传感器题库
选择
1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出C的靠近程度。
A、人体
B、水
C、黑色金属零件
D、塑料零件
3、电涡流探头的外壳用 B制作较为恰当。
A、不锈钢
B、塑料
C、黄铜
D、玻璃
5、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.8%以内，则该压力表的精度等级应定为C级。
A、0.2
B、0.5
C、1.0
D、1.5
7、传感器一般由B、转换元件和转换电路三个部分组成。
A、非电量
B、敏感元件
C、测量电路
D、放大电路
8、热电偶的冷端补偿办法有：补偿导线法、A、计算修正法、显示
仪表机械零位调整法和冰浴法。
10、下面四种光电元件中，基于内光电效应的元件是：C。
A、光电管
B、光电摄像管
C、光敏二极管
D、光电池
11、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.6%，则该压力表的精度等级应定为C级。
A、0.2
B、0.5
C、1.0
D、1.5
12、以下流量计可实现非接触式测量的是：C。
A、涡轮流量计
B、涡街流量计
C、超声波流量计
D、腰轮流量计
14、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了
D。
A、提高灵敏度
B、提高线性度
C、将输出的交流信号转换成直流信号
D、使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度
15、热电偶的冷端补偿办法有：A、计算修正法、显示仪表机械零
位调整法、补偿电桥法和冰浴法。
A、补偿导线法
B、中间导体法
C、热电偶避光法
D、贴散热片法16、
16、下列不属于造成霍尔元件不等位电势的原因是（D）
A、元件输出极焊接不对称
B、元件的厚薄不均匀
C、元件两个输出极接触不良
D、通过元件的磁场方向改变
17、下列四种传感器中属于四端元件的是 C。
A、应变片
B、压电晶片
C、霍尔元件
D、热敏电阻
18、光在介质中传播时，发生全反射的前提条件是：D。
A、由光疏媒质射入光密媒质
B、由光疏媒质射入光疏媒质
C、由光密媒质射入光密媒质
D、由光密媒质射入光疏媒质
19、下面四种光电元件中，基于光生伏特效应的元件是B。
A、光电管
B、光电池
C、光敏二极管
D、光敏电阻
20、C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
21、在电容式传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中B。
A、电容和电感均为变量
B、电容是变量，电感保持不变
C、电容保持常数，电感为变量
D、电容和电感均保持不变
23、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的A。
A、压电效应
B、逆压电效应
C、应变效应
D、电涡流效应
24、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 C 。
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
25、不能用于进行压力测量的强度型光纤传感器的形式是：B。
A、反射式
B、吸收式
C、遮光式
D、微弯式
26、霍尔元件采用恒流源激励是为了B。
A、提高灵敏度
B、克服温漂
C、减小不等位电动势
D、减小磁感应强度
27、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了D。
A提高精度 B加速其衰老C测试其各项性能指标 D 提高可靠性28、将应变片贴在C上，可以分别做成测量位移、力、加速度传感器。
A试件B质量块C应变电阻弹性元件D机器组件29、红外光导摄像管中，红外图像所产生的温度分布可以在靶面上感应出相应的电压分布图像的物理基础（D）
A、压电效应
B、电磁感应
C、光电效应
D、热电效应
30、当变间隙式电容传感器两极板的初始距离d增加时，将引起传感器的（B）
A、灵敏度增加
B、灵敏度减小
C、非线性误差增加
31．属于传感器动态特性指标的是（D）
A．稳定性 B．线性度 C．灵敏度 D．频率响应32．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（D）
A．变极板面积型 B．变极距型
C．变介质型 D．容栅型
33．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
34．在下列传感器中，既适宜于测量大的位移，又适宜于测量大的角度位移的是A
A．电容式传感器 B．电感式传感器
C．光电式传感器 D．电阻式传感器
35．固体半导体摄像元件CCD是一种（C）
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
36.对压电式加速度传感器，希望其固有频率( C )
A.接近零
B.尽量低些
C.尽量高些
D.任意
37.下列传感器中，不适合于静态位移测量的是（D）
A.压阻式位移传感器
B. 电感式位移传感器
C. 涡流式位移传感器
D. 压电式位移传感器
38.信号传输过程中，产生干扰的原因是( C )
A.信号是缓变的
B.信号是快变的
C.干扰的耦合通道
D.信号是交流的
39.传感器的主要功能是B
A. 传递信息
B. 感受被测量
C. 分析处理信号
D.执行要求的操作
40.非线性度是表示校准曲线( 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
41.半导体应变片具有( A )等优点。
A.灵敏度高
B.温度稳定性好
C.可靠性高
D.接口电路复杂
42.电容式液位计属于D
A.变间隙式电容传感器
B. 变面积式电容传感器
C.霍尔式
D. 变介电常数式电容传感器
43.将电阻应变片贴在( C )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块
B.导体
C.弹性元件
D.机器组件
44.负温度系数的半导体热敏电阻值随着温度上升，电阻值B
A.上升
B.迅速下降
C.保持不变
D.归零
45、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的C。
A、应变效应
B、电涡流效应
C、压电效应
D、逆压电效应
46、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 D
A、提高测量灵敏度
B、减小非线性误差
C、提高电磁兼容性
D、减小引线电阻的影响
47、当石英晶体受压时，电荷产生在 B。
A、Z面上
B、X面上
C、Y面上
D、X、Y、Z面上
48、下列( C ) 不能用做加速度检测传感器。
A、电容式
B、压电式
C、电感式
D、热电偶
49、要测量微小的气体压力之差，最好选用 A变换压力的敏感元件。
A、悬臂梁
B、平膜片
C、弹簧管
D、膜盒
50、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取 B措施。
A、接地保护环
B、将机箱接大地
C、抗电磁干扰
51、音乐贺卡中的压电片是利用 B而发声的。
A、压电效应
B、逆压电效应
C、应变效应
D、电涡流效应
52、电容式传感器不适应测量的物理量是： D。
A、厚度
B、加速度
C、压力
D、温度
53、下列传感器中，不属于容积式流量计的是 D 。
A、椭圆齿轮流量计
B、腰轮流量计
C、刮板式流量计
D、电磁流量计
54、下列传感器中，不属于速度式流量计的是A。
A、腰轮流量计
B、涡轮流量计
C、超声波流量计
D、电磁流量计
1-5CCBDC
6-10ABADC
11-15CCADA
16-20DCDBC
21-25BBACB
26-30BDCDB
31-35DDCAC
36-40CDCBB
41-45ADCBC
46-50DBCAB
51-55BDDA
判断
1、光纤传感器所采用的光纤一般多采用同轴分布（发送光纤在外）方式的光纤。
(√）
2、光电式传感器可用来测量转速，但霍尔传感器不能实现转速测量。（×）
3、精确度是反映测量仪表优良程度的综合指标。（×）
4、系统误差可预测，可消除；但随机误差不可预知，不能用实验的方法消除，也不能修正但随着测量次数的增多，各个测量误差出现的概率密度服从正态分布。（√）
5、光敏二极管在没有光照射时反向电阻很大，暗电流很小。（√）
6、用涡流法测量金属板厚度时，被测材料的温度可以不断变化。（×）
7、当传感器工作在既有被测量又有较强干扰量的情况下，过高的灵敏度反而会缩小传感器适用的测量范围。（√）
8、光线由光疏媒质以一定的入射角进入光密媒质时，入射角会小于折射角。（×）
9、在电涡流传感器中，磁场的变化率越高，则涡流集肤效应越显著，即涡流穿透深度越小。（√）
10、霍尔传感器可用来测量转速，但光电式传感器不能实现转速测量。（×）
11、光敏二极管在测光电路中一般处于反向偏置状态。
（√）
12、热电偶温度传感器可将被测温度转化为毫伏级热电动势信号，属于自发电型传感器。（√）
13、传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输入变化量与输出变化量的比值，一般希望灵敏度要高，且在满量程范围内保持恒定值。（×）
14、互感式传感器又被称为差动变压器式传感器，结构形式主要有变间隙式和螺线管式等。（√）
15、在完全黑暗的环境中，将一块干燥的冰糖用锤子敲碎，可以看到冰糖在破碎的一瞬间，发出暗淡的蓝色闪光，产生闪光的机理是晶体的压电效应。（√）16、椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计都属于容积式流量计测流量。（√）
17、一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买1.0级的压力表。（×）
18、在电感式传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中电容保持常数，电感为变量。（√）
19、遮光式强度型光纤传感器的形式不能用于进行压力的测量。（×）
20、传感器的灵敏度是指传感器在稳态下输出变化量与输入变化量的比值，一般希望灵敏度要高，且在满量程范围内保持恒定值。（×）
21、只要在热电偶回路中接入的第三种导体和原导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。（√）
22、互感式传感器又被称为差动变压器式传感器，结构形式主要有变间隙式和螺线管式等。（√）
23、电磁流量计、涡街流量计和超声波流量计，同属于速度式流量计测量流量。（√）
24、压电传感器的输出可以是电压信号，也可以是电荷信号，因此其前置放大器也有电压放大器和电荷放大器两种形式。（√）
25、光敏二极管在测光电路中应处于正向偏置状态。（×）
26、国际电工委员会（IEC）将4～20mA DC电流信号和1～5V DC电压信号确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准。 (√ )
27、实际测量中，精密度高，准确度不一定高，因仪表本身可以存在较大的系统误差。反之，如果准确度高，精密度也不一定高。（√）
28、采用几个热电偶串联的方法测量多点的平均温度，当有一只热电偶烧断时，不能够很快地觉察出来。（×）
29、黑体是指对辐射到它上面的辐射能量全部吸收的物体。（√）
（√）
30、如果对压电晶体Y轴施加力F时，电荷仍出现在与X轴垂直的平面上。
31、凡是能引起电涡流变化的非电量，均可通过测量绕阻的等效电阻R、等效电感L、等8、效阻抗Z及等效品质因数Q来转换。（√）
32、动态特性好的传感器，其输出随时间的变化规律将再现输入随时间变化的规律，即它们具有相同的时间函数。（√）
33、热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关。（
√ ）
34、一般来讲，传感器的灵敏度越高越好，但是当传感器工作在既有被测量又有较强干扰量的情况下，过高的灵敏度反而会缩小传感器适用的测量范围。（√ ）
35、传感器的线性范围越宽，表明传感器的工作量程越小。（
× ）
36、正温度系数的热敏电阻感受到的温度超过一定限度时，其电阻值会突然减小。
（
× ）
37、热电偶的冷端应处于同一环境温度下，可以使用不同型号的补偿导线，且正负极要连接正确。（
× ） 38、热探测器是利用红外辐射的热效应，主要类型有热释电型、热敏电阻型、热电偶型和气体型。（
√ ）
39、光子探测器的主要特点是灵敏度高、响应速度快、具有较高的响应频率、探测波段大等优点，一般需要在低温下工作。（
× ）
40、流量测量的方法可分为容积法、节流差压法、速度法和质量流量测量法。
（
√ ）
填空
1、由于真值的不可知性，在实际应用中常采用实际真值代替，即用
多次测量
结果的平均值
或上一级标准仪器的测量值作为实际真值。
2、对于一个等精度的、独立的、有限的测量序列，在没有系统误差和粗大误差的情况下，测量结果通常表示为%)3.799(3=±=P x x σ，其中σ是指：
算术平
均值的标准误差 ；%3.799=P 是指：
误差出现在区间 的概率已经达到99.73% 。
3、传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，转换元件将非电量转换成电参量，一般是指
电阻、电感或电容 的变化，然
后通过转换电路将电参量转换为易于测量的电压、电流、频率等电量信号。也有的传感器的敏感元件直接输出的是电量，如热电
偶；还有的传感器的转换元件能直接感受被测量而输出与之成一定关系的电量，如压电元件。
4、将两种不同的导体或半导体两端相接组成闭合回路，且两个接点分别置于不同温度中时，回路中会产生一个热电动势，这种现象称为热电效应。两种导体称为热电极，所组成回路称为热电偶，热电偶的两个工作端分别称为热端和冷端（测量端和参考
端）。
5、热电阻是利用导体或半导体的电阻值随温度的变化而变化的特性来测量温度的，分为金属热电阻和半导体热敏电阻两种。
6、金属的电阻应变效应是指：金属丝的电阻随着它所受机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应的变化。
7、自感式传感器主要有：基本变间隙式、差动变间隙式和螺管型，其测量电路主要有：交流变压器式电桥
和谐振式电路。
8、流量是指：单位时间内流过管道截面的流体的体积或质量。流量的测量方法有：容积法、节流差压法、速度法和质量流量测量法。
9、某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷；当外
力去掉 后，又重新回到不带电的状态；当 作用力方向 改变时，电荷的极性也随之改变，这种现象称为压电效应。 10、金属或半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当 有电流I 流过薄片
时，在 垂直于电流和磁场
的方向上产生电动势，这种现象称为霍尔效应。 11、几种常见的抗干扰技术有：屏蔽技术、
接地 技术、滤波技术和
光电耦合 技术。
12、用节流装置测流量，配接一差压变送器，设其测量范围为0～KPa 10，对应的输出信号为4～mA 20DC ，相应的流量为0～/h m 0323
，则输出信号为mA 16DC 时的压差为
7.5 KPa ；相应的流量为 （277）
/h m 3。
13、光纤传感器主要由
光发送器 、敏感元件、 光接收
器 、信号处理系统及
光导纤维 等主要部分组成。在检测过程中，用 光 作为敏感信息的载体，用 光导纤维 作为传输信息的媒介，通过检测 光线中光波 参数的变化以达到检测外界被测
物理量的目的。
14、光电效应分为三类：①外光电效应：在光线作用下，能使
电子逸出物
体表面
的现象称为外光电效应。基于该效应的光电器件有
光电管 、光电被增管、光电摄像管等；②内光电效应：在光线的作用下能使物体 电阻率改变 改变的现象称为内光电效应。基于该效应的光电器件有
光敏电阻 、光敏二极管、光敏三极管等；③ 光生伏特 效应：在光线的作用下能使物体产生一定方向的电动势，基于该效应的光电器件有 光电池 等。
19、热电偶电动势由_温度差______电动势和接触电动势两部分组成。
20、可以进行位移测量的传感器有___光纤传感器____、__差动变压器_____、___电阻传感器____；
21、光电传感器属于非接触式测量，反应快速，应用广泛，可用来测量转速、 位移 、
温度 、表面粗糙度等参数。
22、热电偶的中间导体定律是指：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体和原导体的两接点温度相同，则回路中的总热电势 不变 。
1、多次测量结果的平均值
2、算术平均值的标准误差；误差出现在区间[]σσ33-，
的概率已经达到99.73% 3、电阻、电感或电容；电压、电流、频率；热电偶；压电
4、两端相接；置于不同温度中；热电动势；热电极；热端和冷端（测量端和参考端）
5、导体或半导体的电阻值随温度的变化而变化；半导体热敏电阻
6、所受机械变形（拉伸或压缩）
7、差动变间隙；交流变压器式电桥
8、体积；容积；节流差压
9、受到外力的作用而变形；极化；外力去掉；作用力方向
10、有电流I流过薄片；垂直于电流和磁场
11、接地；光电耦合
160（277）
12、7.5；3
13、光发送器；光接收器；光导纤维；光；光导纤维；光线中光波
14、电子逸出物体表面；光电管；电阻率改变；光敏电阻；光生伏特；光电池
15、电阻的应变效应
16、变隙式变面积式变介电常数式
17、石英晶片、压电陶瓷和分子材料
18、0.16V/mm
19、温度差
20、光纤传感器、差动变压器、电阻传感器
21、位移、温度
22、不变
大题：
1、现有量程0~600C、精度1.5级和量程0~1000C、精度1.0级的温度仪表各一块，欲测量500C的温度，问选用哪一块测量仪表更好一些？为什么？（10分）
2、现用一支铜-康铜（T）热电偶测温。其冷端温度为30oC，动圈显示仪表（机械零位在0oC）指示为300oC，则认为热端实际温度为330oC，是否正确？为什么？正确值是多少？（8分）
3、如图所示为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器，若选用特性相同的4片电阻应变
片1R ～4R ，它们不受力时阻值均为Ω120，灵敏度2=K ，问：（10分）
（1）在测力电路图（b ）中，标出应变片受力情况及其符号（应变片受拉用 ，
受压用 ）。（2）当作用力N 20=F 时，应变片5
-10.83?=ε，若作用力N 80=F 时，ε为多少？ 此时电阻应变片1R ～4R 的阻值为多少Ω？
（3）若每个电阻应变片阻值变化为Ω.30，电桥输出电压为多少？此时等截面梁受力为多少N ？
4、如图所示为一个霍尔式转速测量仪的结构原理图。调制盘上固定有200=p 对永久磁极，
N 、S 极交替放置，调制盘与被测转轴刚性连接。在非常接近调制盘面的某位置固定一个
霍尔元件，调制盘上每有一对磁极从霍尔元件下面转过，霍尔元件就会产生一个方脉冲，并将其发送到频率计。假定在min 5=t 的采样时间内，频率计共接收到30=N 万个脉冲，求被测转轴的转速n 为多少min /r ？（8分）
5、用节流装置测流量，配接一差压变送器，设其测量范围为0~1000Pa ，对应的输出信号为
4~20mA DC ，相应的流量为0~320m 3
/h ，求输出信号为16mA DC 时差压是多少？相应的流量是多少？（8分） 6、现有量程0~600C 、精度1.5级和量程0~1000C 、精度1.0级的温度仪表各一块，
欲测量500C 的温度，问选用哪一块测量仪表更好一些？为什么？（10分）
7、如图所示：两根高分子压电电缆相距m 2 L ，平行埋设于柏油公路的路面下约mm 50，它可用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判断汽车的车型。现有一肇事车辆以较快的速度冲过测速传感器，两根PVDF 压电电缆的输出信号如图（b ）所示，求：（10分） （1）估计车速为多少km/h ？
（2）估计汽车的前后轮距d 为m ？
（3）说明载重量m 、车速v 以及前后轮距d 与B A 、压电电缆输出信号波形的幅度或时间间隔之间的关系？
请详细阐述下面电路图的工作原理：
1、如右图所示，3个开关型霍尔传感分别装在公共汽车的3个门框上。在车上适当位置各固定一块磁钢。当车门开着的时，磁钢远离霍尔传感器，故霍尔传感器输出高电平。门1、门
2、门3只要有一个门开着，H1、H2、H3就有一个传感器输出高电平，或非门的输出端就会有低电平信号输出，该信号分为两路：一路加到VT1的基极，由于该管为NPN 型，故其截止，绿灯熄灭。另一路加到VT2的基极，由于该管为PNP 型，故其正偏导通，红灯点亮。当三个门全部关上， H1、H2、H3均输出低电平，或非门的输出端就有高电平输出，使VT1导通， VT2截止，故红灯熄灭，绿灯点亮。
2、
当有磁铁从霍尔传感器IC1附近经过时，其3脚就会有电压输出（约1V），该电压经VD1使VT1导通输出低电平；当磁铁离开以后，IC1的3脚输出变为0V，VD1与VT1相继截止，VT1的集电极为高电平。这样，随着磁铁反复循环地从霍尔传感器IC1的附近经过，在VT1的集电极上输出的U0就是一组脉冲串，该脉冲串被送入计数器装置进行计数后，便可通过记录脉冲数量来获得转速。
3、
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应，在有光照时入射强光，电阻减小，入射光弱，电阻增大。当没有灯光时，光敏电阻RG阻值很大，R2上的电压很小，VT1截止，这样，VT2的基极为低电平，导致VT2截止，电磁继电器不能得电，常开端不能闭合，发光二极管不亮。而当有灯光照射时，光敏电阻RG阻值变小，R2上的电压升高，VT1导通。这样，VT2的基极为高电平，导致VT2导通。VT2导通使得电磁继电器的常开端得电闭合，发光二极管发光。
传感器单项选择题解析
第一章至第七章的单项选择题解析 第一章 1．单项选择题 2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是________。 A．绝对误差B．示值相对误差C．引用误差D．准确度等级分析：在这三次交易过程中，绝对误差相同；主要区别是：示值相对误差的分母相差很大，所以示值相对误差也就有很大的不同。 3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的_________左右为宜。 A．3倍B．10倍C．1.5倍D．0.75倍 分析：测量时，示值最好落在仪表满度值的2/3左右，这时的示值相对误差较小。 4）用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属于________。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为 1.8V，该误差属于_________。
A．系统误差B．粗大误差C．随机误差D．动态误差 分析：①用频率上限为5kHz的低频仪表测量100kHz这么高频率的信号，由于低频仪表的频率响应跟不上，例如整流二极管的响应慢，放大器需要一定的稳定时间等等，所以读数变小。 ②测量5号干电池电压（正常为1.5V左右，新的约1.65V，旧的低于 1.4V），如果每次示值均为1.8V，很明显是偏大了许多。 5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了_________。 A．提高准确度B．加速其衰老C．测试其各项性能指标D．提早发现故障，提高可靠性 分析：高、低温，循环老化试验的结果能较快地暴露出有问题的仪表，并使得这一批仪表尽快进入“稳定试用期”。有的时候，还要在高温条件下，故意加上最高额定电源电压；在低温时，故意加上最低额定电源电压。这样去折腾它们，很恶劣哦！哪些不合格的仪表“泡沫”就会很快“破裂”啦！ 第二章 1．单项选择题 1）电子秤中所使用的应变片应选择______应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择______；一次性、几百个应力试验测点应选择______应变片。
传感器试题库2016.
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.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。 3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为 外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。 4.光电流与暗电流之差称为光电流。 5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。 6.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。 7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与 距离的平方成反比关系。 8.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。 9.画出达林顿光电三极管内部接线方式： ＋U C E R L 10.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 。 11.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。 12.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。 13.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过 程。 14.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。 15. 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。 16. 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。 17. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ，入 射光强改变物质导电率的物理现象称为 内光电效应 。 18. 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。 19. 光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr （f ）=Sr 。/(1+4π2f 2τ2) 20. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 21. 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。 22. 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 23. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x)=输出量的变化值/输入量的变化 值=△y/△x 24. 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。 25. 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。 P3 26. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为 柱式传感 器 、 轮辐式传感器 、 悬梁式传感器 和 环式传感器 27. 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱灵敏度，其表达式为：) ()()(λφλλU S = 28.应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。 29. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计 30. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为
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压电式传感器 一、选择填空题： 1、压电式加速度传感器是（D ）传感器。 A、结构型 B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号 2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（A ）。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（B ）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（C），压电陶瓷的稳定性（C ）。 A、高，差 B、高，好 C、低，差 D、低，好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（D）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。 二、简答题 1、什么是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？ 答：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。通常把沿电轴X－X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴Y－Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”；所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同，电荷产生方向也不同。 2、压电式传感器为何不能测量静态信号？ 答：因为压电传感元件是力敏感元件，压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。
检测和转换技术试题,习题集与答案解析
《检测与转换技术》试卷 一、单项选择题（每题3分，共30分） 1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差 A 测量人员的粗心大意 B 检测装置的指示刻度不准 C 许多因素微小变化的总和 D 传感器的不稳定 2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是 A 大小与所取单位有关 B 量纲与被测量有关 C 不能反映误差的大小和方向 D 能反映测量工作的精细程度 3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是 A 1Kg B 10％ C D 10Kg 4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器 A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定 C 金属材料厚度测量 D 金属材料内部杂质的检测 5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是 A 热电偶 B 铜热电阻 C 半导体热敏电阻 D 铂热电阻 6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的 A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器 C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器 7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量 A 用热电偶测量温度 B 用温度计测量温度 C 用铜热电阻测量温度 D 用铂热电阻测量温度 8、用下哪一种检测方法的灵敏度高 A 采用差动电桥 B 采用电流源供电 C 采用有源电路 D 采用双差电桥 9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差 A 代替方法 B 交换方法 C 采用温度补偿方法 D 采用频率电压转换电路 10、影响检测系统稳定性的因素有 A 使用寿命 B 标定测值的变化 C 反应时间 D 分辨率 二、创新思考问题（每题10分，共20分）
1. 设计一种肺活量测量装置，并简述原理。（试考虑2种以上的传感器） 2. 检测液位一般可以采用哪几种方法（试考虑2种以上方法） 三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分） 1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小 2、单臂电桥的非线性误差δf的大小 3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施 四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为： ，，，，，，，， ，，，，，，% 试判断并剔除异常值。（15分） 五、试用所学的传感器知识设计一家庭防盗报警装置。（画出示意图并说明工作原理）（20分）
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检测技术基础——习题1 1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在 0.4%~0.6% ，该压力表的精度等级应定为 级，另一家仪器商家需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于 0.9% ，应购买级的压力表。 A、 0.2 B、 0.5 C、1.0 D、 1.5 2、某采购员分别在三家商店购买 100kg 大米、 10kg 苹果、 1kg 巧克力，发现均缺少约 0.5kg ， 但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的主要因素是。 A、绝对误差 B、示值相对误差 C、满度相对误差 D、精度等级 3、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪 表量程为欲测量的左右为宜。 A、 3 倍 B、10 倍 C、1.5 倍 D、0.75 倍 4、用万用表交流电压档 ( 频率上限仅为 5kHz) 测量频率高达 500kHz 、 10V 左右的高频电压，发 现示值还不到 2V ，该误差属于。用该表直流电压档测量 5 号干电池电压，发现每次示值均为 1.8V ，该误差属于。 A、系统误差 B、粗大误差 C、随机误差 D、动态误差 5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了。 A、提高精度 B、加速其衰老 C、测试其各项性能指标 D、提高可靠性 6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求： 1）该表可能出现的最大绝对误差为。 A、 1℃ B、 0.5℃ C、 10℃ D、 200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为，100℃时的示值相对误差为。 A、 2% B、 5％ C、 1％ D、 10％ 7、已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，一只为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；另 一只为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？ 8、欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电 压表，其精度应选级。若选用量程为300V，其精度应选级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选级。 9、某个测温仪表测量范围是0-800摄氏度，使用后重新校验,发现最大绝对误差为6摄氏度,此仪表等 级为多少呢? 10、某压力表的测量范围为0~1MPa，精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？在 校验点（产生最大误差点）理论值为0.5MPa，测得值为0.508MPa问此表是否满足该表精度要求？ 11、随机误差在测量中不可避免，试说明其分布规律？具有哪些特点？（复习测量中三 大类误差的特点、产生原因与处理方法）
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第一章检测技术的基本概念 一、填空题： 1、传感器有、、组成 2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。 3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。 5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为。 二、选择题： 1、标准表的指示值100KPa，甲乙两表的读书各为 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差 3、有一台测量仪表，其标尺范围0—500 KPa，已知绝对误差最大值 P max=4 KPa，则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 级 4、选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的 倍。 A3倍 B10倍 C 倍 D 倍 5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于测量， 而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于测量。 A偏位式 B零位式 C 微差式 6、因精神不集中写错数据属于。 系统误差 B随机误差 C粗大误差 7、有一台精度级，测量范围0—100 KPa，则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了。 A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小，说明越高。 A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高 三、判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度 ( ) 2、灵敏度越大，仪表越灵敏（） 3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（） 4、灵敏度其实就是放大倍数（） 5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（） 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字（） 7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字（） 四、问答题 1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。 答：指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。
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1、已知一等强度梁测力系统， R x 为电阻应变片，应变片灵敏系数 K=2，未 受应变时，R ＜ = 100 ?。当试件受力 F 时，应变片承受平均应变 ￡ = 1000卩m/m , 求： (1) 应变片电阻变化量 ？ R ＜和电阻相对变化量？ R x /R x 。 (2) 将电阻应变片 R ＜置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流 3V, 求电桥输出电压及电桥非线性误差。 (3) 若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取 解: (1) RX K R X R X K R X 2 1000 100 0.2() 化时，电桥输出电压为 U O (3)要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 2倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上两 个相同的应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂，形成半桥差动电桥, 且取其他桥臂电阻也为 Rx 。 1 R X 此时，U o — E - 0.003(V)，r L 0 2 R X 要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 4倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相 同的应变片，2个受拉应变，2个受压应变，形成全桥差动电桥。 2、有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器(见下图) 。其中 a=16mm,b=24mm,两极板间距为4mm 。一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置 上平移了 5mm ，求： R X R X 0.2 100 0.2% (2)将电阻应变片 Rx 置于单臂测量电桥，取其他桥臂电阻也为 Rx 。当Rx 有？ Rx 的变 R X R X U O (云r i )E 3 (100 0.2 丄) 200 0.2 2 0.0015(V) 非线性误差: r L R X /2R X 1 R X /2R X 100% 0.1% 此时，U o R X R X 0.006(V)，r L 0
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309题图：电容式差压传感器的结构与测量电路 309、左图是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C 1、C 2，两边压力分别为F 1、F 2。图2－5右为二极管双T 型电路，电路中电容是左图中差动电容，电源、E 是占空比为50%的方波。试分析：(1)当两边压力相等F 1＝F 2时负载电阻R L 上的电压U o 值； 2)当F 1＞F 2时负载电阻R L 上的电压U o 的大小和方向(正负)。 309、解： 310、试分析圆筒型电容式传感器测量液面高度的基本原理。 310答：当初始状态时，液面高度h=0,则 1 2ln l R r C π ε= ，当液面高度为h 时，则 由此可见，电容变化量ΔC 与液面高度h 成正比，只要将电容的变化量测出发出来，就可间接获得被测液面高度。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合? 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介 电常数发生改变的场合。
336题图差动脉冲宽度调制线路 314题图 差动变压器式加速度传感器 (a) 结构示意图 （b ）测量电路方框图l 一弹性支承2一差动变压器 2 D t 1 2 x 1 312、试说明由比较器A 1、A 2、双稳态触发器及电容充、放电回路组成差动脉冲宽度调制电路工作原理。 312答：设电源接通时，双稳态触发器的A 端为高电位，B 端为低电位，因此A 点通过R 1 对C 1充电，直至M 点的电位等于参考电压U F 时，比较器A l 产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，则A 点呈低电位，B 点呈高电位。此时M 点电位经二级管D 1迅速放电至零。而同时B 点的高电位经R 2向C 2充电，当N 点电位等于U F 时，比较器A 2产生一脉冲。使触发器发器又翻转一次，则A 点呈高电位，B 点呈低电位，重复上述过程。如此周而复始，在 双 稳态触发器的两输出端各自产生一宽度受C 1 、C 2调制的方波脉冲。 313、试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？313答：理想条件下，平行板电容器的电场均匀分布于两极板所围成的空间，这仅是简化电容量计算的一种假定。当考虑电场的边缘效应时，情况要复杂得多，边缘效应的影响相当于传感器并联一个附加电容，引起了传感器的灵敏度下降和非线性增加。为了克服边缘效应，首先应增大初始电容量C o 。即增大极板面积，减小极板间距。此外，加装等位环是消除边缘效应的有效方法。 14、试说明图示的差动变压器式加速度传感器的工作原理。答：在被测加速度为零时，衔铁在初始位置状态，此时衔铁位于差动变压器线圈的中间位置，因而输出电压为零。当被测体有加速度时，由于弹性支承1受惯性力作用相对差动变压器2有位移，即带动衔铁相对被测体有相反方向的位移，从而使差动变压器输出电压。经检波、滤波后，其输出电压可反映被测加速度的数值。 315、电涡流式传感器有何特点？答：特点：涡流式传感器测量范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强以及可以非接触测量等特点；示意图：被测板1的上，下各装一个传感器探头2，其间距为D 。而他们与板的上，下表面分 别相距X 1和X 2，这样板厚t=D －(X 1+X 2),当两个传感器在工作时分别测得X 1和X 2，转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器距离D 对应的设定电压再相减，
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一、填空题(20分) 1.传感器由（敏感元件，转换元件，基本转换电路）三部分组成。 2.在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（1.5 ） 倍左右为宜。 3.灵敏度的物理意义是（达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。） 4. 精确度是指（测量结果中各种误差的综合，表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。） 5．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用（细分）技术。 6.热电阻主要是利用电阻随温度升高而（增大）这一特性来测量温度的。 7.传感器静态特性主要有（线性度，迟滞，重复性，灵敏度）性能指标来描述。 8.电容传感器有三种基本类型，即(变极距型电容传感器、变面积型电容传感器, 变介电常数型电容传感器) 型。 9.压电材料在使用中一般是两片以上在,以电荷作为输出的地方一般是把压电元件（并联）起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件（串联)起来 10.压电式传感器的工作原理是：某些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（顺压电效应）。相反，某些物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为（逆压电效应）。 11. 压力传感器有三种基本类型，即（电容式，电感式，霍尔式）型. 12.抑制干扰的基本原则有（消除干扰源，远离干扰源，防止干扰窜入）. 二、选择题（30分,每题3分）1、下列( )不能用做加速度检测传感器。D.热电偶 2、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的( ).C．压电效应 3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）. C．温度 4、属于传感器动态特性指标的是（）.D．固有频率 5、对压电式加速度传感器，希望其固有频率( ).C.尽量高些 6、信号传输过程中，产生干扰的原因是( )C.干扰的耦合通道 7、在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器.C、热电偶 8、莫尔条纹光栅传感器的输出是( ).A.数字脉冲式 9、半导体应变片具有( )等优点.A.灵敏度高 10、将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器. C.弹性元件 11、半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( ).B.迅速下降 12、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( ). C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13、在以下几种传感器当中( ABD 随便选一个)不属于自发电型传感器. A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 14、( )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大.D、热端和冷端的温差 15、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( B、减小引线电阻的影响). 16、下列( )不能用做加速度检测传感器.B.压电式 三、简答题（30分） 1.传感器的定义和组成框图？画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的位置和
传感器题库与参考答案-20120430
《传感器与检测技术》课程复习题库 第一章 传感器的基本概念 （P1-16) 1、什么叫传感器？它由哪几部分组成？它们的作用及相互关系如何？P1—2（P16习题1） 答：传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检测功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的有用输出信号的元器件或装置。 传感器由敏感元件、转换元件和其他辅助部件组成。 敏感元件是指传感器中能直接感受（或响应）与被检出被测对象的待测信息（非电量）的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件所感受（或响应）出的信息直接转换成电信号的部分；信号调节电路是能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路；辅助电路通常包括电源，即交、直流供电系统。但并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件，如果敏感元件直接输出的是电量，它就同时兼为转换元件。 加附图1-1。 2、什么叫做传感的静态特性？（笔记） 答：传感的静态特性是传感器在静态信号的作用下所表现出来的特性。主要体现在如下几个方面： （1）线性度。就是指传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。 （2）灵敏度。是指传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值。 （3）重复性。表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时，所得其输出特性曲线不一致性的程度。 （4）迟滞现象。表明传感器在正向行程和反向行程期间，输出输入特性曲线不重合的程度。 （5）分辨率。是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量。 （6）稳定性。 （7）漂移。是指在外界的干扰下，输出量发生与输入量无关的、不需要的变化。 3、什么叫传感器的动态特性？（笔记） 传感器在动态信号的作用下所表现出来的特性。 4、传感器的静态特性有哪些性能指标？它们各自公式是什么？(P10-12、P16习题3） 答：线性度：%100max ??±=ES Y E 灵敏度：x y S n ??= 重复性：%100max ??±=Es x Y E 迟滞现象：%100max ??=FS m Y E 分辨率：传感器的分辨率是在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量min x ?，有时也用该值相对满量程输入值的百分数??? ? ????%100min FS X x 表示。 以及稳定性和漂移。 5、传感器数学模型的一般描述方法有哪些？（P16习题5） 答：传感器数学模型可分为静态和动态数学模型。其中，传感器静态数学模型一般多用多项式来描述，而动态数学模型通常采用微分方程和传递函数等来描述。
传感器考试题与答案
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。 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ω0越_________, 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 B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽 C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。 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。 2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。 作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义 第2章电阻应变式传感器 一、填空题 1、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__应变_____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__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为____横向___效应。 2、产生应变片温度误差的主要因素有＿电阻温度系数的影响、＿试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响＿。 3、应变片温度补偿的措施有＿＿＿电桥补偿法＿、＿应变片的自补偿法、＿、。 4. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。 5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍 6．电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除线性误差同时还能起到温度补偿
传感器题库及答案
第一章 检测技术的基本概念 一、填空题： 1、 传感器有 ____________ 、 、 __________ 组成 2、 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出 _______________ 与输入 _________ 的比值。 3、 从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度 ______________ 。 4、 下面公式是计算传感器的 ____________ 。 y max y min 5、某位移传感器的输入变化量为 5mm ，输出变化量为800mv ,其灵敏度为 _________________ 。 、 选择题: 1、 标准表的指示值 100KPa ，甲乙两表的读书各为 101.0 KPa 和99.5 KPa 。它们的绝对误差 为 ______________ 。 A 1.0KPa 禾口 -0.5KPa B 1.0KPa 禾口 0.5KPa C 1.00KPa 禾口 0.5KPa 2、 下列哪种误差不属于按误差数值表示 _____________________ 。 A 绝对误差 B 相对误差 C 随机误差 D 引用误差 3、 有一台测量仪表，其标尺范围 0— 500 KPa ，已知绝对误差最大值 Pmax=4 KPa ，则该仪表的精度等级 __________________ 。 A 0.5 级 B 0.8 级 C 1 级 D 1.5 级 4、 选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量 值的 _______________ 倍。 A3 倍 B10 倍 C 1.5 倍 D 0.75 倍 5、 电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于 ___________________ 测量， 而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于 ___________________ 测量。 A 偏位式 B 零位式 C 微差式 6、 因精神不集中写错数据属于 。 系统误差 B 随机误差 C 粗大误差 7、 有一台精度2.5级，测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 _______________ 格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为 了 。 9、传感器能感知的输入量越小，说明 _________________ 越高。 三、判断题 1、 回差在数值上等于不灵敏度 （ ） 2、 灵敏度越大，仪表越灵敏 （ 3、 同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同 （ ） 4、 灵敏度其实就是放大倍数 （ ） 5、 测量值小数点后位数越多，说明数据越准确 （ ） A max 100% (1-9) A 提高精度 B 加速其衰老 C 测试其各项性能指标 D 提高可靠性 A 线性度好 B 迟滞小 C 重复性好 D 分辨率高
版题库监测监控技能答案
第三部分安全技术理论知识 单选题一、 1．按《煤矿安全规程》规定，矿井安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少（A）次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪寄采用载体催化元件的甲烷检测设备，每（A）天必须使用校准气样和空气样调校1次。每（）天必须对甲烷超限断电功能进行测试。A．1，7，7B．2，7，10C．1，10，7D．1，7，10 2．必须每天检查矿井安全监控设备及电缆是否正常。使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在（D）内对2种设备调校完毕。 A．14hB．48hC．2hD．8h 3．矿井安全监控系统配制甲烷校准气样的相对误差必须小于（C）。制备所用的原料气应选用浓度不低于（C）的高纯度甲烷气体。A．10%，99.9%B．10%，90% C．5%，99.9%D．5%，90% 4．采煤工作面甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（A）。A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444C．≥0.5%CH，≥1.0%CH，＜0.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4445．采煤工作面回风巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复
电浓度分别是（B）。 A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.0%CH，≥1.0%CH，＜1.0%CH 444C．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4446．专用排瓦斯巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（C）。 A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥2.5%CH，≥2.5%CH，＜2.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4447．煤与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、。）D复电浓度分别是（． A．≥2.0%CH，≥2.5%CH，＜2.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444D．≥0.5%CH，≥0.5%CH，＜0.5%CH 4448．采用串联通风的被串采煤工作面进风巷，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（A）。 A．≥0.5%CH，≥0.5%CH，＜0.5%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 4449．采煤机的甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度（A）。A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥0.5%CH，≥1.0%CH，＜0.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜1.5%CH 44410．煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（A）。 A．≥1.0%CH，≥1.5%CH，＜1.0%CH 444B．≥1.5%CH，≥1.5%CH，＜1.5%CH 444C．≥0.5%CH，≥1.0%CH，＜0.5%CH 444D．≥1.5%CH，≥2.0%CH，＜
传感器练习题
第一章 1. WSN历史大体分为三个阶段，每个阶段的特点是什么 第一阶段：传统的传感器系统。特征在于传感器节点只产生探测数据流，没有计算机能力，且相互之间不能通信。 第二阶段：传感器网络节点集成化。这阶段的技术特点是采用了现在微型化的传感器节点，这些节点可以同时具备感知能力，计算能力和通信能力。 第三阶段：多跳自组网。这阶段特点是网络传输自组织，节点设计低功耗。 2. 无线网络的分类是什么 无线网络分为有基础设施网和无基础设施网，有基础设施网包括WIFI和WIMAX,无基础设施网包括移动Ad hoc网络和无线传感器网络。 3. 什么是WSN 无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，目的是协作地采集、处理和传输网络覆盖地域内感知对象的监测信息，并报告给用户。4．WSN的网络体系结构是什么样的 传感器网络通常包括：传感器节点、汇聚节点和管理节点。 5. 传感器结点的结构由哪几部分组成，各部分的功能是什么 传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成。 传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换。 处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据。 无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据。 能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量，通常采用微型电池。 6. WSN改进型的协议栈体系结构是什么样的 定位和时间同步子层在协议栈中的位置比较特殊。它们既要依赖于数据传输通道进行协作定位和时间同步协商，同时又要为网络协议各层提供信息支持，如基于时分复用的MAC协议，基于地理位置的路由协议等都需要定位和同步信息。 能量管理在每个协议层中都要增加能量控制代码，并提供给操作系统进行能量分配决策； QOS管理在各协议层设计队列管理、优先级控制或者带宽预留机制，并对特定应用的数据给予特别处理； 拓扑控制利用物理层、链路层或路由层完成拓扑生成，反过来又为它们提供基础信息支持，优化MAC协议和路由协议的协议过程，提高协议效率，减少网络能量消耗； 网络管理则要求协议各层嵌入各种信息接口，并定时收集协议运行状态和流量信息，协调控制网络中各个协议组件的运行。 7. WSN 与AD HOC网络有什么相同点与不同点 8.传感器结点受到哪三方面因素的限制 电源能量限制、通信能力受限、计算和存储能力受限。 9. 传感器网络的组网特点有哪些 无线传感器网络主要特点包括自组织性、以数据为中心、应用相关性、动态性、网络规模大和需要高的可靠性等。 第二章练习1 1. WSN路由协议的定义是什么 WSN路由协议是一套将数据从源节点传输到目的节点的机制。 2. WSN路由协议的设计目标有哪几点 满足应用需求 低网络开销 资源利用的整体有效性 网络高吞吐率 3. 什么是数据中心网络、地址中心网络 4. WSN的网络体系结构是什么样的 路由协议的要求是什么 1)能量高效（协议简单&节省能量&均衡消耗） 2)可扩展性（网络范围&节点密度） 3)鲁棒性（节点变化&拓扑变化） 4）快速收敛性 6. WSN路由协议的关键技术有哪些 考虑网络和节点能量优化（硬件限制） 具有高可扩展性（网络规模&自组织） 适应强网络拓扑变化（节点移动&无线信道）
传感器原理及应用习题课后答案解析_第2章到第8章
《传感器原理与应用》及《传感器与测量技术》习题集与部分参考答案 教材：传感器技术（第3版）贾伯年主编，及其他参考书 第2章 电阻式传感器 2-1 金属应变计与半导体应变计在工作机理上有何异同？试比较应变计各种灵敏系数概念的不同物理意义。 答：（1）相同点：它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化所；不同点：金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。 （2）对于金属材料，灵敏系数K0=Km=(1+2μ)+C(1-2μ)。前部分为受力后金属几何尺寸变化，一般μ≈0.3，因此（1+2μ）=1.6；后部分为电阻率随应变而变的部分。金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。 对于半导体材料，灵敏系数K0=Ks=(1+2μ)+πE 。前部分同样为尺寸变化，后部分为半导体材料的压阻效应所致，而πE>>(1+2μ)，因此K0=Ks=πE 。半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。 2-2 从丝绕式应变计的横向效应考虑，应该如何正确选择和使用应变计？在测量应力梯度较大或应力集中的静态应力和动态应力时，还需考虑什么因素？ 2-3 简述电阻应变计产生热输出（温度误差）的原因及其补偿办法。 答：电阻应变计的温度效应及其热输出由两部分组成：前部分为热阻效应所造成；后部分为敏感栅与试件热膨胀失配所引起。在工作温度变化较大时，会产生温度误差。 补偿办法：1、温度自补偿法 （1）单丝自补偿应变计；(2) 双丝自补偿应变计 2、桥路补偿法 （1）双丝半桥式；（2）补偿块法 2-4 试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。 答：原因：)(211)(44 433221144332211R R R R R R R R R R R R R R R R U U ?+?+?+?+?-?+?-?=? 上式分母中含ΔRi/Ri ，是造成输出量的非线性因素。无论是输出电压还是电流，实际上都与ΔRi/Ri 呈非线性关系。 措施：(1) 差动电桥补偿法：差动电桥呈现相对臂“和”，相邻臂“差”的特征，通过应变计合理布片达到补偿目的。常用的有半桥差动电路和全桥差动电路。 (2) 恒流源补偿法：误差主要由于应变电阻ΔRi 的变化引起工作臂电流的变化所致。采用恒流源，可减小误差。 2-5 如何用电阻应变计构成应变式传感器？对其各组成部分有何要求？ 答：一是作为敏感元件，直接用于被测试件的应变测量；另一是作为转换元件，通过弹性敏感元件构成传感器，用以对任何能转变成弹性元件应变的其他物理量作间接测量。 要求：非线性误差要小（<0.05%~0.1%F.S ），力学性能参数受环境温度影响小，并与弹性元件匹配。
传感器试题(答案)
《传感器及应用技术》期末考试试题（C套）答案 1、填空题（每空1分，共30分）： 1、现代信息技术的三大支柱是指：传感器技术、通信技术、计算机技术 2、国家标准(GB7665-87)对传感器(Transducer/Sensor)的定义：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或装置。 3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。 4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代，来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。 5、测量结果与被测量的约定真值之间的差别就称为误差。 6、对测量结果评价的三个概念（１）精密度、（２）准确度、（３）精确度 7、对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述－－称为传感器的特性。 8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。 9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量。 10、电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。 11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷，从而实现非电量的电测转换。 12、热电偶产生的热电势一般由⑴接触电势和⑵温差电势组成。 13光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。 14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。 15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种。 16、当输入端加电流I，并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象就是霍尔效应。