第九章热电偶传感器习题及答案
传感器基础知识单选题100道及答案解析
传感器基础知识单选题100道及答案解析1. 传感器能感知的输入量的最小变化量称为（）A. 分辨率B. 灵敏度C. 精度D. 线性度答案：A解析：分辨率是指传感器能感知的输入量的最小变化量。
2. 下列不属于传感器静态特性指标的是（）A. 重复性B. 固有频率C. 线性度D. 迟滞答案：B解析：固有频率属于传感器的动态特性指标。
3. 传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度称为（）A. 线性度B. 灵敏度C. 重复性D. 分辨率答案：A解析：线性度描述的是实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
4. 传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合的现象称为（）A. 线性度B. 重复性C. 迟滞D. 灵敏度误差答案：C解析：迟滞指传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合。
5. 衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线间不一致的程度的指标是（）A. 线性度B. 迟滞C. 重复性D. 灵敏度答案：C解析：重复性是衡量同一工作条件下，特性曲线不一致的程度。
6. 以下哪种传感器属于物性型传感器（）A. 电容式传感器B. 电感式传感器C. 压电式传感器D. 电阻应变式传感器答案：C解析：压电式传感器是利用某些物质的压电效应制成，属于物性型传感器。
7. 属于结构型传感器的是（）A. 光电式传感器B. 霍尔式传感器C. 压电式传感器D. 热敏电阻答案：B解析：霍尔式传感器是基于霍尔效应，属于结构型传感器。
8. 传感器的线性范围越宽，则其量程（）A. 越小B. 越大C. 不变D. 不确定答案：B解析：线性范围宽，意味着能测量的输入量的范围大，即量程越大。
9. 下列对传感器的动态特性描述正确的是（）A. 输入量随时间变化缓慢时的特性B. 输入量为常量时的特性C. 输入量随时间快速变化时的特性D. 以上都不对答案：C解析：动态特性是指输入量随时间快速变化时传感器的特性。
10. 传感器的频率响应特性是指（）A. 传感器对不同频率正弦输入信号的响应特性B. 传感器在单位时间内的响应特性C. 传感器在不同温度下的响应特性D. 传感器在不同压力下的响应特性答案：A解析：频率响应特性指传感器对不同频率正弦输入信号的响应特性。
热电式传感器习题
热电偶热电偶可以测量（）。
A 压力B 电压C 温度D 热电势C下列关于热电偶传感器的说法中，（）是错误的。
A．热电偶必须由两种不同性质的均质材料构成B．计算热电偶的热电势时，可以不考虑接触电势C．在工业标准中，热电偶参考端温度规定为0℃D．接入第三导体时，只要其两端温度相同，对总热电势没有影响B热电偶的基本组成部分是（）。
A. 热电极B. 保护管C. 绝缘管D. 接线盒A为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的冷端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D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D热电偶中热电势包括（）A．感应电势 B．补偿电势C．接触电势 D．切割电势C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（）。
A．增加 B．减小C．增加或减小不能确定 D．不变D热电偶中产生热电势的条件有（）。
A．两热电极材料相同 B．两热电板材料不同C．两热电极的几何尺寸不同 D．两热电极的两端点温度相同B利用热电偶测温时，只有在（）条件下才能进行。
A．分别保持热电偶两端温度恒定 B．保持热电偶两端温差恒定C．保持热电偶冷端温度恒定 D．保持热电偶热端温度恒定C实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（）。
A．纯金属 B．非金属 C．半导体 D．合金D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A温度传感器是一种将温度变化转换为（）变化的装置。
A.电流B.电阻C.电压D.电量D下面对热电极极性阐明正确的是（）。
A.测量端失去电子的热电极为负极，得到电子的热电极为正极。
B.输出端失去电子的热电极为正极，得到电子的热电极为负极。
传感器习题及答案
选择题1．码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。
码盘按结构可以分为接触式、__a__和__c__三种。
a.光电式b.磁电式c.电磁式d.感应同步器2. 改变电感传感器的引线电缆后，___c___。
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零3．应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、__c__、__d__等。
a.测量范围的选择b.电源的选择c. 阻值的选择d. 尺寸的选择e.精度的选择f.结构的选择4．应变片绝缘电阻是指已粘贴的__b__应变片的之间的电阻值。
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5．在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为_d_。
a.磁电效应b.声光效应c.光生伏特效应d.光电导效应6.结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。
线圈套在铁芯上的，在铁芯与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产生位移，使空气隙发生变化。
这种结构可作为传感器用于__c___。
a. 静态测量b. 动态测量c. 静态测量和动态测量d. 既不能用于静态测量，也不能用于动态测量7.4不属于测试系统的静特性。
（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数8. 电阻应变片的输入为1。
（1）力（2）应变（3）速度（4）加速度9.结构型传感器是依靠3的变化实现信号变换的。
（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值10.不能用涡流式传感器进行测量的是4。
（1）位移（2）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材料11.变极距电容传感器的输出与输入，成1关系。
（1）非线性（2）线性（3）反比（4）平方12.半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是3。
热电偶知识考题(附答案)
导读●一、填空题（每题1分，共20分）●二、判断题（每题1分，共10分）●三、选择题（每题2分，共40分）●四、简答题（每题2分，共20分）●五、开放题（每题5分，共10分）热电偶知识考题一、填空题（20个）：1.热电偶是一种通过利用热电效应测量温度的___________。
答：传感器2.热电偶的测量原理基于___________效应。
答：热电3.热电偶产生的热电动势大小只取决于热电偶材料和两端温度之间的___________。
答：温度差4.常用的热电偶类型包括K型、J型、T型、E型、R型等，其中，K型热电偶的测量范围可达到___________度。
答：13005.热电偶所产生的电势与两端温度差___________成正比。
答：线性6.当一个接口温度小于另一个接口温度时，K型热电偶的电势将___________。
答：正常7.热电偶的响应时间取决于其___________。
答：热惯性8.在热电偶的选型中，需要考虑测量范围、精度、响应时间、材料选择等因素，其中，测量范围主要与热电偶的___________有关。
答：材料9.热电偶的精度等级可分为A、B、C等级，其中，A等级的精度最高可达到±___________度。
答：0.7510.热电偶的两端接口应固定在被测物体表面，且接口间应保证___________接触。
答：良好11.热电偶在检定时常用的方法包括比较法、标准电压法和___________法。
答：差动12.热电偶的测量误差可由多个因素引起，其中包括温度梯度误差、接头温差误差、漏电误差等，这些误差统称为___________误差。
答：系统13.热电偶的电势测量值应进行修正，以考虑___________对测量结果的影响。
答：冷端温度14.热电偶的应用范围广泛，例如在钢铁冶金、航空航天、化工等行业中均有着重要的应用，其中，在高温环境下，K型热电偶应用最为广泛，其可测量范围可达到___________度。
传感器习题解答
思考与作业绪论.列出几项你身边传感测试技术的应用例子。
解：光电鼠标，电子台称，超声波测距，超声波探伤等。
第1章传感器的基本概念1. 什么叫做传感器的定义？最广义地来说，传感器是一种能把物理量、化学量以及生物量转变成便于利用的电信号的器件。
2.画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。
答：1）.敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
2）.转换元件：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。
3）.转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。
3.传感器有哪几种分类？按被测量分类——物理量传感器——化学量传感器——生物量传感器按测量原理分类阻容力敏光电声波按输出型式分类数字传感器模拟传感器按电源型式分类无源传感器有源传感器4. 传感器的静态特性是什么？静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。
也即当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系就称为静态特性。
5. 传感器的动态特性是什么？动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性，反映输出值真实再现变化着的输入量的能力。
6. 为什么要把传感器的特性分为静态特性和动态特性?传感器所测量的非电量一般有两种形式：一种是稳定的，即不随时间变化或变化极其缓慢，称为静态信号；另一种是随时间变化而变化，称为动态信号。
由于输入量的状态不同，传感器所呈现出来的输入—输出特性也不同，因此存在所谓的静态特性和动态特性。
第2章电阻式传感器1. 如何用电阻应变计构成应变式传感器?电阻应变计把机械应变信号转换成ΔR/R后，由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小，既难以直接精确测量，又不便直接处理。
因此，必须采用转换电路或仪器，把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化（通常采用电桥电路实现这种转换。
根据电源的不同，电桥分直流电桥和交流电桥）。
2. 金属电阻应变片测量外力的原理是什么？金属电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。
(完整版)热电偶传感器课后习题答案
1．什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。
答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。
2．简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。
答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。
根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性。
二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。
它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
三是标准电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。
只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。
四是中间温度定律：热电偶在两接点温度t、t0时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t、t n和t n、t0时的相应热电动势的代数和。
中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。
3．试述补偿导线法补偿原理。
答：将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所(如仪表室)，其实质是相当于将热电极延长。
根据中间温度定律，只要热电偶和补偿导线的二个接点温度一致，是不会影响热电动势输出的。
热电式传感器习题
3.参照电极定律有何实际意义？已知在某特 定条件下材料A与铂配正确热电势为 13.967mv，材料B与铂配正确热电势是 8.345mv，求出在此特定条件下，材料A与 材料B配对后旳热电势。
4.用K型热电偶测某设备旳温度，测得热电势 为20mv，冷端（室温）为25℃，求设备旳 温度？假如改用E型热电偶来测温，在相同 旳条件下，E热电偶测得旳热电势为多少？
热电式传感器
练习题用此热电阻测量50℃温 度时，其电阻值是多少？若测温时旳电阻 值为92Ω，则被测温度是多少？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.将一敏捷度为0.08mv/℃旳热电偶与电位计 相连接测量其热电势，电位计接线端是 30℃，若电位计读数是60mv，热电偶旳热 端温度是多少？
5.热电偶温度传感器旳输入电路如下图所示，已知铂 铑-铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热 电势波动为6μv/ ℃，桥路中供桥电压为4v，三个 锰铜电阻（R1,R2,R3）旳阻值均为1Ω，铜电阻旳 电阻温度系数为α=0.004/℃，已知当温度为0℃时， 电桥平衡，为了使热电偶旳冷端温度在0~50℃范 围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻旳阻值
传感器分析题及答案
传感器分析题及答案⼀、填空题1. 传感器的特性⼀般指输⼊、输出特性，有动、静之分。
静态特性指标的有、、、等。
（灵敏度、分辨⼒、线性度、迟滞误差、稳定性）2. 对于测量⽅法，从不同的⾓度有不同的分类，按照测量结果的显⽰⽅式，可以分为模拟式测量和数字式测量。
3. 对于测量⽅法，从不同的⾓度有不同的分类，按照是否在⼯位上测量可以分为在线测量和离线式测量。
4. 对于测量⽅法，从不同的⾓度有不同的分类，按照测量的具体⼿段，可以分为偏位式测量、微差式测量和零位式测量。
5.某0.1级电流表满度值100m x mA ，测量60mA 的绝对误差为 ±0.1mA 。
6、服从正态分布的随机误差具有如下性质集中性、对称性、有界性。
7. 硅光电池的光电特性中，当负载短路时，光电流在很⼤范围内与照度与呈线性关系。
8. 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。
9、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。
10、电容式传感器中，变极距式⼀般⽤来测量微⼩的位移。
11. 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。
12、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相⽐,线性得到改善灵感度提⾼⼀倍、测量精度⾼。
（温度，频率变化相互抵消）13、热电偶冷端温度有如下补偿⽅法：冷端恒温法（冰浴法）、计算修正法、电桥补偿法和仪表机械零点调整法。
14．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。
15.从原理来分，电容式传感器结构类型有：变⾯积式、变极距式、变介电常数式。
16.变极距式电容传感器的电容变化与极板间距之间的关系是成⾮线性关系，为了减⼩这种关系带来的测量误差，常采⽤差动结构来解决。
17. 电涡流式传感器分反射式和透射式两种，透射式是采⽤低频（选“⾼频”或“低频”）的激励⽅式。
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第九章热电偶传感器
一、单项选择题
1）正常人的体温为37︒C，则此时的华氏温度约为______，热力学温度约为______。
A. 32F，100K
B. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K
2）_____的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。
A. 热端直径
B. 热端和冷端的温度
C. 热端和冷端的温差
D. 热电极的电导率
3）测量钢水的温度，最好选择______热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择_____热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200︒C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择______热电偶为宜。
A. R
B. B
C. S
D. K E .E
4）测量CPU散热片的温度应选用______型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用______型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用______型的热电偶。
A. 普通
B.铠装
C. 薄膜
D. 热电堆
5）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
二、分析与问答
1、简述热电偶与热电阻的测量原理的异同。
2、设一热电偶工作时产生的热电动势可表示为E AB(t , t0)，其中A、B、t、t0各
代表什么意义？t0在实际应用时常应为多少？
3、用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿？冷端补偿的方法有哪几种？
三、计算题
1、用一K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得此时
的热电动势为29.186mV，求被测的温度大小？
2、用一K型热电偶测钢水温度，形式如图示。
已知A、B分别为镍铬、镍硅材
料制成，A`、B`为延长导线。
问：
1）满足哪些条件时，此热电偶才能正常工作？
2）A、B开路是否影响装置正常工作？原因？
3）采用A`、B`的好处？
4）若已知t01=t02=40℃，电压表示数为37.702mV，则钢水温度为多少？
5）此种测温方法的理论依据是什么？
3、试说明下面各图中分别是测量哪些被测温度量？
习题答案：
一、单项选择题
1）C 2）C 3）A D E 4）C A B 5）A
二、分析与问答题
1、二者相同点：都能测温度且只能直接测温度量
不同点：热电阻传感器原理为阻值大小变化对应温度变化，而热电偶传感器为热电动势大小变化对应温度变化
2、A、B——两热电极
T——热端温度，即被测温度
t0————冷端温度
t0常应为0℃
3、因工作现场常常缺乏使热电偶传感器的冷端保持在0℃的条件
三、计算题
1、E AB（t0，t）=E AB（t0，t n）+E AB（t n，t）
即E AB（0，t）=E AB（0，40℃）+E AB（40℃，t）
查表，得
E AB（0，40℃）=1.612
所以E AB（0，t）=1.612+29.186=30.798（mV）
查表，得
t=740℃
2、1）t01=t02，t n1=t n2
2)不影响。
因钢水导电且温度处处相同。
3）为了使冷端远离高温区，降低测量成本。
4）由
E AB（t，t0）=E AB（t，t n）+E AB（t n，t0）
得，
E AB（t，t0）=1.612+37.702=39.314（mV）
查表得t=950℃
5）中间温度定律
3、图a)是测多点温度之和
图b)是测两点温度之差
图c)是测多点温度的平均值。