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传感与检测技术复习题

一、填空题

1．传感器是一种将非电信号转换为电信号的装置，它主要由敏感元件和转换元件组成。

2．系统误差影响测量结果的准确度，随机误差影响测量结果的精密度。

3．金属电阻应变片灵敏系数主要由1+2μ变化量决定，其数值一般可达 2～4 。

4．半导体电阻应变片灵敏系数主要由лΕ变化量决定，其数值一般可达 100 以上。

5．差动变压器是利用两线圈互感的变化来检测位移的。

6．高频反射式电涡流传感器主要用于检测位移。

7．低频透射式电涡流传感器主要用于检测金属薄板厚度。

8．电阻应变传感器主要用于测力。

9．电感传感器主要用于测位移。

10．电容传感器按转换原理可分为变极板面积S型、变极板间距离d型、变极板间介质的介电常数ε型三类。

11．变d型电容传感器差动脉冲调宽电路输出电压U O与变化量△d成正比，而与脉冲频率的变化无关。

12．按原理分析可知，热电偶回路总电势应等于热端接触电势、冷端接触电势、导体A温差电势、导体B温差电势等项的代数和。

13．如果热电偶的冷、热端温度相等，热电偶回路总电势应等于零。

14．目前常用的压电材料是石英晶体和压电陶瓷。

15．压电元件压电效应输出的电量很小，因而其输出电路的前置放大器不但要有很大的放大倍数，而且要有很高的输入阻抗。

16．霍尔传感器的理论基础是霍尔效应，霍尔电压U H与控制电流I成正比，霍尔电压U H与磁感强度B成正比。

17．光电传感器的理论基础是光电效应。光电效应依其表现的不同，通常可分为光电导效应、光生伏特效应、光电发射效应三类

18．锗光敏器件最敏感的光波长为1500nm，硅光敏器件最敏感的光波长为 800nm 。

19．光栅常数W指的是亮条与暗条宽之和(光栅的栅距)，莫尔条纹的间距B H与光栅常数W成正比，与两光栅尺栅条之间的夹角β成反比。

20．CCD图像传感器的基本单元是一个 MOS电容器。

21．光纤传感器是以光作为信息的载体，光纤是由绝缘材料制作成的，因而光纤是不导电的。

二、单项选择题

1．仪表的精度等级是用仪表的A．相对误差；B．绝对误差；C．满度相对误差来表示的。（ C）

2．应变片在接差动测量电桥时，相反应变的应变片接桥臂的A．相邻边；B．相对边；C．相邻或相对边。（A）

3．变气隙式自感传感器，当气隙减小时，铁芯上的线圈电感量A．增加；B．减小；C．不变。（ A ）

4．差动变压器是利用两线圈的A．自感变化；B．互感变化；C．电阻变化；来实现位移测量的。（ B）

5．电涡流的贯穿深度与激磁电源的频率A．成正比；B．成反比；C．不变。（ B ）

6．测量液位高度，可采用A．变极板有效面积型；B．变极板间距离型；C．变极板间介电常数型电容传感器。（ C ）

7．为了提高电容传感器的灵敏度，通常A．扩大电容两极板的面积；B．提高电容两极板间的介电常数；C．减小电容两极板间的距离。（ C）

8．热电偶回路电动势与组成热电偶的两导体A．长度尺寸有关；B．热电特性有关；C．中间温度有关。（ B ）

9．常用的半导体热敏电阻NTC具有很高的A．正温度系数；B．负温度系数；C．临界温度系数。（ B ）

10．在压电传感器中，若各压电元件采取并联接法时，传感器可以等效为一个A．电流源；B．电压源；C．功率源。（ A ）

11．霍尔元件霍尔效应的建立时间极短，因而霍尔元件可用来制作A．电流计；B．高斯计；C霍尔开关。（ C）

12．磁敏二极管在正偏压下，正向磁场H+⊙可使通过磁敏二极管的偏流A．增大；B．减小；C．不变。（ B ）

13．光敏晶体管是典型的A．光电导效应器件；B．光生伏特效应器件；C．光电发射效应器件。（ B ）

14．光纤的数值孔径NA表示当光从空气中入射到纤芯端面时，能在纤芯中形成全反射传输的最大A．入射光锥半角之正弦；B．入射光锥半角之余弦；C．入射光锥之全角。（ A ）

三、简答题

1．传感器静态特性主要有：线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、精度

2．产生系统误差的主要原因有：测试环境没有达到标准；测试仪表不够完善；测试电路的搭接或系统的安装不正确；测量人员的不良操作或视觉偏差。

3．应变片测量电桥可分为：单臂桥、半桥、全桥

4．差动变压器零点残余电压消除的方法有：①提高差动变压器的组成结构及电磁特性的对称性；②引入相敏整流电路对差动变压器输出电压进行处理；③采用外电路补偿。

5．影响电容传感器测量精度的主要因素有：温度变化、极板间电场的边缘效应、寄生电容。

6．热电偶热电效应的必要且充分条件是：组成热电偶的两导体A和B的热电特性不同，两接触点T和T0的温度不同。

7．热电偶冷端温度补偿的方法有：冰浴法、冷端温度校正法、延伸导线法、电桥法

8．何谓压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其施力使它变形时，在介质内部将产生极化现象，而在介质的两个表面会产生数量相等、符号相反的电荷，形成电场；当外力去掉后，电场消失；当外力方向改变时，电场极性也随着改变。这种现象被称之为压电效应。

9．霍尔传感器的主要用途是：高斯计、电流计、转速计、霍尔开关

10．莫尔条纹的放大作用指的是：莫尔条纹的间距B H对光栅常数W的放大作用

11．光纤传感器与其它传感器相比，具有的固有优点是：电绝缘、传输损耗低、柔性极好、环境适应性好

四、分析题

1．为什么差动测量电桥具有温度自补偿功能？

当采用差动桥时，由式

()

U i

（由于差动桥输出电压的加减特性）可知，由于差动桥各桥臂应变片处于同一温度场下，即

温度变化引起各桥臂电阻的变化量大小相等、极性相同，至使相邻桥臂电阻变化量相减为0，因而差动桥具有温度自补偿功能。

2、为什么在差动变压器输出端接入相敏整流电路？在差动变压器输出端接入相敏整流电路，不但可以用0值居中的直流电表指示输出电压或电流的大小和极性，还可以有效地消除残余电压，同时可使线性工作范围得到一定的扩展。

3．为什么常在电容传感器极板间插入云母片？电容传感器的电容量很小，一般为几PF至几十PF，任何微小的测量误差都可能使电容传感器灵敏度大大下降。为了提高灵敏度，电容传感器极间距离d取得很小（小于1mm）；但过小的d容易引起电容器极间电击穿，为此可考虑在极板间插入云母片，因为云母的介电系数比空气高约7倍，因而极间插入云母片后，可适当减小极间距离，以提高灵敏度。

4．试分析热电偶的中间导体定理在实际测温中的作用？热电偶的中间导体定理是：在用热电偶测温时，在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两端温度相同，则不影响热电偶回路的总电势。热电偶测温时，通常为冷端开路，串接入测温仪表。根据中间导体定理，不会影响原来热电偶回路电势的大小，因而在实际测温中十分有用。

5．试分析霍尔传感器的霍尔效应？

如左图所示（2分），在半导体薄片上垂直施加磁场B，在薄片两短边b方向通入控制电流I（2分）；载流子在磁场洛伦兹力F L的作用下向一侧运动，致使在霍尔元件的两长边L方向积累起等量的正、负电荷，形成霍尔电场，这种现象称为霍尔效应（4分）。

6．试分析光敏电阻的光电效应？光敏电阻是典型的光电导效应器件。如左图所示，无光照时，其阻值很高（2分）；有光照时，其共价键中的价电子吸收光子能量，由价带穿越禁带到达导带，成为光生自由电子，使得半导体中自由电子—空穴对增加，导电率提高，电阻值下降，光照越强阻值越低（4分）；光照停止，失去光子能量的光生自由电子又重新迭落回价带与空穴复合，自由电子—空穴对减少，又恢复高阻状态（2分）。

7．试分析光在阶跃光纤中的传输？

能在光纤中传输的光线是那些满足全反射条件的光线，如左所示（2分），只要当端面轴向入射角Qi＜Qm，即可确保界面入射角φ＞φm（4分），就可以使光线在纤芯中以全反射的方式沿纤芯轴线传输（2分），。

8．试分析光纤微弯调制是怎样实现光强度调制的？

光纤微弯调制原理如下图所示（2分），当光纤发生弯曲时，将引起界面入射角φ发生变化，若当φ＜φm时，入射到界面的光将发生折射而形成辐射模，致使纤芯中传导模强减小（3分）；光纤微弯程度增加，形成的辐射模越多，

相应地纤芯中的传导模越小，从而实现对传导光波强度的调制（3分）。

五、应用题

1．试作图说明如何通过桥路实现应变片单臂桥温度自补偿？

当采用单臂桥时，可使单臂桥对温度场呈现差动输出状态。即在单臂桥工作臂的相邻臂接入相同型号的应变片，

此应变片不受应力的影响，但与工作臂上的应变片处于同一温度场中，称其为补偿片，如左图所示。图中R1

为工作臂应变片，R2为温度补偿片，当温度变化时其电阻变化量

，在等臂桥状态下

，

1，此时单臂桥因温度变化引起的输出

()0

，因而亦具有温度自补偿功能。

2．试分析下图环式力传感器测力原理和接桥方法？

在图示力F的作用下，应变片R1和R3承受压应

变，作用力F越大，其阻值越小；应变片R2和R4承

受拉应变，即作用力F越大，其阻值越大。将按照应变测量桥的接桥原则，可以接成差动半桥或全桥，右图所为差动全桥。在测量桥中，由于作用力F的变化引起桥臂电阻的变化，至使电桥输出电压的变化，可根据输出电

压的变化来测量作用力的大小。

3．试分析下图力平衡式差压计工作原理？

力平衡式差压计是一个差动变压器测量电路，如右图所示。

图中N1、N21、N22分别为差动变压器初级线圈和两次级线圈，

V1、V2和C为半波整流电容滤波电路。当动铁处于中间位置时，

膜盒亦在正中处，此时膜盒的上下压力相同，即P1=P2时，

测量电路输出电压U=0。当P1和P2大小不同时，膜盒产生位移，

带动动铁移动，此时差动变压器输出电压U≠0，

其大小和极性即表示动铁位移的大小和方向，从而可测出P1与P2的压力差。

4．试作图说明电容传感器测量电缆芯线偏心度的方法和原理？

利用变极板间距离型差动电容传感器原理，可以组成检测

电缆芯线的偏心度计，如右图所示。

设芯线不偏心时，芯线对左、右两极板的距离相等，此时

芯线与两极板间的电容C1=C2。

设芯线如图示左偏时，芯线对左、右两极板的距离不等，

此时芯线与左、右两极板间的电容C1≠C2，根据两电容之差△C

的大小，即可得到偏心度△d的大小。

5．试作图说明如何用延伸导线法实现热电偶冷端温度补偿？

当热电偶冷端温度易受热端被测温度影响时，此时应先用补

偿导线将热电偶冷端延伸到远离被测温度现场，使新的冷端处

在比较稳定的温度环境中，如右图所示。所采用的延伸导线A‘

、B‘在一定的范围内应具有与热电偶导体A、B相同或相近的热电

特性，且要求延伸导线与热电极两联接点T。温度必须相同；

延伸后新的冷端温度不为0℃时，还必须进行冷端温度修正。

6．试分析下图所示压电传感器测量电路工作原理？

左图是电压输出型压电传感器典型测量电路。

前置放大器OPA604是美国BB公司生产的双列直插式8脚运算放大器，

该放大器输入级采用P沟道场效应管，因而具有很高的输入阻抗，

其差模输入阻抗为1012Ω∥8PF，共模输入阻抗为1012Ω∥10PF，

总失真在增益为1、f=1KHZ时为0.0003%。图中1MΩ为运放静态偏流通道电阻；

压电输出信号经屏蔽线联至运放输入端，该运放工作在同相输入比例运算状态，

不但有极高的输入电阻有较高的灵敏度，增益约为100倍。

7．试作图说明霍尔传感器测量转速的方法和原理？

如图左所示（4分），将霍尔元件移置旋转盘下边，让转盘上小磁铁形成的磁力线垂直穿过霍尔元件（1分）；当控制电流I一定时，霍尔输出电压U H决定于小磁铁的磁场（2分）。

由于小磁铁固定在旋转盘上，当旋转盘随转轴转动时，霍尔元件上获得周期变化的磁脉冲，

因而产生相应的霍尔脉冲电压，此脉冲电压单位时间内的个数，正比于转轴的旋转速度，

从而实现转速的检测（3分）；转盘上磁铁对数越多，传感器测速的分辨率越高（1分）。

8．试作图说明光电传感器测量转速的方法和原理？

光电转速计原理如右图所示（4分），当旋转轴转动时，

光源发出的光经透镜聚焦后，穿过透光孔照射到光敏元件上，

光敏元件将光信号转换为电信号，经整形后输出电脉中送计

数器计数，根据计数的电脉冲的个数就知道旋转轴的转速（6分）。

遮光盘上的透光孔越多，光电转速计测速的分辨率越高（1分）。

传感器与检测技术题库

《传感器与检测技术》题库一、名词解释二、单项选择题 3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力，发现均缺少约0.5 kg，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 B 。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 4.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 C 左右为宜。 A.3 倍 B.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 5.用万用表交流电压档(频率上限仅为 5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压，发现示值还不到 2 V，该误差属于B 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8 V，该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 7.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 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 8.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0. 5级，试求该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃ 9.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0.5 级，当示值为20 ℃时的示值相对误差为 B A.1℃ B.5％ C.1％ D.10％ 10.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0.5 级，当示值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B.5％ C. 1％ D.10％ 11.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%，若选用量程为 250 V电压表，其精度应选 B 级。 A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0 12.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%，若选用量程为 300 V，其精度应选 C 级。 A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于

《传感器与检测技术》实验实施方案1

自考“机电一体化”专业衔接考试《传感器与检测技术》课程实验环节实施方案一、实验要求根据《传感器与检测技术》课程教学要求，实验环节应要求完成3个实验项目。考虑到自考课程教学实际情况，结合我院实验室的条件，经任课教师、实验指导教师、教研室主任和我院学术委员会认真讨论，确定开设3个实验项目。实验项目、内容及要求详见我院编制的《传感器》课程实验大纲。二、实验环境目前，我院根据编制的《传感器》课程实验大纲，实验环境基本能满足开设的实验项目。实验环境主要设备为： 1、486微机配置 2、ZY13Sens12BB型传感器技术实验仪三、实验报告要求与成绩评定学生每完成一个实验项目，要求独立认真的填写实验报告。实验指导教师将根据学生完成实验的态度和表现，结合填写的实验报告评定实验成绩。成绩的评定按百分制评分。四、实验考试学生在完成所有实验项目后，再进行一次综合性考试。教师可以根据学生完成的实验项目，综合出3套考试题，由学生任选一套独立完成。教师给出学生实验考试成绩作为最终实验成绩上报。五、附件

附件1 《传感器与检测技术》课程实验大纲附件2 实验报告册样式以上对《传感器与检测技术》课程实验的实施方案，妥否，请贵校批示。重庆信息工程专修学院 2009年4月14日

附件1 《传感器与检测技术》课程实验教学大纲实验课程负责人：段莉开课学期：本学期实验类别：专业课程实验类型：应用性实验实验要求：必修适用专业：机电一体化课程总学时：15 学时课程总学分： 1分《传感器与检测技术》课程实验项目及学时分配

实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥一、实验目的 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。二、实验内容了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。（用测微头实现）三、实验仪器直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。四、实验原理电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： R Ku R ?=式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数, l u l ?=为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 14 O EKu U = 。五、实验注意事项 1、直流稳压电源打到±2V 档，电压表打到2V 档，差动放大增益最大。 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。 3、做此实验时应将低频振荡器的幅度旋至最小，以减小其对直流电桥的影响。六、实验步骤 1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。 2、将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零，关闭主、副电源，拆去实验连线。 3、根据图１接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R X =R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V 档，电压表置20V 档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使电压表显示为零，然后将电压表置2V 档，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。

传感器与检测技术考试试题

命题方式：单独命题《传感器与检测技术》课程期末考试试题A 专业、班级：姓名：学号：共8 页第1 页

二、简答题（每题6 分，6 小题，共36 分）。 1. 如何提高电阻应变片测量电桥的输出电压灵敏度和线性度？ 2. 请列举一个开环检测系统例子和一个闭环检测系统例子，作出这两个例子的检测系统框图，说明开环检测系统和闭环检测系统各有哪些特点？ 3. 什么是磁阻效应？简述磁敏二极管的工作原理，并比较磁敏二极管与磁敏三极管的不同特点。共8 页第2 页

4. 电容测厚仪用于测量金属带材在轧制过程中的厚度的检测，请根据图 1 说明电容板材在线测厚仪的工作原理。图1 5. 试说明光导纤维传光的原理和条件。 6. 如果要测量物体重量可以选用哪两种传感器？分别画出两种传感器的测量原理图，并比较这两种不同传感器转换原理的异同。共8 页第3 页

1.（10 分）用 K 型热电偶（镍铬-镍硅）测量炉温，已知热电偶冷端温度 t0=20o C, E AB(20o C,0o C)=0.860mV,用电子电位差计测得 E AB(t,20o C)= 2.695mV。（1）求炉温 t（表 1 为 K 型热电偶分度表）。（2）计算炉温的过程应用了热电偶的什么原理或定律？表1 2. （10 分）有四台测温仪表量程均为 600℃，精度等级分别为 5.0 级、2.5 级、1.5 级和1.0 级，现要测量温度为400℃的物体，允许相对误差不超过 3.5%，问选用哪一台最适合？（从精度和经济性综合考虑）共8 页第4 页

1. （16 分）详细论述一种新型传感器的原理与应用（不局限于教材），要求：（1）画出这种新型传感器的原理图并有文字说明。（2）详细分析这种新型传感器应用了哪些传感器的基本原理和定律？（3）运用传感器与检测技术的基础知识，详细论述这种传感器的特性，并指出新颖在什么地方？（4）论述这种新型传感器的应用领域、现状、前景等应用情况。共8 页第5 页

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一、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（A） A.工作量程愈大C.精确度愈高 B.工作量程愈小D.精确度愈低 2.属于传感器动态特性指标的是（B） A.固有频率C.阻尼比 B.灵敏度D.临界频率 3.封装在光电隔离耦合器内部的是（D） A两个光敏二极管 C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管 D一个发光二极管和一个光电三极管 4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是（B） A.霍尔式C.电感式 B.涡流式D.电容式 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（D） A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应 6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B） A.压电效应C.应变效应 B.热电效应D.光电效应 7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于（A） A.气敏传感器C.湿度传感器 B.水份传感器D.温度传感器 8.高分子膜湿度传感器用于检测（D） A.温度C.绝对湿度 B.温度差D.相对湿度 9.下列线位移传感器中，测量范围最大的类型是（B） A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的（B） A.数/模转换器C.调制解调器 B.模/数转换器D.低通滤波器 11.热电偶的热电动势包括（A） A接触电势和温差电势B接触电势和非接触电势

C非接触电势和温差电势D温差电势和汤姆逊电势 12. 为了进行图像处理，应当先消除图像中的噪声和不必要的像素，这一过程称为（C） A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理 13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（B） A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差 14衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是（A） A.重复性C.线性度 B.稳定性D.灵敏度 15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿，其作用是（C） A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度 16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（A） A RC网络组成 B LC网络组成 C RL网络组成 D RLC网络组成 17.在下列传感器中，将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是（A）A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器 18.灵敏度高，适合测量微压，频响好，抗干扰能力较强的压力传感器是（A） A.电容式C.电感式 B.霍尔式D.涡流式 19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（D） A厚度B加速度C转速 D 温度 20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是（B） A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式 21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为（B） A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰

传感器与检测技术实验报告

“传感器与检测技术”实验报告学号： 913110200229 姓名：杨薛磊序号： 83

实验一电阻应变式传感器实验（一）应变片单臂电桥性能实验一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表（自备）。稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码； 4 2 四、实验步骤：应变传感器实验模板说明：应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口；没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体，其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设；R5、R6、R7是350Ω固定电阻，是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口，做应变片测量振动实验时用。

传感与测控技术试题101020【2009】A

一、简述题：(每小题5分共60分) 1、传感器的输出-输入校准曲线是在什么条件下得到和建立的? 答：是在静态标准条件下进行 2、试比较测温电阻器和半导体热敏电阻器的异同。答：它们都是利用导体的电阻值随温度变化而改变，通过对导体的阻值的测量来推算出被测物体的温度这一原理工作的。测温电阻器的核心部分是纯金属，如Pt 和Cu ；半导体热敏电阻器的核心元件是半导体电阻。 3、金属电阻应变片测量外力的原理是什么？其灵敏系数及其物理意义是什么？受哪两个因素影响？答：当金属电阻材料受到外界力（拉力或压力）作用时产生机械变形，机械变形，导致其阻值变化，利用测量阻值变化就可以得到被测件的机械变形与受到的外力成一定比例关系，因此测量到阻值变化就可以测到受力值。灵敏度系数：其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。灵敏系数有两个因素决定，一是受力后材料几何尺寸的变化，即)21(μ+；另一个是受力后材料的电阻率发生的变化，即x d ρερ 。 4、减小交流电桥的非线性误差有哪些方法？尽可能地提高供桥电源有什么利弊？ 5、什么是霍尔效应？什么是磁阻效应？什么是形状效应？答：霍尔效应：通过某些材料中的电荷受磁场中洛仑兹力作用而改变其运动方向，使电荷在某一端积聚，从而产生霍尔电势，这种现象称为霍尔效应。磁阻效应：当通有电流的半导体或磁性金属薄片置于与电流垂直或平行的外磁场中，由于磁场的作用力加长了载流子运动的路径，使其电阻值增大的现象称为磁阻效应。形状效应：指具有一定形状的固体材料,在某种条件下经过一定的塑性变形后,加热到一定温度时,材料又完全恢复到变形前原来形状的现象。即它能记忆母相的形状。 6、透射式光栅传感器的莫尔条纹是怎样产生的？条纹间距、栅距和夹角的关系是什么？一个200线／mm 的透射式光栅的莫尔条纹放大倍数是多少？答：两块光栅（主光栅和指示光栅）相对叠合在一起，且两光栅刻线之间保持很小的夹角时，由于挡光效应火光的衍射作用，在两块光栅刻线重合处，光从缝隙透过形成亮带；两块光栅刻线彼此错开处，形成暗带。于是在近于垂直栅线的方向上出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。莫尔条纹的间距与两光栅线纹夹角θ之间的关系为: 西南科技大学研究生试题单年级 2009 专业机械电子工程 2009-2010学年第 1 学期考试科目传感与测控技术101020(A 卷) 命题人朱目成共 4 页第 2 页 x d Ks ερρμ++=)21(

传感器和检测技术试题(卷)与答案解析

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 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 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 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） A 测量B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差D粗大误差二、判断 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×） 5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。（×） 6.线性度就是非线性误差.（×） 7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√） 8.传感器的被测量一定就是非电量（×） 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。（√） 10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分） 1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时，相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性的概念以及它们之间的关系。答：框图如下：测量值相对真值输入输出测量误差

《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部电阻率改变的光电效应，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 T T B A 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）。 2、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，（①变面积型， ②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比， ②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能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，传感器通常由直接响应于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调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、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__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 _电阻应变效应形成的，而②的电阻变化主要是由温度效应造成的。半导体材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与绕组匝数成正比，与穿过线圈的磁通_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 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由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E ab （T,T o ）=T B A T T B A 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。（7分） 3.电位器或电阻传感器按特性不同，可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的

传感器与检测技术实验的报告.doc

精品资料 “传感器与检测技术”实验报告序号实验名称 1 电阻应变式传感器实验 2 电感式传感器实验学号： 3 电容传感器实验913110200229 姓名：杨薛磊序号：83

实验一电阻应变式传感器实验（一）应变片单臂电桥性能实验一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。三、需用器件与单元：主机箱中的± 2V ～± 10V （步进可调）直流稳压电源、±15V 直流稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码； 4 12位数显万用表（自备）。四、实验步骤：应变传感器实验模板说明：应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器 +5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的 R1( 传感器的左下 )、R2( 传感器的右下 )、R3( 传感器的右上 )、R4( 传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口；没有文字标记的 5 个电阻符号是空的无实体，其中 4 个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设；R5、R 6、R7是 350 Ω固定电阻，是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口，做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上，如图 1 —4 所示。

测控技术与环境保护

测控技术与环境保护 ——————空气质量的检测空气质量对人的影响至关重要,利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法,本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用,分析了当前气体传感器的优点和不足,以及气体传感器的发展趋势和前景。空气对于人的重要性人们每时每刻都离不开氧,并通过吸入空气而获得氧。科学研究表明：一个成年人每天需要吸入空气达 6500 升以获得足够的氧气,因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。可见,空气品质对人的影响是至关重要的。环境污染背景当今,人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”、“室内空气污染”。专家检测发现,就室内空气而言，存在 500 多种挥发性有机物,其中致癌物质就有 20 多种,致病病毒 200 多种。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实,室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”,也成为全世界各国共同关注的问题。据统计,全球近一半的人处于室内空气污染中,室内环境污染已经引起 35.7%的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和 15%的气管炎、支气管炎和肺癌。空气质量检测的的核心技术——传感器检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要工具。气体检测装置主要是由传感器和相关电路组成。传感器是整个探测器的关键部位，它是决定其可靠性的重要因素之一。下面将介绍六种在空气质量检测方面发挥重要作用的传感器。 1.金属氧化物半导体式传感器。金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用, 改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。 2.催化燃烧式传感器。催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,是温度使感应电阻的阻值

传感与检测技术考试题

科目：《传感与检测技术》试题考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带计算器。一、选择题（每题1分，共10分，将答案写在答题纸上）。得分阅卷教师 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、（）不可以改变电感式传感器的电容。 A、改变极板间距离 B、改变极板间电压 C、改变极板面积 D、改变介电常数 3、半导体应变片具有( )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 4、在下列元件中不属于光电元件的是（）。 A、光纤 B、光敏电阻 C、光电池 D、光敏晶体管 5、( )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。 A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计 6、在信号远距离传输中，常采用调制方法，当高频振荡的频率受缓慢变化信号控制时，称为（）。 A、调频 B、调相 C、调幅 D、鉴相 7、改变电感传感器的引线电缆后，（）。 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 8、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 9、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（）。 A.磁电效应 B.声光效应 C.光生伏特效应 D.光电导效应 10、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 ．固有频率二、填空题（每空1分，共20分，答案写在答题纸上）。 1、将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是（金属材料）或（半导体材料）。 2、热敏电阻可分为和型两大类。 3、电感式传感器也称为传感器，它是利用原理将被测的物理量转换成线圈和的变化，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。 4、霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受作用产生的结果。 5、噪声一般可分为和两大类。 6、用于制作压电传感器的常用压电材料是和。 7、光纤是由折射率较大和折射率较小组成，按照的传播模式分类，光纤可以分为光纤和光纤。 8、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。三、判断题：（每题1分，共7分，将答案写在答题纸上） 1、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。（） 2、接触式测温是基于热平衡原理进行的，非接触式测温是基于热辐射原理进行的（） 3、电涡流的产生必然消耗一部分磁场能量。（） 4、在光线作用下，电子从物体表面逸出的现象，称为外光电效应，也称光电发射效应。（） 5、在光线作用下，物体电导性能发生变化或产生一定方向的电动势的现象，称为内光电效应。（）得分阅卷教师得分阅卷教师

传感器与检测技术期末考试试题与答案

第一章传感器基础 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号主称——传感器，代号C；被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2；转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3；序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。例：应变式位移传感器：C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0的要求，因此对△U，这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示：图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻R L的值，负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。

传感器与自动检测技术实验指导书.

传感器与自动检测技术验指导书张毅李学勤编著重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验（单臂单桥） (3) 实验二金属箔式应变片测力实验（交流全桥） (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的，系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件，以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件，可根据需要自行组织大量的相关实验。为了更好地使用本仪器，必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解，并对仪器本身结构、功能有明确认识，做到心中有数。在仪器使用过程中有以下注意事项： 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯，防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意，防止它们通过机壳造成短路，并禁止将这些引出线到处乱插，否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大，尤其是在梁的自振频率附近，以免梁振幅过大或发生共振，引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施，但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后，应将双平行梁用附件支撑好，并将实验台上不用的附件撤去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时，±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和不能超过1.5A，否则内部保护电路将起作用，电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时，应从LV插口输出，不能从另外两个电压输出插口输出。

传感器与检测技术考题及答案

传感器与检测技术考题及答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

传感器与检测技术考试试题一、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。 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 T T B A 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） 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）。 2、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，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，② 反比，③不成比例）。

传感器与检测技术试题

中国自考人(https://www.wendangku.net/doc/c02315130.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧！中国自考人(https://www.wendangku.net/doc/c02315130.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧！浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题课程代码：02202 一、填空题(每空1分，共15分) 1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为________测试。 2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。 3. 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________。 4. 半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。 5. 测量准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。 6. 周期信号展开为傅立叶级数后，其中A0表示直流分量的幅值，A n表示________分量的幅值。 7. 当τ→∞时，信号x(t)的自相关函数R x(τ)呈周期性变化，说明该信号为________。 8. LCD是液晶显示器，是一种________功耗器件。 9. A/D卡的转换速率表示________。 10. 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，________接法可以得到最大灵敏度输出。 11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强，主要缺点是________。为克服该缺点，可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器。 12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的________程度，它比绝对湿度使用更广泛。 13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少，从而使材料的电阻率________。 14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下，其________与温度之间的近似线性关系实现。 15. 图像处理的主要目的是________。二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内。每小题1分，共 15分) 1. 为了抑制干扰，常采用的电路有( ) A. A/D转换器 B. D/A转换器 C. 变压器耦合 D. 调谐电路 2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是( )。 A. 阻抗匹配 B. 增大输出量 C. 减小输出量 D. 接近不失真条件 3. 自相关函数一定是( )函数。 A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 随机 4. 用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可( ) A. 增加敲击力 B. 增加锤头硬度 C. 增大锤重 D. 减小冲击力 5. 记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将( ) A. 扩展，幅值减小 B. 变窄，幅值减小

传感器与检测技术实验指南.

实验一压阻式压力传感器的压力测量实验第一部分：压阻式压力传感器一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。三、需用器件与单元：压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。四、实验步骤： 1、这里选用的差压传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。本实验模板连接见图1-1，压力传感器有4端：3端接+2V电源，1端接地线，2端为U0+，4端为U0-。1、 2、 3、4端顺序排列见图1-1。端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。 2、实验模板上R w2用于调节零位，R w2可调放大倍数，按图1-1接线，模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的V i插座。将显示选择开关拨到合适档位，反复调节R w2(R w1旋到满度的1/3)使数显表显示为零。 3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。图1-1 压力传感器压力实验接线图 4、合上主控箱上的气源开关K3，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠

浮起悬于玻璃管中。 5、逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度。 6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使在4～14KP之间每上升1KP 分别读取压力表读数，记下相应的数显表值列于表(1-1) 表(1-1)压力传感器输出电压与输入压力值思考题 1、计算本系统的灵敏度和非线性误差。 2、如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对电路进行标定，方法如下：输入4KPa气压，调节R w2(低限调节)使数显表显示0.400V，当输入12KPa气压，调节R w1(高限调节)，使数显表显示1.200V这个过程反复调节直到足够的精度即可。 3、利用本系统如何进行真空度测量？第二部分：扩散硅压阻式压力传感器差压测量一、实验目的：了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。二、基本原理：压阻式压力传感器的硅膜片受到两个压力P1和P2作用时由于它们对膜片产生的应力正好相反，因此作用在压力膜片上是ΔP=P1-P2，从而可以进行差压测量。三、需用器件与单元：实验八所用器件和单元、压力气囊。四、实验步骤：请同学们自拟一个差压测量的方法，并记录实验数据。

传感器与检测技术复习题

一、填空题（每空2分，共30分） 1．传感器是一种以一定的准确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。 2. 电阻应变式测力传感器一般以弹性单元作为力敏感元件，用它将测力的变化转换成应变量的变化，而在其上粘贴的应变片再把应变量转换为电阻的变化 3. 热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随温度变化而变化的原理制成的，实现了将温度变化转化为元件的变化。 4. 示值与被测参数真值之间的差值，称为绝对误差。 5. 由于被测介质的不同，电容式物位传感器为测量导电液体的和测量非导电液体的电容式物位传感器。 6. 霍尔电动势的大小正比于控制电流I 和磁感应强度B的乘积以及灵敏度KH。 7. 高频反射式电涡流传感器与被测导体间的距离发生变化时，通过测量电路，将位移的变化转化为电动势的变化，这样就达到了把位移转换为电量的目的。 8.光电效应包括内光电、外光电、光生伏特 9、石英晶体在X轴方向施加压力会产生纵向压电效应，在Y轴施加压力会产生横向压电效应，在Z轴受力不产生压电效应。 10、人耳能听见的机械波的频率的范围是 20-20k HZ，低于下限是次声波，高于上限是超声波。 11、传感器的动态特性主要从时域和频域两个方面描述。 12、热电偶补偿导线的作用是延伸热电偶的冷端。 13、我国常用的热电阻有Cu100，其分度号的含义是R(0℃)= 100Ω。 14、金属热电阻常用的引线方式有二线制、三线制，在工业生产过程中最常用的引线方三线制。 15、半导体热敏电阻基本类型有：PLC系数热敏电阻和NCC系数热敏电阻。 16、常用的压电材料包括石英晶体和压电陶瓷。 17、电感式传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现测量的装置。 18、光栅传感器是根据摩尔条纹原理工作的测量反馈装置。 19、交流电桥的输入电压是交流电压。 20.最适合制作霍尔传感器的材料是N型导体二、判断题（每小题1分，共10分） 1.（√）粗大误差是一种显然与实际不符的误差。 2.（×）精密度是随机误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差大。 3．（√）电感式位移计可以判断出位移的大小和方向。 4.（×）实际使用的差分变压器不存在零位电压。 5.（×）热电偶是有源热电传感器。