(精选)传感器复习题
传感器原理复习资料
一、填空题
1. 传感器是 能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置 ，传感器通常由直接感受被测量的＿敏感元件＿和产生可用信号输出的＿转换元件＿以及相应的
＿信号转换电路＿组成。
2. 通常传感器由＿敏感元件＿、＿转换元件＿、＿信号转换电路＿三部分组成。
3. 传感器的静态特性指标主要有＿灵敏度＿，＿分辨率＿，＿漂移＿，＿线性度＿，＿迟
滞＿，＿重复性＿等。
4. 传感器在正(输人量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为＿迟滞＿，它
一般由实验方法测得。
5. 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出＿增量＿与输入＿增量＿的比值。对线性传
感器来说，其灵敏度是＿静态特性曲线的斜率＿。
6. 运算式()max max min 100%L L y y δ?=?-是计算传感器＿线性度＿的公式。
7. 某位移传感器在输入量变化为5mm 时，输出电压变化800mV ，其灵敏度为＿160 mV/mm ＿。
8. 电位器是一种将机械＿位移＿转换成电阻或电压的机电传感元件。
9. 电位器式传感器按特性不同，可分为＿线性电位器＿和＿非线性电位器＿。＿线性电位
器 的理想空载特性曲线具有严格的＿线性＿关系。假定电位器全长为max X ,其总电阻为
max R ，它的滑臂长度为X ，则滑臂间的阻值可以用x R =max max
X R X ?来计算。假定加在电位器A 、B 之间的电压为max V ，则输出电压为x V =max max X V X ?。其电阻灵敏度为max max
R X 。电压灵敏度为max max
V X 。 10. 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。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＿横向＿效应。
11. 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象叫做＿应变＿。
12. 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＿非线性误差＿，同时还能
起到＿提高灵敏度＿的作用。
13. 电阻应变片式传感器按制造材料可分为①＿金属＿材料和②＿半导体＿材料。它们在受
到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由＿应变效应＿形成的，而②的电阻
变化主要是由＿压阻＿造成的。＿半导体＿材料传感器的灵敏度较大。
14. 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，按用途划分有应变式
＿压力＿传感器、应变式＿加速度＿传感器等（任填两个）。
15. 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。
16. 应变测量电桥的三种接法分别为＿单臂桥＿、＿双臂桥＿、＿全桥＿。
17. 要使直流电桥平衡，必须使电桥相对桥臂电阻值的＿乘积＿相等。
18. 由R 1、R 2、R 3、R 4四个电阻构成的直流电桥，其中R 1和R 4对臂，R 2和R 3对臂。当电桥平
衡时，其平衡条件为1423R R R R ?=?。若R 1为应变电阻，初始平衡时四个电阻值相等。当
R 1受应变作用后变化ΔR 1，在作一级近似后，电桥的输出电压为＿1114in
R U R ??＿。若采用半桥差动工作方式，且两个应变片的特性相同，则输出电压为11
12in R U R ??，此时输入输出关系为＿线性＿。
19. 交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的＿乘积＿相等且相对桥臂阻抗的相角＿之
和＿相等。
20. 交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为1?，
2?，3?4?，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为1324????+=+。
21. 热电阻是利用＿金属＿的电阻值随温度变化而变化的特点制成的一种热敏元件。
22. 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。
23. 热敏电阻常数B 大于零的是＿正＿温度系数的热敏电阻。
24. 热敏电阻正是利用半导体的＿载流子＿数目随着温度变化而变化的特性制成的 敏感元件。
25. 热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻和临界温度热敏电阻型三大
类。
26. 按热电偶本身的结构划分，有＿普通＿热电偶、铠装热电偶、＿薄膜＿热电偶。
27. 在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影
响，这一结论被称为热电偶的＿中间导体＿定律。
28. 热电偶所产生的热电势是＿接触电势＿电势和＿温差电势＿电势组成的，其表达式为
0(,)ab E T T =0000(,)()()(,)(,)ab ab ab a b E T T e T e T e T T e T T =-+-。在热电偶温度补偿中补
偿导线法（即冷端延长线法）是在＿冷端＿和＿显示仪表＿之间接入＿补偿导线＿，它的作
用是＿延引热电极＿。
29. 电容传感器主要有＿变间隙＿，＿变面积＿，＿变介电常数＿三种类型，其中＿变间隙
＿型的输入被测量与输出被测量间的关系是非线性的。
30. 电容式压力传感器是变＿变间隙＿型的。
31. 变间隙式电容传感器中，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
32. 电感式传感器主要由线圈、铁芯和＿活动衔铁＿组成。
33. 在变压器式传感器中，原边和副边互感M 的大小与＿原边线圈匝数＿成正比，与＿副边线圈匝数＿成正比，与磁回路中＿磁阻＿成反比，而单个空气隙磁阻的大小可用公式0S δμ表示。
34. 在变压器式传感器中，原边和副边互感M 的大小与原边线圈的匝数成＿正比＿ ，与副边线圈的匝数成＿正比＿ ，与回路中的磁阻成＿反比＿ 。（请填正比或反比）。
35. 电涡流式传感器的激磁线圈通正弦＿高频交流＿时，在其周围产生交变＿磁场＿，使被测金属导体内产生＿电涡流＿ 。它的存在要消弱激磁线圈内＿磁场＿的变化。使线圈＿等效阻抗＿发生变化（对比无被测金属时变＿小＿）。该变化完全取决于被测金属导体的电涡流效应。而电涡流效应的大小与被测金属导体的电阻率、磁导率及几何形状有关，又与线圈的几何尺寸、线圈中激磁电流的＿幅度和频率＿有关，还与线圈与被测金属导体间的＿距离＿等参数有关。如果保持上述中的其它参数不变，而只改变其中的一个参数，则传感器的＿阻抗＿就仅仅是这个参数的＿单值＿函数。通过测量线圈 电感 的变化量，即可实现对该参数的测量。
36. 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＿电涡流式＿传感器。
37. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M 将＿增大＿。
38. 压电材料可以分为＿天然压电晶体材料＿和＿人工合成压电材料＿两种。
39. 压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的＿压电效应＿，是一种典型的有源传感器。
二、选择题
1. A 是测试系统的第一个环节，将被测系统或过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。
A 敏感元件
B 转换元件
C 传感器
D 被测量
2. 传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的 D 。
A.线性度越好
B.迟滞越小
C.重复性越好
D.分辨力越高
3. 传感器在不考虑迟滞蠕变等因素的影响下，其静态特性方程为：
n
n x a x a x a a y ΛΛ+++=2210，其中定义为静态灵敏度的量为 B 。
A 0a
B 1a
C 2a
D 3a
4. 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
5. 变气隙式电感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的大小增大时，铁芯上线圈的电感量将 B
A 增大
B 减小
C 不变
6. 在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，是线性的关系 A 。
A 变面积型
B 变极距型
C 变介电常数型
7. 一骨架为圆形截面的电位器，半径为r ，现用直径为d ，电阻率为ρ的导线绕制，已知绕线节距为t ，则线绕式电位器的电阻灵敏度表达式为 B (需考虑导线的直径)。
A. 28r d t ρ
B. 28()2d r d t ρ+
C. 28r d ρ
D. 2
8()2d r d ρ+ 8. 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
9. 应变片的主要参数有 BC 。
A.额定电压
B.初始电阻值
C.允许工作电流
D.额定功率
10. 产生应变片温度误差的主要原因有 A 。
A ．电阻丝有温度系数
B ．试件与电阻丝的线膨胀系数相同
C ．电阻丝承受应力方向不同
11. 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
B 120Ω
C 200Ω
D 350Ω
12. 金属丝电阻应变片的基本特性中对测量结果影响最大的是 D 。
A 机械滞后
B 温漂
C 蠕变
D 横向效应
13. 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
14. 通常用应变式传感器测量 C 。
A.温度
B.密度
C.加速度
D.电阻
15. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为 C 的输出。
A. 电阻
B. 电容
C. 电压
D. 电荷
16. 热电偶温度计采用补偿导线的目的是为了 B 。
A ．节省热电偶的长度 B. 避免使用冷端补偿 C. 可以直接使用分度表
17. 通常用热电阻测量 C 。
A ．电阻
B ．扭矩
C ．温度
D ．压力
18. 对于正温度系数半导体热敏电阻，随着温度上升，电阻率 A 。
A.上升
B.迅速下降
C.保持不变
D.归零
19. 热电偶可以测量 C 。
A 压力
B 电压
C 温度
D 热电势
20. 热电偶中产生热电势的条件是 BC 。
A ．两热电极材料相同
B ．两热电极材料不同
C ．两热电极的两端温度不同
D ．两热电极的两端温度相同
21. 常用于测量大位移的传感器有( A )
A.感应同步器
B.应变电阻式
C.霍尔式
D.涡流式
22. 电容传感器的输入被测量与输出量间的关系，除 B 之外是线性的。
A.变面积型
B.变极距型
C.变介电常数型
23. 目前，我国使用的铂热电阻的测量范围是 A 。
A.－200850 C
B.－50850 C
C.－200150 C
D.－20050 C
24. 变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离之间是 A 。
A 正比关系
B 反比关系
C 无关系
25. 测量范围大的电容式位移传感器的类型为 A 。
A ．变极板面积型
B ．变极距型
C ．变介质型
D ．容栅型
26. 由 A 组成交流电桥平衡条件可写成Z 1Z 2=Z 3Z 4
A 、电感和电容
B 、电阻、电容和电感
C 、串联和并联
D 、并联和混联
27. 下列传感器中不能做成差动结构的是 D 。
A 电阻应变式
B 自感式
C 电容式
D 电涡流式
28. 差动电容传感器采用脉冲调宽电路作测量电路时，当12R R =，则其输出电压正比于( B )。
A ．12C C - B. 1212C C C C -+ C. 1212C C C C +- D. 1212
C C C C ??+ 29 .差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M B 。
A.始终保持不变
B.随被测位移的变化而变化
C.不随被测位移的变化而变化
D.随线圈电流的变化而变化
30. 下列不是电感式传感器的是 D 。
A 变磁阻式自感传感器
B 电涡流式传感器
C 变压器式互感传感器
D 霍尔式传感器
31. 对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压 最大 。
32. 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
三、计算题
1．已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz ，测量齿盘的齿数Z=36，求：
（1）被测轴的转速是每分钟多少转？
（2）在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1 个数字，其最大转速误差是多少？
2．一热敏电阻在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。
3. 用镍铬-镍硅势电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电热为-1.19mv ，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？
镍铬-镍硅热电偶分度表
4. 下面是热电阻测量电路，试计算：
（1）. 已知Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度为T=50℃，试计算出Rt的值和Ra的值。（2）. 电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压VAB。
其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5伏）
5. 分析（线性）电位器式传感器由于测量线的线路中的负载电阻RL带来的负载误差，并计算它与位移x之间的关系；
6. 分析下图所示自感传感器当动铁心左右移动（x1,x2发生变化）时自感L变化情况。（已知空气气隙的长度为x1和x2，空气隙的面积为S，磁导率为μ，线圈匝数W不变）。
7. 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)。
R2R1
R3R
4
E
a b
d
c
U cd
8. 图示电荷放大器中Ca=100 PF，Ra=∞，Rf= ∞，Ri= ∞，CF=10 PF。若考虑引线电容CC 影响，当A0=104时，要求输出信号衰减小于1%，求使用90 PF/m的电缆，其最大允许长度为多少？
9. 将一只灵敏度为0.08mv/℃的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少?
10.下图为变极距型平板电容电容传感器的一种测量电路，其中CX为传感器电容，C为固定电容，假设运放增益A=∞，输入阻抗Z=∞；试推导输出电压U0与极板间距的关系，并分析其工作特点。
11. 下图为一直流应变电桥，图中E=8V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：
R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0=？
题中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且增量ΔR1=ΔR2=1.2Ω，电桥输出电压U0=？
12． 已知在其特定条件下材料A 与铂配对的热电势
mV T T E o Pt A 967.13)(=-，，材料B 与铂配对的热电势
mV T T E o Pt B 345.8)(=-，，试求出此条件下材料A 与材料B 配对后的热电势。
13．某霍尔元件d b l ??为31.035.00.1cm ??沿l 方向通以电流mA I 0.1=，在垂直lb 面
方向加有均匀磁场T B 3.0=，传感器的灵敏度系数为T A V ?./22，试求其输出霍尔电势及
载流子浓度。（
C q 1910602.1-?=）
14．如图所示为等强度梁测力系统，1R 为电阻应变片，应变片灵敏度系数05.2=k ，未受
应变时Ω=1201R ，当试件受力F 时，应变片承受平均应变4108-?=ε，求
（1）应变片电阻变化量1R ?和电阻相对变化量11/R R ?。
（2）将电阻应变片置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ，求电桥
输出电压是多少。
1R
等强度梁测力系统
1R F
15. 图示为串联式测温电路，其中Rt=R0[1+ (t-t0)]为感温热电阻，Rs为常值电阻，E
为工作电压，U0为输出电压，α=0.02/℃.当给定温度为0℃，Rt 的电阻值为10k Ω，若测温范围为
0℃~400℃，输出电压U0的范围是1V~5V ，试计算工作电压E 和常值电阻Rs 各取多
少?(s t t 0R R ER U +=
)
四、简答题
1. 简述霍尔电动势产生的原理。
答：在N 型半导体薄片的控制电流端通以电流I ，则半导体中的载流子电子将沿着和电流相反的方向运动，再在垂直于半导体薄片平面的方向上加一磁场B ，则由于洛伦兹力的作用，电子向一边偏转，并使该边形成电子积累，另一边则积累正电荷，于是产生内部电场，该电场阻止运动电子的继续偏转，当电场力与洛伦兹力大小相等时，电子的积累便达到动态平衡。此时，在薄片两端面之间建立的电场称为霍尔电场，相应的电势即为霍尔电动势。
2. 简述热电偶的工作原理。
答：由A 、B 两种不同导体材料两端相互紧密地连接在一起，形成一个闭合回路，这样构成一个热电偶。当两结点温度不等时，回路中就会产生电势，从而形成电流，这就是热电偶的工作原理。
总的热电势由接触电势和温差电势组成，热电偶产生热电势的条件为：
①热电偶必须采用两种不同的材料作为热电极；
②热电偶的热端和冷端两个结点必须具有不同的温度。
3. 以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。（P280-281）
4. 简述电阻应变片式传感器的工作原理。14. 金属电阻应变片的工作原理。
答：电阻应变式传感器是利用导体或半导体的应变效应来实现的，当导体或半导体在受到外力作用发生形变时，其阻值也随之改变。即：
设金属电阻丝，长度为l ，截面积为A ，电阻率为ρ，则该导体的电阻为：A l
R ρ=。
当电阻丝受到拉力F 作用时，伸长l ?，截面积相应减小A ?，电阻率的改变为ρ?，则电阻的相对变化量为：
A
dA d l dl R dR -+=ρρ 5. 什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？说明势电偶测温原理及其工作定律的应用。分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。（P208-213）
6. 分析应变片式传感器在使用单臂电桥测量电路时由于温度变化而产生测量误差的过程。 （答案见P152）
7. 传感器的定义和组成框图？
答：传感器是能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和装置，由敏感元件和转换元件组成。组成框图如下：
8. 直流电桥和交流电桥有何区别？直流电桥的平衡条件是什么？应变片式电阻传感器、自感式、互感式、涡流式、电容式、热电阻式传感器分别可采用哪种电桥作为测量电路？ 答：直流电桥：P149-153；交流电桥：P235-236
9. 为什么要对应变片式电阻传感器进行温度补偿，分析说明该类型传感器温度误差补偿方法。17. 用应变片测量时，为什么要进行温度补偿？
答：用电阻应变片进行测量时，要求被测量只随应变而变，而不受任何其他因素的影响，但应变片的电阻变化受温度影响很大，给测量带来很大的误差，即温度误差，所以要对应变片式电阻传感器进行温度补偿。
导致温度误差的主要原因：①电阻的热效应；②试件与应变丝的材料线膨胀系数不一致，使应变丝产生附加变形，造成电阻的变化。
温度误差补偿的方法：①自补偿法；②线路补偿法。
10. 以自感式传感器为例说明差动式传感器可以提高灵敏度的原理。（P253-254）
11. 什么是金属应变片的灵敏系数？请解释它与金属丝灵敏系数的区别。
答：金属应变片的灵敏系数：应变片的电阻相对变化与应变片轴向应变的比值，即单位应变所引起的阻值的改变量的大小。应变片的灵敏系数小于同种材料金属丝的灵敏系数，主要大原因是应变片的横向效应和粘贴胶带来的应变传递失真。
12. 热电阻与热敏电阻的电阻-温度特性有什么不同?
答：热阻效应P202，半导体热敏电阻P204-205
13. 试简述电容式传感器的工作原理及分类。
答：物体间的电容量与其结构参数有关，通过改变结构参数而改变物体间的电容量来实现对被测量的检测，就是电容式传感器的工作原理。
物体间的电容量与构成电容元件的两个极板的形状、大小、相互位置以及极板间的介电常数有关，即：(,,)C f S εδ=，电容式传感器可通过改变介电常数ε，两极板相互覆盖的面积S 和极板间的距离δ来改变电容量C 而实现测量。所以电容式传感器可分为变间隙、变面积和变介质三类。
15．简述正、逆压电效应。P280
16．简述热电偶的三个基本定律（要求有适当文字说明及公式表达）。
答：中间温度定律：热电偶AB 的热电势仅取决于热电偶的材料和两个结点的温度，而与温度沿热电极的分布以及热电极的参数和形状无关。用公式表示为：
0(,)(,)(,)AB AB C AB C E T T E T T E T T =+
中间导体定律：在热电偶AB 回路中，只要接入的第三导体两端的温度相同，则对回路的总热电势没有影响。用公式表示为：
0000(,)(,)
(,,)(,)ABC AB ABC C AB E T T E T T E T T T E T T ==
标准电极定律：当热电偶回路的两个结点温度为T ，T 0时，用导体AB 组成的热电偶的热电势等于热电偶AC 和热电偶CB 的热电势的代数和，导体C 为标准电极，即：
00000(,)(,)(,)(,)(,)AB AC CB AC BC E T T E T T E T T E T T E T T =+=-
五、名词解释
1. 传感器：能感受规定的被测量并按一定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。
2. 传感器的幅频特性和相频特性：
幅频特性：传感器输出特性的幅度与输入信号频率之间的关系。
相频特性：传感器输出特性的相位与输入信号频率之间的关系。
3. 传感器的分辨力、线性度：传感器在全部工作范围内，都能够产生可观测输出变化的最小输入变化量的最大值即传感器的分辩力。传感器实际的静态特性的校准特性曲线与某一参考直线不吻合程度的最大值即线性度。
4. 电阻应变片的横向效应：金属电阻丝制成应变片时，在电阻丝的弯段，电阻的变化率与直段不同，导致应变片的灵敏系数比直段线材的灵敏度小，即产生横向效应。
5. 压阻效应：固体受到作用力后电阻率发生变化的现象即固体的压阻效应。
6．热电效应：物质的电阻率随温度变化的物理现象。大多数金属的电阻随温度的升高而增加，其原因是：当温度增加时，自由电子的动能增加，这样要改变自由电子的运动方式使之形成定向运动所需的能量要增加，这反映到电阻上，其阻值增加。
7．接触电势：两种不同材料的导体相互紧密连接在一起，由于导体中自由电子的浓度不同，自由电子就会扩散，单位时间里自由电子浓度大的导体向浓度小的所扩散的电子数多，自由电子浓度大的导体因失去电子而带正电，浓度小的因得到电子而带负电，于是在接触处形成电位差，该电位差称为接触电势。
8. 温差电势：对于单一均质导体，当其两端的温度不同时，由于温度较高的一端的电子能量高于温度较低的一端的电子能量，因此产生电子扩散，形成了温差电势。
9. 中间温度定律：热电偶的热电势仅取决于热电偶的材料和两个结点的温度，而与温度沿热电极的分布以及热电极的参数和形状无关。
10. 霍尔效应：在金属或半导体薄片两端通以控制电流，并在薄片的垂直方向上施加磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。
11．压电效应：逆压电效应：在电介质极化方向施加电场，电介质会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质的变形随之消失，这种将电能转变为机械能的现象称之为逆压电效应。正压电效应：某些电介质，当沿一定方向施加外力导致材料发生变形时，其内部将发生极化现象，同时在某些表面产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种将机械能转变为电能的现象称为正压电效应。
六、分析题
1. 如图所示，请填充下列各空：
（1）．图1是电容式加速度传感器结构示意图。
（2）．图1中各编号名称：
①是活动极板；
②是固定极板。
2.根据图2简述差动脉冲调宽电路的工作原理，并证明用该转换电路工作的差动式变极距型电容传感器的输出电压与动极位移成正比。
图2 差动脉冲调宽电路
答：如图所示的差动脉冲调宽电路，其工作原理为：
如果电源接通时，双稳态触发器的A 端为高电位，B 端为低电位，则A 点通过1R 对1C 充电，直至F 点的电位等于直流参考电压r U 时，比较器1A 产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，使A 端转变为低电位，B 端转变为高电位，此时F 点电位经二极管1VD 从Q 端迅速放电至零；同时B 点的高电位经2R 对2C 充电，直至G 点的电位等于参考电压r U ，则比较器2A 产生一脉冲，触发双稳态触发器翻转，使A 端转变为高电位，B 端转变为低电位。如此周而复始，在双稳态触发器的两端各自产生一宽度受电容1C ，2C 调制的脉冲方波。
3. 如图请填充下列各空：
（1）．图2是 霍尔 元件的基本测量电路。
（2）．图2中各编号名称：
①和②是 霍尔电势输出端 ；
③和④是 控制电流端 。
（3）．图2电路中的被测量是 电阻 。
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传感器技术期末试题1答案
辽宁地质工程职业学院2008～2009学年度 第一学期期末《检测技术》试卷A 使用班级：07电气1、2、3班 出题人：杜慧 审题人：王春 考试时间：90分钟 一、填空题（每空1分，共20分） 1、1、 误差产生的原因和类型很多，其表现形式一般分为三种，分别是(粗大误差 )、（系统误差） 、（随机误差 ）。 2、2、传感器灵敏度是指（ K=x y ??）。 3、MQN 气敏电阻可测量的(还原性气体)浓度。 3、4、电涡流传感器的最大特点是（非接触式）测量。 5、用万用表交流电压档（频率上限为5KHZ ），10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V ，误差属于( 系统 )误差 6、自感式传感器常见的类型有(变隙式)（变面积式）（螺线管式）这三种形式 7、热电阻测量转换电桥电路通常采用（三线制）制连接法。 8、实际差动变压器的线性范围仅约为线性骨架长度的（ 1/10 ）左右。 9、气敏电阻工作时必须加热的目的有两方面，分别是（加速被测气体的化学吸附过程）、（烧去气敏电阻表面的污物）。 10、电流变送器电流输出为（4-20 ）mA 。 11、调频法电路的并联谐振频率f=（C O L π21 ）。 12、接近开关采用三线制接线方式，棕色为电源正极，黑色是（输出端）。可直接 带继电器。 13、电容传感器的测量转换电路有三种，分别是（调频电路）、（电桥电路）、（运算放大电路）。 二、选择题（每题2分，共30分） 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（B ） A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2、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。（C ） A.3 倍 B.10 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ B ）。 A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 4、已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，1为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；2为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好（B ） A.1 B.2 C.3 D.4 5、希望远距离传送信号，应选用具有（ D ）输出的标准变送器。 A. 0~2V B.1~5V C.0~10mA D.4~20mA 6、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。 A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 7、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 8、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为（ D ）。 A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHz D. 100kHz~2MHz 9、在电容传感器中，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 10、在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（D ）传感器来检测。 A. 应变片 B. 气敏电阻 C. 热敏电阻 D. 湿敏电阻 11、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（ C ） A. 人的体重 B. 车刀的压紧力 C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力 12、超声波在有机玻璃中的声速比 在水中的生速（A ），比在钢中的声速（ B ） 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得 分 批卷人： 审 核： 得分 得分 装 订 线 注意：考生在填写个人 信息时，必须字迹工整、数据准确、不得漏填。答题时 ，装订 线内禁 考场号：____ 级：____________ 姓名：____ 学号：
(完整版)无线传感器试题库
无线传感器网络试题 一填空题 1、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 2、感知目标、网络节点、用户构成了无线传感器网络的三个要素。 3、无线传感器网络的通信协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层与互联网协议栈的五层协议相对应 4、无线传感器网络的产业化障碍包括四个方面。它们分别是：大规模组网问题、大规模组网问题实用化低功耗技术、微型化加剧信号串扰、可靠性提高资源需求 二、判断题 1、无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式（对） 2、SINK节点：亦称网关节点，与簇头结点的功能完全相同。（错） 3、通过拓扑控制自动生成的良好的网络拓扑结构，能够提高路由协议和MAC协议的效率，可为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定基础，有利于节省节点的能量来延长网络的生存期。（对） 4、美国军方最先开始无线传感器网络技术的研究。（对） 三、选择题
1、最先开始无线传感器网络技术的研究的国家是（B） A中国B美国C日本D韩国 2、无线传感器网络的特点包括（C） （1）可快速部署 （2）可自组织 （3）隐蔽性强和高容错性 （4）成本高，代价大 A （1）（2）（4） B （2）（3）（4） C （1）（2）（3） D（1）（3）（4） 3、将“信息社会技术”作为优先发展领域之一。其中多处涉及对WSN 的研究，启动了EYES 等研究计划的组织是（D） A日本总务省 B韩国信息通信部 C美国国防部 D欧盟 4、与无线传感器网络的兴起无关的技术是（A） A虚拟运营技术 B无线通信 C片上系统（SOC） D低功耗嵌入式技术
传感器试题和答案解析
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
《传感器本》试题整理(附参考答案)
《传感器本》试题整理(附参考答案)
上海开放大学《传感器与测试基础》复习 1. 课程教材：《自动检测技术及应用》梁森（第2版），机械工业出版社 2. 网上课堂：视频资料，课程ppt资料，李斌 教授主讲 3. 主持教师联系方式： 25653399（周二、五）；xudanli@https://www.wendangku.net/doc/854234112.html, 4. 期末考试比例（大约）：单项选择20分；填 空20分；多项选择12分；简答题26分；分析 设计题22分。 5. 复习样题 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 好 灵感度提高 一 倍、 测量精度高。 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
最新传感器试题及答案
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
传感器试题库
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，
传感器考试试题答案终极版
传感器原理考试试题 1、有一温度计，它的量程范围为0--200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为__±1℃______，当测量100℃时的示值相对误差为_±%1_______。 2、传感器由___敏感元件___ 转换元件_、______测量电路_三部分组成 3、热电偶的回路电势由_接触电势、温差电势_两部分组成，热电偶产生回路电势的两个必要条件是_即热电偶必须用两种不同的热电极构成；热电偶的两接点必须具有不同的温度。。 4、电容式传感器有变面积型、变极板间距型、变介电常数型三种。 5．传感器的输入输出特性指标可分为_静态量_和____动态量_两大类，线性度和灵敏度是传感器的__静态_量_______指标，而频率响应特性是传感器的__动态量_指标。 6、传感器静态特性指标包括__线性度、__灵敏度、______重复性_______及迟滞现象。 7、金属应变片在金属丝拉伸极限内电阻的相对变化与_____应变____成正比。 8、当被测参数A、d或ε发生变化时，电容量C也随之变化，因此，电容式传感器可分为变面积型_、_变极距型_和_变介质型三种。 9、纵向压电效应与横向压电效应受拉力时产生电荷与拉力间关系分别为 F y。 和q y=?d11a b 10、外光电效应器件包括光电管和光电倍增管。 1、何为传感器的动态特性？动态特性主要的技术指标有哪些？ （1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）动态指标：对一阶传感器：时间常数；对二阶传感器：固有频率、阻尼比。
2、传感器的线性度如何确定？拟合直线有几种方法？ 传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；。 四种方法：理论拟合，端基连线拟合、过零旋转拟合、最小二乘法拟合。 3、应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法有哪些？ （1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变； （2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。 4、分布和寄生电容对电容传感器有什么影响？一般采取哪些措施可以减小其影响？ 寄生电容器不稳定，导致传感器特性不稳定，可采用静电屏蔽减小其影响，分布电容和传感器电容并联，使传感器发生相对变化量大为降低，导致传感器灵敏度下降，用静电屏蔽和电缆驱动技术可以消除分布电容的影响。 5、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些？ 答：热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。 三、计算题 1、下图为圆形实芯铜试件，四个应变片粘贴方向为R1、R4 轴向粘贴，R 2、R3 圆周向粘贴，应变片的初始值R1=R2=R3=R4=100Ω，灵敏系数k=2，铜试件的箔 松系数μ= 0.285，不考虑应变片电阻率的变化，当试件受拉时测得R1 的变化Δ R1 = 0.2Ω。如电桥供压U = 2V，试写出ΔR2、ΔR3、ΔR4 输出U0（15分）
传感器课程测试试题汇总
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传感器与自动检测技术仿真试题一 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20 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、多选和未选均不得分。 1、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。 A. 应变式传感器 B. 化学型传感器 C. 压电式传感器 D. 热电式传感器 2、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（ C ） A．线性度、灵敏度、阻尼系数 B．幅频特性、相频特性、稳态误差 C．迟滞、重复性、漂移 D．精度、时间常数、重复性 3、测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（ A ） A．消除随机误差 B．减小或消除系统误差 C．修正系统误差 D．剔除粗大误差 4、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的 是（ C ）。 A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反 B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化 C. 根据输出的指示可以判断位移的方向 D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态 5、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ A ） A．与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电 压不变 B. 与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电 压增大1倍 第 1 页共 34 页
C．与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍 D. 与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变 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（ D ）。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、下列关于微波传感器的说法中错误的是（ A ） 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 8、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（ B ）A．296mm B．148mm C．74mm D．条件不足，无法求出 9、现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器，码盘的起始位置对应 的编码是0011，终止位置对应的编码是0101，则该码盘转动的角度可 能会是（ C ） A．45° B.60° C.90° D.120° 10、用N型材料SnO2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后， 与氧气接触后（B ） A．电阻值变小 B．电阻值变大 C．电阻值不变 D．不确定 二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 1、什么是传感器？传感器的共性是什么？ 答：传感器是能够感受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。传感器是实现传感功能的基本部件。 传感器的共性就是利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非 第 2 页共 34 页
传感器试题汇总
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. 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 。 8. 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。 9. 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。 10. 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。 11. 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。 12. 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。 13. 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。 14. 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 。 15. 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。 16. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。 17. 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。 18. 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 19. 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 20. 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。 21. 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 22. 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 基于物理效应 ， 基 于化学效应 ， 分子识别 三大类。 23. 长为l 、截面积为A 、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为：A l R ρ=。 24. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5） 25. 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（4） 26. 光敏电阻的温度特性的公式是α=%100)(21212?--R T T R R （R 1为在一定光照下，温度为T 1时的阻值；R 2为在一定光照下，温度为T 2时的阻值） 27. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。 28. 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式传感器 。
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。
传感器技术期末考试--试题库
一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。 5、最小检测量和分辨力的表达式是 。 6、我们把 叫传感器的迟滞。 7、传感器是重复性的物理含意是 。 Y K X ?= ?CN M K = max max 100%100% H H F S F S H H Y Y δ δ????=± ?=± ?2或23100% K F S Y δδ δ ?-=± ??? ?0F S 100% Y Y 零漂＝max *100% L F S Y Y σ??=±
8、传感器是零点漂移是指 。 9、传感器是温度漂移是指 。 10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率、 阻尼比。 14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。 15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。 16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。 25、传感器的传递函数的定义是 H(S)=Y(S)/X(S) 。 29、幅频特性是指 传递函数的幅值随被测频率的变化规律 。 max 100%F S T Y ????
传感器试题标准答案
测验1 一、单项选择题 １、传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的 (分数：2分) ?Ａ．工作量程愈大?B. 工作量程愈小?Ｃ. 精确度愈高 D. 精确度愈低 标准答案是:Ａ。您的答案是：A 2、属于传感器静态特性指标的是 (分数：2分） A．固有频率 B. 灵敏度 C．阻尼比?Ｄ. 临界频率 标准答案是:B。您的答案是：B 3、封装在光电隔离耦合器内部的是?（分数：2分）?A. 两个发光二极管?B. 两个光敏二极管?C. 一个光敏二极管和一个光敏三极管 D. 一个发光二极管和一个光敏二极管 标准答案是：D。您的答案是：Ｄ ４、适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是 (分数:2分) ?A. 霍尔式?B. 涡流式 C. 电感式 D．电容式 标准答案是:B。您的答案是：B ５、当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为 （分数：２分)?A. 压阻效应?Ｂ．应变效应 C. 霍尔效应 D．压电效应 标准答案是：Ｄ。您的答案是:D 6、热电偶式温度传感器的工作原理是基于（分数：２分) ?A. 压电效应?B．热电效应 C. 应变效应 D. 光电效应 标准答案是:B。您的答案是：B 7、矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于 (分数:2分）?A. 气敏传感器?Ｂ. 水份传感器 Ｃ. 湿度传感器?D. 温度传感器 标准答案是:A。您的答案是:A 8、高分子膜湿度传感器用于检测（分数：2分) Ａ. 温度 B. 温度差? C. 绝对湿度? D. 相对湿度 标准答案是:D。您的答案是:D 9、下列线位移传感器中，测量范围最大的类型是 (分数:２分)?A. 自感式 Ｂ. 差动变压器式 Ｃ．电涡流式?D. 变极距电容式 标准答案是：B。您的答案是:B 10、 ADC０8０4是八位逐次逼近型的（分数:2分） A．数/模转换器?B. 模/数转换器 C. 调制解调器?Ｄ. 低通滤波器
传感器试卷及答案
传感器与检测技术试卷及答案 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Yn应选为（） A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.315 10．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．4.88mV 11．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（ B ）
传感器试题
2010-2011
填空题(每空 1.5 分，共30分) 2011-2012 1.按传感机理分，传感器可以分为和两类。 2.自源型传感器又称传感器，其敏感元件具有能直接从被测对象吸取能量并转换成 电量的效应。 3.传感器的动态特性是反映传感器对于随的的响应特性。 4.光纤传感器可以分成2大类型，分别为光纤传感器和 光纤传感器。 5.变磁阻式传感器是利用磁路磁阻变化引起传感器线圈的变化来检测非电量的机 电转换装置。 6.电容式传感器可以分为变极距型、和三种。 7．压电效应可分为和，压电式传感器是一种典型的双向无源传感器,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起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。 8. 热电阻传感器可以分为金属热电阻式和两大类，前者简称热电阻，后者简称。 9.光电器件的灵敏度可用光照特性来表征，它反映了光电器件与 之间的关系。光敏二极管在电路中工作可处于两种状态，即状态和状态。 单项选择题(每题2分，共20 分) 1、一阶传感器的动态特征参数是它的（）。 B、灵敏度S C、时间常数 D、温漂 A、固有频率 n
2、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、重复性越好 D、分辨力越高 3、压电传感器使用（）测量电路时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。 A、调制放大器 B、电荷放大器 C、电压放大器 4、半导体NTC热敏电阻随着温度的升高，其电阻率（）。 A、上升 B、迅速下降 C、保持不变 5、（）的基本工作原理是基于压阻效应。 A、金属应变片 B、压敏电阻 C、光敏电阻 D、半导体应变片 6、光电管是利用（）效应制成的器件。 A、内光电 B、光伏 C、外光电 D、压阻 7、对于磁电式惯性振动传感器，为了使弹簧的变形量近似等于被测体的振幅，应该满足以下条件 A、弹性系数较小的弹簧和质量较大的质量块 B、弹性系数较大的弹簧和质量较小的质量块 C、弹性系数较大的弹簧和质量较大的质量块 D、弹簧的弹性系数和质量块的质量可以任意选取 8、光纤的集光性能可用（）表示。 A、功率损耗 B、有效折射率 C、色散 D、数值孔径 9、将应变片粘贴在不同的弹性元件上，可以实现对（）物理参数的测量。 A、位移 B、力 C、无损探伤 D、面积测量 10. 若进行旋转齿轮的转速测量，宜选用（）传感器。 A、热电式 B、电容式 C、压电式 D、磁电式 简答题(共15 分) 1.简述压电效应产生的原理，什么是纵向压电效应和横向压电效应？(7分) 2 什么叫莫尔条纹?为什么利用莫尔条纹现象可以测微小位移？(8分)
《传感器》课程试题及答案
参考资料 一、填空题 1、变间隙型电容传感器做成差动结构以后，灵敏度变为原来的 1 倍。 2、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间 温度定律。 3、传感器是将被测非电物理量转换为电量 的装置。 4、半导体材料受到外力的作用，电阻率发生变化的现象叫压阻 效应。 5、光在光纤中传播是基于光的全反射现象。 6、光电池是基于光生伏特效应工作的光电器件，作为测 量元件适宜用作电流源（电压/电流）。 7、传感器的动态特性决定了它能测量的被测信号测量范围。 8、为克服导线电阻对测量造成影响，热电阻通常采用电桥式三线 制 接法。 9、差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压， 它是由于两个次级线圈电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非 线性问题引起的。 10、霍尔元件所采用的材料为半导体。 11、红外辐射的物理本质是热辐射，物体温度越高则波长 越短。 12、已知压力表的量程为30Mpa，最大绝对误差为0.3Mpa，则该压力表 的精度为 1 级。 13、变气隙厚度式单线圈电感传感器的初始间隙越小，则灵敏度越 高。 14、按表达式对误差进行分类，可将误差分为绝对误差、相 对误差
和引用误差。 15、光敏电阻是基于内光电效应的光电器件。 16、热电阻的阻值会随温度的升高而变大。 17、热电偶中产生的热电势由接触电势和温差电势组成。 18、压电式传感器测量电路中前置放大器的作用有两个：一是阻抗 变换，二是放大压电式传感器输出的微弱信号。 19、光敏二极管在电路中一般是处于反向工作的状态。 20、数值孔径是衡量光纤集光性能的主要参数。 21、光电开关和光电断续器都是由红外线发射元件和光 敏接收元件组成的。 22、在热电偶回路中加入第三种导体材料时，如果两接点的温度相同， 则对整个回路中的热电势无影响。这是热电偶基本定律的中间导体定律。 二、1、光敏三极管工作时（ A ）。 A、基极开路、集电结反偏、发射结正偏 B、基极开路、集电结正偏、发射结反偏 C、基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏 D、基极接电信号、集电结反偏、发射结正偏 2、以下说法不正确的是（B ） A、石英晶体沿光轴方向受力时不产生压电效应。 B、光敏二极管在不受光照时处于导通状态。 C、测量结果与其约定真值之差即为误差。 D、对于金属导体材料，其压阻效应极小，而对于半导体材料，其几何效应较小。 3、以下属于有源型的传感器是（ D ） A、应变片 B、电容式传感器 C、差动变压器 D、热电偶
传感器试题与答案
《传感器与检测技术》试题1 班级_______ _______ 学号_______ 成绩 _______ 一、填空：（20分） 1.测量系统的静态特性指标主要有___________________________ __________________________ o（ 2 分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是_____________________________ __________________________ o（2 分） 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 ________ 效应，这类元件有_____________________ ;第二类是利用在 光线作用下_________________________________________ 效应，这类元件有__________________________________________ ;第三类是利用在光线作用下_________________________ 效应，这类元件 有____________________ o 4._______________________________ 热电偶所产生的热电动势是____________________________________ 电动势和_______ 电动势组成的，其表达式为Eab （T, 7D） = _____________ o在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在_________ 和 _________ 之间, 接入__________ ，它的作用____________________ o 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____________________ ,这种现象称
期末考试传感器题库试卷5
试卷五 一、单项选择题（每小题 1分，共 15分） 1.传感器一般包括敏感元件和（ D ） A ．弹性元件 Ｂ．霍尔元件 Ｃ．光电元件 2.如果按被测对象分类，温度传感器和压力传感器属于（C ） A ．物理型传感器 Ｂ．生物量传感器 Ｃ．物理量传感器 Ｄ．转换元件 Ｄ．化学量传感器 Ｄ．压电传感器 Ｄ．稳定性 3.以下传感器中具有能量放大作用的是（ B ） A ．热电偶 Ｂ．电感式传感器 Ｃ．光电池 4.以下特性属于传感器动态特性的是（ A ） A ．瞬态响应 5.传感器在零点附近的分辨力称为（A A ．阀值 Ｂ．线性度 Ｃ．灵敏度 ） Ｂ．分辨力 Ｃ．迟滞 Ｄ．重复性 6.电阻式传感器是一种基本电量传感器，其非电量与电量转换是通过测量（ D ） A ．电流值 7.据光生伏打效应制成的光电器件是（ B ） A ．光敏电阻 Ｂ．电压值 Ｃ．电感值 Ｄ．电阻值 Ｂ．光电池 Ｃ．光敏二极管 Ｄ．光敏晶闸管 8.家用彩色电视机的色彩调整使用的传感器是（A A ．光纤传感器 Ｂ．红外传感器 Ｃ．色彩传感器 Ｄ．温度传感器 9.弹性敏感元件的灵敏度和线性度有相互矛盾的问题，提高灵敏度，线性度会（C A ．变差 Ｂ．变好 10.利用霍尔效应制成的传感器是（ C ） A ．磁敏传感器 Ｂ．温度传感器 Ｃ．霍尔传感器 Ｄ．气敏传感器 11.影响超声波的衰减程度的因素有介质和（ B A ．温度 Ｂ．频率 12.用来衡量物体温度数值的标尺称为（ D ） A ．摄氏度 13.属于半导体气敏传感器的是（ C ） A ．固体电解质式 14.微生物传感器和酶传感器都属于（D ） ） Ｃ．不变 Ｄ．不能确定 ） Ｃ．湿度 Ｄ．浓度 Ｂ．华氏温度 Ｃ．绝对温标 Ｄ．温标 Ｂ．光干涉式 Ｃ．氧化物系 Ｄ．接触燃烧式 ） A ．电阻传感器 Ｂ．电感传感器 Ｃ．电容传感器 Ｄ．生物传感器 15.智能传感器不具有的功能是（ C ） A ．自检 16.在测谎仪中一般采用（a A ．热敏电阻 17.电容式湿度传感器主要包括陶瓷电容式和（ B ） A ．金属电容式 Ｂ．高分子电容式 Ｃ．半导体电容式 Ｄ．单晶电容式 18.酶传感器的信号变换方法有电位法和（ C ） A ．电压法 19.弹性滞后的主要原因是材料内部存在的分子间（ D ） A ．吸引力 20.以下不属于传感器主要发展方向的是（ B ） A ．开发新材料 Ｂ．简单化 Ｂ．自诊断 Ｃ．自修复 Ｄ．自维护 ） Ｂ．光敏电阻 Ｃ．磁敏电阻 Ｄ．压敏电阻 Ｂ．电阻法 Ｃ．电流法 Ｄ．电容法 Ｄ．内摩擦 Ｂ．排斥力 Ｃ．相容性 Ｃ．集成化 Ｄ．智能化