
2、传感器的（相对）灵敏度 S=(△C/C)/Δx；其中Δx为极板移动的距离)
解：极板沿x 方向移动Δx时，传感器的电容量为
C=(ε0εrA)/d0=ε0εrb(a-Δx)/d0
式中，ε0=8.85PF/m为真空介电常数，εr为介质相对介电常数，对于空气，εr≈1；
A为两极板相互覆盖的面积；d0为极板间的间隙。
Δx=0时，传感器的初始电容量为
C0=(ε0εrab)/d0
所以，传感器电容的相对该变量为
△C/C = (C- C0)/ C0 =[ε0εrb(a-Δx)/d0 - (ε0εrab)/d0]/ (ε0εrab/d0) = -Δx/a
由此可得传感器的（相对）灵敏度为
S=(△C/C)/ Δx= - 1/a = -1/4 = -0.25mm-1 = -25﹪/mm
若极板沿x 方向移动Δx= 2mm ,则此时的电容量为
C=ε0εrb(a-Δx)/d0
C=[8.85*10-12*1*4*10-3*（4-2）*10-3]/0.5*10-3
= 1.42*10-13 F = 0.142 PF。