传感器技术与应用试题及答案(二)
《传感器技术与应用》期中考试题(含答案)
一、填空题：（每空2分，共20分）1、传感器的动态特性越好，则能测的信号频率越宽（宽、窄）。
2、已知一米尺的修正值为-2mm，现用该米尺测得某物体长度为32.5cm，则该物体长度为 32.3 。
3、测50mm的物体，测得结果为50.02mm，则相对误差为 0.04% 。
4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。
5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。
6、在差动变压器的实验中，观察到的现象是在一定范围内呈线性。
7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时，这些晶体物质会产生变形，这种现象称为逆压电效应。
8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或加装等位环来减小。
9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型（调幅、调频、调相）。
二、判断题（正确的打√，错误的打×。
每小题1分，共10分）1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。
（ x ）2、为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。
（ Y ）3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大，灵敏度越低，非线性误差越小，量程越大。
（ Y ）4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。
（ Y ）5、压电式传感器只能进行动态测量。
（ Y ）6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。
（ X ）7、求和取平均是为了减小系统误差。
（ X ）8、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属，还可以测量非金属。
（ X ）9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。
（ X ）10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。
（ Y ）三、计算题（每小题10分，共50分）1、将一电阻应变片接入电桥电路中，已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧，R3=40欧，R4=100欧。
运算放大器的电压增益为20。
问R2选取多大合适？如果该电阻应变片的灵敏度为4，受力的作用后发生变形其应变为2×10-3，电阻值变化为多少？受到该力的作用后输出电压U为多少？U2、一电容测微仪，其传感器的平板面积为20mm2.工作初始间隙δ＝0.4mm,介电常数ε＝8×10-12F/m,试求：(1)该电容器的灵敏度为多少？(2)工作中，若传感器与工件的间隙变化量△δ＝2um,电容变化量是多少？(3)若测量电路的灵敏度S1=200mV/pF,读数仪表的灵敏度S2＝5格/mV,当△δ＝2um时，读数仪表示值变化多少格？3、电阻应变片的灵敏度系数K=1.6，沿纵向粘贴于直径为0.05m的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量E=2×1011N/㎡,求钢柱受10 t拉力作用时,应变片电阻的相对变化量？4、已知某一被测电压约12V ，现有两块电压表：①100V ，0.5级；②15V ，2.5级。
《传感器技术与应用》试卷及答案
《传感器技术与应用》试卷及答案一、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，并将正确答案的序号填在题后的括号内。
) (每小题2分，共20分)1．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于( A )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2．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( D )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3．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型晶体管电路4.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（D）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5．属于能量转换型的传感器是（ C ）A.电阻应变传感器B.电容传感器C.压电式传感器D.热阻式传感器6.动态测试中，电桥的输出量通常采用（B）A．电阻量 B．电压量 C．电流量 D．电感量7.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出量灵敏度的影响，可采用（A）A．电荷放大器 B．电压放大器 C．功率放大器D．前置放大器8.用于检查应变片绝缘电阻的兆欧表，电压一般不应高于（ B ）A．220V B.250V C.300V D.350V9．压电式加速度计，其压电片并联时可使（ B ）A．电压灵敏度提高，电荷灵敏度不变。
B．电荷灵敏度提高，电压灵敏度不变。
C．电压与电荷灵敏度均提高。
D．电压与电荷灵敏度均保持不变。
10.金属丝应变片在测量构件的应变时，决定电阻相对变化的因素主要是（C）A．贴片位置的变化 B.贴片温度的变化C．电阻丝几何尺寸的变化 D.电阻丝材料的电阻率变化二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。
传感器技术与应用试卷及答案
‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥密‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥封‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥线‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥传感器技术与应用试卷及答案注意：1、本试卷共 2 页； 2、姓名、学号必须写在指定地方； 3、考试时间： 120 分钟； 4、考试形式： 闭卷；一、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，并将正确答案的序号填在题后的括号内。
) (每小题 2分，共 20分)1.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 2.( )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 3.信号传输过程中，产生干扰的原因是( ) 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 4. 非线性度是表示校准曲线( )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 5.莫尔条纹光栅传感器的输出是( )A.数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波 6.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的( ) A.压阻效应 B.应变效应 C.压电效应 D.霍尔效应 7.常用于测量大位移的传感器有( )A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式 8.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。
A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件 9.半导体热敏电阻随着温度上升，电阻率( )A.上升B.迅速下降C.保持不变D.归零10．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 ．厚度二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。
）(每小题 2分，共10分)1.应变片的主要参数包括（ ）A.应变化电阻值B.绝缘电阻C.灵敏参数D.允许电流E.应变极限 2.影响热电效应的相关因素有：（ ）A ．电感B ．电阻C ．温度D ．自由电子E ．电容 3.组成光纤传感器的器体有：（ ）A ．光导纤维B ．振荡器C ．光源D ．光源探测器E ．电桥 4.图像传感器可应用于：（ ）A ．光学信息处理装置的输入环节B ．自动流水线装置中的敏感元件C ．尺寸测量D ．工件伤痕测试E ．表面测试 5.选作感温元件的材料应满足的要求包括：（ ）A ．材料的温度系数 要大B ．测温范围内，材料的物理，化学性质要稳定C ．测温范围内， 保持常数D ．具有较大电阻率E ．特性复现性好三、填空题(每小题2分，共20分)1.如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用 作为传感器。
《传感器及其应用》第二章习题答案
第2.1章 思考题与习题1、何为金属的电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？ 答：（1）当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为金属的电阻应变效应。
（2）应变片是利用金属的电阻应变效应，将金属丝绕成栅形，称为敏感栅。
并将其粘贴在绝缘基片上制成。
把金属丝绕成栅形相当于多段金属丝的串联是为增大应变片电阻，提高灵敏度，2、什么是应变片的灵敏系数？它与电阻丝的灵敏系数有何不同？为什么？ 答：（1）应变片的灵敏系数是指应变片安装于试件表面，在其轴线方向的单向应力作用下，应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比。
εRR k /∆=（2）实验表明，电阻应变片的灵敏系数恒小于电阻丝的灵敏系数其原因除了粘贴层传递变形失真外，还存在有恒向效应。
3、对于箔式应变片，为什么增加两端各电阻条的截面积便能减小横向灵敏度？答：对于箔式应变片，增加两端圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多（圆弧部分截面积大），其电阻值较小，因而电阻变化量也较小。
所以其横向灵敏度便减小。
4、用应变片测量时，为什么必须采用温度补偿措施？ 答：用应变片测量时，由于环境温度变化所引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生很大的测量误差，所以必须采用温度补偿措施。
5、一应变片的电阻 R=120Ω， k=2.05。
用作应变为800μm/m 的传感元件。
①求△R 和△R/R ；②若电源电压U=3V ，求初始平衡时惠斯登电桥的输出电压U 0。
已知：R=120Ω， k =2.05，ε=800μm/m ； 求：①△R=？，△R/R=？②U=3V 时，U 0=？ 解①：∵ εRR k /∆=∴Ω=⨯⨯==∆⨯=⨯==∆-1968.012080005.21064.180005.2/3R k R k R R εε解②：初始时电桥平衡（等臂电桥）∵ U RRU ∙∆∙=410 ∴ mV U R R U 23.131064.1414130=⨯⨯⨯=∙∆∙=- 6、在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R 1和R 2，把这两应变片接入差动电桥（参看图2-9a ）。
传感器技术及其应用第2版教学课件ppt作者陈黎敏传感器技术答案（2）
《传感器技术及其应用》第2版答案第1章1. 答：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或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号的部分。
2. 答：传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种：一种是按被测输入量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。
前者的优点是便于使用者根据用途选用，后者的优点是对传感器的工作原理比较清楚，类别少，有利于传感器专业工作者对传感器的深入研究分析。
3. 答：传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性，常用的静态特性技术指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、漂移等。
4.答：传感器的灵敏度k=dyyx=6x+35. 答：产生误差的原因有：测量方法的近似、仪表本身的精度限制、测量人员的习惯、外界环境因素影响等多种原因，有的是有规律可循，有的是随机产生的，因此测量误差也可分为系统误差、随机误差和粗大误差。
6. 答：绝对误差Δt=±800−−200×0.5%=±5℃相对误差γ=±5500×100%=±1%7. 相对误差γ1=±5300−−200=±1%γ2=±5800−0=±0.625%答：因为γ1>γ2所以测量范围为0~800℃的仪表精度高8. 相对误差γ1=±600×2.5%500=±3%>2.5%γ2=± 600×2.0% 500=±2.4%<2.5% γ3=± 600×1.5% 500=±1.8%<2.5% 答：可见2.0级与1.5级都能满足测量误差要求，考虑性价比建议选择2.0级，若只需考虑测量精度则选择1.5级。
传感器技术及应用试题及答案
1、测量系统的静态特性指标主要有2、被测量的数值处在稳定状态下，传感器输出与输入的关系称为传感器的______特性。
3、霍尔元件灵敏度的物理意义是4、算式是计算传感器________的公式，当S在传感器的测量范围内为常量时，说明该传感器是________。
5、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________。
6、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7、半导体应变片以________效应为主，它的灵敏度系数比金属应变片的______。
8、横向效应使应变式传感器的电阻丝灵敏系数变_______。
空气介质变隙式电容传感器中，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________式电容传感器。
9、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，从而引起，这种现象称为，相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生，这种现象称为10、压电陶瓷起初并没有压电效应，经过________处理后才具有压电效应。
11、电阻应变片式传感器按制造材料可分为材料和材料。
12、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和三类1、电阻应变片阻值为120，灵敏系数2K，沿纵向粘贴于直径为m05.0的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量211 /102mNE，3.0，（1）求钢柱受N4108.9拉力作用时应变片电阻的变化量R 和相对变化量R R (；（2）又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，问受同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少？2、有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径r=5mm，假设与被测工件的初始间隙d0=0.5mm。
已知试真空的介电常数等于8.854×10-12 F/m，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。
（2）极板沿不同方向移动时，传感器的位移灵）。
敏度K（已知空气相对介电常数1ε ，真空的介电常数F/m108548ε120 .3、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，Rx = 100Ω。
传感器技术基础与应用实训(第3版 习题解答 (2)[2页]
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项目单元2课后习题参考答案1.选择题C A CD C A C B D B2. 电阻温度系数 膨胀系数3. 电阻值的变化4. 相对桥臂阻值乘积相等5. 没有关系6. 温度误差 灵敏度7. 应变片，压阻效应8. 形变，电阻9. 答：导体、半导体材料在外力作用下发生机械形变, 导致其电阻值发生变化的物理现象称为应变效应。
对金属材料而言, k0的大小以 (1 + 2μ) 为主; 而对于半导体材料, k0的大小以l l //∆∆ρρ为主。
金属材料应变片其灵敏度较为稳定，而半导体材料的灵敏度受多种因素影响，呈非线性，波动较大。
10. 一是电阻式应变片的阻值变动较小,很难用一般的电阻测量仪器测量；二是实际测量系统中,需要把电阻变化转换为电压的变化。
故实际一般使用电桥电路进行测量。
11. 平衡电桥可以实现温度自补偿功能，所以只需要调节零点补偿即可，而不平衡电桥既需要零点补偿也需要温度补偿电路。
12. 单臂电桥在温度补偿中需要在相邻桥臂加装补偿片或者采用应变片自补偿，自补偿可以采用相同规格应变片对应补偿，补偿片则是用另一块和被测试件结构材料相同而不受应力的补偿块上贴上和工作片规格完全相同的补偿片, 使补偿块和被测试件处于相同的温度环境, 工作片和补偿片分别接入电桥的相邻两臂。
13. 动态电阻应变仪组成框图14电阻式传感器，主要包括电阻应变片、电位器、测温热电阻、热敏电阻、湿敏电阻等传感器。
利用电阻传感器可以测量力、压力、位移、应变、荷重、转矩、加速度、温度、湿度、气体成份及浓度等非电量参数。
电阻式传感器结构简单，性能稳定，灵敏度较高，有的还可用于动态测量。
15. 热敏电阻是一种新型的半导体测温元件，它是利用半导体的电阻随温度变化的特性而制成的测温元件。
按温度系数不同可分为正温度系数热敏电阻（PTC ）和负温度系数热敏电阻（NTC ）和临界温度系数热敏电阻（CRT ）3种。
主要特点：灵敏度高，稳定性好，过载能力强，寿命长。
传感器技术试题及答案
传感器技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 传感器的主要作用是将______转换为电信号。
A. 物理量B. 化学量C. 生物量D. 信息量答案：A2. 光电传感器主要利用的物理效应是______。
A. 霍尔效应B. 光电效应C. 磁阻效应D. 压电效应答案：B3. 热电偶传感器的工作原理是利用了______。
A. 热电效应B. 光电效应C. 磁电效应D. 压电效应答案：A4. 下列哪种传感器不适合用于测量温度？A. 热电偶B. 热敏电阻C. 光电传感器D. 热敏二极管5. 光纤传感器主要利用的是______。
A. 光纤的传导特性B. 光纤的折射特性C. 光纤的反射特性D. 光纤的散射特性答案：A6. 应变片传感器的工作原理是利用了材料的______。
A. 弹性B. 塑性C. 刚性D. 脆性答案：A7. 磁电式传感器的工作原理是利用了______。
A. 电磁感应B. 磁阻效应C. 霍尔效应D. 压电效应答案：A8. 电容式传感器的工作原理是利用了______。
A. 电感变化B. 电容变化C. 电阻变化D. 电流变化答案：B9. 压电式传感器的工作原理是利用了材料的______。
B. 压电效应C. 磁阻效应D. 热电效应答案：B10. 光电传感器的输出信号通常为______。
A. 模拟信号B. 数字信号C. 频率信号D. 脉冲信号答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 传感器的灵敏度是指传感器输出信号与输入信号的______。
答案：比例2. 传感器的稳定性是指传感器在一定时间内输出信号的______。
答案：不变性3. 传感器的线性度是指传感器输出信号与输入信号的______。
答案：线性关系4. 传感器的响应时间是指传感器从输入信号变化到输出信号达到稳定值所需的______。
答案：时间5. 传感器的测量范围是指传感器能够准确测量的输入信号的______。
答案：最大和最小值6. 传感器的分辨率是指传感器能够检测到的最小信号变化量，即输出信号的最小______。
传感器技术及应用(第二版)思考题与习题参考答案
思考题与习题参考答案第1章1-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？它们的相互作用及相互关系如何？ 答：传感器是把被测量转换成电化学量的装置，由敏感元件和转换元件组成。
其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
由于传感器输出信号一般都很微弱，需要信号调理与转换电路进行放大、运算调制等，此外信号调理转换电路以及传感器的工作必须有辅助电源，因此信号调理转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。
1-2 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些指标的含义？答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输入与输出的关系。
衡量静态特性的重要指标是线性度、 灵敏度，迟滞和重复性等。
灵敏度是输入量∆y 与引起输入量增量∆y 的相应输入量增量∆x 之比。
传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。
迟滞是指传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象。
重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随时间变化的现象。
精度是用来评价系统的优良程度。
1-3 某线性位移测量仪，当被测位移X 由3.0mm 变到4.0mm 时，位移测量仪的输出电压V 由3.0V 减至2.0V ，求该仪器的灵敏度。
解：该仪器的灵敏度为10.30.40.30.2X V -=--=∆∆=S （V/mm ） 1-4 用测量范围为-50～150KPa 的压力传感器测量140KPa 压力时，传感器测得示值为142KPa ，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。
解：绝对误差：X L ∆=-=142-140=2 相对误差100%L δ∆=⨯=2100% 1.4285%140⨯= 标称相对误差即%100⨯∆=x ξ=2100% 1.4084%142⨯= 引用误差100%-γ∆=⨯测量范围上限测量范围下限 =22100%1%150(50)200=⨯=--1-5 某传感器给定精度为2%F·S ，满度值为50mV ，零位值为10mV ，求可能出现的最大误差δ(以mV 计)。
传感器原理与应用习题课后答案_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)(44433221144332211R 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。
传感器技术及应用习题及答案
综合练习 一. 填空题1．根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即.敏感元件、转换元件、转换电路。
2．传感器按能量的传递方式分为有源的和无源的传感器。
3. 根据二阶系统相对阻尼系数ζ的大小，将其二阶响应分成三种情况. 1ζ>时过阻尼；1ζ=时临界阻尼；1ζ<时欠阻尼。
4. 应变计的灵敏系数k 并不等 于其敏感栅整长应变丝的灵敏度系数0k ，一般情况下，0k k <。
5. 减小应变计横向效应的方法.采用直角线栅式应变计或箔式应变计。
6. 应变式测力与称重传感器根据结构形式不同可分为:柱式﹑桥式﹑轮辐式﹑梁式和环式等。
7. 半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象就称为压阻效应。
8. 光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
9. 光电效应是光照射到某些物质上，使该物质的电特性发生变化的一种物理现象，可分为外光电效应和内光电效应两类。
10. 基于外光电效应的光电敏感器件有光电管和光电倍增管。
基于光电导效应的有光敏电阻。
基于势垒效应的有光电二极管和光电三极管。
基于侧向光电效应的有反转光敏二极管。
11. 光电倍增管是一种真空器件。
它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。
12. 光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。
它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。
13. 光电二极管与光电三极管外壳形状基本相同，其判定方法如下.遮住窗口，选用万用表R*1K 挡，测两管脚引线间正、反向电阻，均为无穷大的为光电三极管。
14. 光电耦合器是发光元件和光电传感器同时封装在一个外壳内组合而成的转换元件。
以光为媒介进行耦合来传递电信号，可实现电隔离，在电气上实现绝缘耦合，因而提高了系统的抗干扰能力。
15. 电荷藕合器件图像传感器CCD （Charge Coupled Device ），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。
传感器及应用技术试题和答案
试题及答案一、填空题〔共 30 分，每空 1 分〕1.传感器由敏感元件、转换元件、测量电路和关心电源四局部组成。
2.通常用传感器的动态特性和静态特性来描述其输出—输入特性。
3.电阻应变片的工作原理是基于应变效应，导体或半导体材料在外界力的作用下产生气械变形时,其电阻值发生相应变化,这种现象称为应变效应。
4.电阻应变片产生温度误差的主要因素是电阻温度系数的影响和试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。
5.直流电桥的各桥臂只能是电阻元件,电源为直流电源6.电感式传感器主要有变磁阻〔自感〕式、变压器〔互感〕式、涡流式三种类型。
7.变磁阻式传感器由线圈、铁芯、衔铁三局部组成8.使用电涡流传感器测量时,被测体电阻率越大,相对导磁率越小,传感器线圈激磁电流频率越低,则电涡流贯穿深度越大.9.改善单极式变极距型电容传感器的非线性的方法是承受运算放大器式电路.10.石英晶体中经过六面体棱线并垂直于光轴的X 方向称为电轴,沿X 方向的力作用下产生电荷的效应,称为纵向压电效应,与X 轴和光轴同时垂直的Y 方向称为机械轴沿Y 轴方向的力作用下产生电荷的效应,称为横向压电效应。
11.压电式传感器不能用于静态测量,只适用于动态测量。
12.压电陶瓷经极化处理后才具有压电特性。
二、推断题〔共 10 分，每空 1 分；正确的划√、错误的划X，填在题前括号内〕〔X 〕1．任何测量的结果都必需只含有数值和单位。
〔√〕2．转换元件是将中间非电量转换成电量输出的元件。
〔X 〕3．承受0.5 级的电压表比承受1.5V 的电压表测量电压值时更为准确。
〔X 〕4．压电陶瓷在未被电极化以前就有压电特性。
〔√〕5．对于电涡流式传感器的测量电路，假设承受定频调幅式测量电路，当无被测导体时LC 振荡回路的振荡、频率与晶体振荡器的频率全都。
〔X 〕6．压电传感器可以用于静力测量。
〔√〕7．粗大误差是由于测量者马虎大意或测量仪表突然消灭故障等造成的。
〔X 〕8．高频反射式传感器当被测导体为磁性体时，其灵敏度比非磁性体时高。
传感器原理及其应用(第二版)部分习题答案
第1章 传感器的一般特性
2、简述传感器的组成及其各部分的功能。 答：传感器通常由敏感元件、转换元件以及基本转换电 路所组成。 敏感元件：指传感器中能直接感受或响应被测量（输入 量）的部分，并以确定关系输出某一物理量。 转换元件：指传感器中能将敏感元件感受的或响应的被 探测量(如位移、应变、光强等) 转换成适于传输和测量 的电信号（如电阻、电感等）的部分。 基本转换电路：将电路参数转换成便于测量的电量，如 电压、电流、频率等。
第3章 电感式传感器及其应用
9、已知变气隙电感传感器的铁芯截面积 S=1.5cm2，磁路长度L=20cm，相对磁导率 μ=5000，气隙δ0=0.5cm，Δδ=±0.1mm，真空磁 导率μc=4π×10-7H/m，线圈匝数W=3000，求单 端式传感器的灵敏度△L/△δ，若做成差动结构 形式，其灵敏度将如何变化?
精品
第3章 电感式传感器及其应用
解：（1）传感器的两个线圈作为电桥的两个桥臂Z1和Z2，另外两 个相邻的桥臂用纯电阻代替。 在R3=R4=R的情况下， 电桥的输出 电压为：
U 0 Z 1 Z 2 U Z 2 R 3 R 4 U R 4 U Z 1 Z 2 Z 2 R 3 R 4 R 4 U 2Z Z 1 2 Z Z 2 1
精品
第2章 电阻应变式传感器及其应用
解：(1)如图a，当重力F作用梁短部后，梁上表面R1和R3产生正
应变电阻变化而下表面R2和R4则产生负应变电阻变化，其应变的
绝对值应相等，即：
1 ＝ 3 ＝ 2 4 b 6 h F 2 L E 6 b m h 2 g E L
电阻相对变化量为：
R1R3R2 R4 Rk
第3章 电感式传感器及其应用
(2) 接成单臂电桥后的电桥输出电压值为： U 0 U 2 Z Z 1 2 Z Z 2 1 U 2 Z Z 0 0 Z Z 0 Z Z 0 U 2 2 Z Z 0 2 4 2 1 8 0 5 . 3 5 - 0 . 1 1 7 V
传感器技术试题及答案
传感器技术试题及答案传感器技术是现代科技领域中非常重要的一项技术。
它在各个领域中都有广泛的应用，如工业自动化、航天航空、医疗器械等。
以下是一些关于传感器技术的试题及答案，供大家参考。
试题一：简述传感器的基本原理及分类。
答案：传感器是一种能够将感应到的信息转变成可供测量或处理的信号的器件。
其基本原理是利用物理、化学或生物等感受性材料，通过感受外部环境的变化，产生对应的响应信号。
传感器根据其工作原理和功能可以分为多种类型，包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器等。
试题二：简要说明传感器的应用领域及作用。
答案：传感器广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 工业自动化：传感器可实时感知到物体的位置、速度、温度、湿度等参数，用于工厂生产线的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
2. 航天航空：传感器可用于航天器和飞机的姿态控制、导航和遥测系统，确保航天器和飞机的安全性和稳定性。
3. 医疗器械：传感器可用于医疗器械，如心电图仪、血压计、体温计等，用于监测和记录患者的生理参数，帮助医生进行诊断和治疗。
4. 环境监测：传感器可用于监测大气、水质、土壤等环境参数，通过数据采集和分析，为环境保护和资源管理提供依据。
试题三：解释传感器的灵敏度和分辨率的概念，并给出它们的影响因素。
答案：传感器的灵敏度是指传感器对输入参数变化的敏感程度。
灵敏度越高，表示传感器能够更精确地感知到参数变化。
传感器的灵敏度影响因素包括感受性材料的特性、传感器的设计和制造工艺等。
传感器的分辨率是指传感器能够识别和测量的最小变化量。
分辨率越高，表示传感器可以检测到更小的参数变化。
传感器的分辨率受到信号噪声、量程范围和采样率等因素的影响。
试题四：阐述传感器在智能家居中的应用，并列举一些具体例子。
答案：传感器在智能家居中起到了至关重要的作用。
智能家居通过传感器感知环境和用户行为，从而实现自动化、智能化的家居管理。
以下是一些传感器在智能家居中的应用示例：1. 光照传感器：感知室内光照强度，根据光照情况自动调节灯光亮度，提供舒适的居住环境。
传感器技术与应用试题及答案(二)
传感器技术与应用试题及答案（二）时间:2013-08-18传感器技术与应用试题及答案（二）题号一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是（）A 0.1B 0.2C 5D 22、（）又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。
A 系统误差B 变值系统误差C 恒值系统误差D 随机误差3、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零4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（）。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。
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7、当石英晶体受压时，电荷产生在( ) 。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、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10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了（）测量方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式D、零点式11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为（）。
A、20dBB、1 dBC、0 dBD、50dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取（）措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰D、抗红外辐射13、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（）。
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传感器技术与应用试题及答案（二）传感器技术与应用试题及答案(二) 题号一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( )A 0.1B 0.2C 5D 22、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。
A 系统误差B 变值系统误差C 恒值系统误差D 随机误差3、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零4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，可测得最大的容量。
A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。
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7、当石英晶体受压时，电荷产生在( ) 。
A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。
A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、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10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了( )测量方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式D、零点式11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。
A、20dBB、1 dBC、0 dBD、50dB12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( )措施。
A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰D、抗红外辐射13、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( )。
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应14、应变片绝缘电阻是指已粘贴的( )应变片的之间的电阻值。
(1)覆盖片与被测试件 (2)引线与被测试件(3)基片与被测试件 (4)敏感栅与被测试件A (1)(2)B (1) (2) (3)C (1) (4)D (1) (2)(3)(4)15、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16、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、光电式和( )三种。
A变电式 B磁电式 C电磁式 D感应同步器17、利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移来决定被测量的方法称为( )A 零位式测量B 微差式测量C 偏差式测量D 直接测量18、( )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19、测量误差中包括的误差有( )(1)系统误差 (2)随机误差 (3)粗大误差 (4)动态误差A (1)(2)B (1)(3)C (2)(4)D (3)(4)20、时域阶跃响应法和频率响应法是研究传感器的( )的方法。
A 动态特性B 静态特性C 灵敏性D 迟滞性二、填空题 (本大题共10空，每空1分，共10分)21、光敏电阻构造及特点：是用半导体材料制成的，硫化镉就是一种_______.其特点是电阻率随光照强度的增大而_______，原因是：无光照射，载流子_______，导电性_______.作用：光敏电阻能够把_______转化为_______.22、热敏电阻：半导体材料的导电能力随温度升高而_______，电阻率随温度升高而_______，用_______做成的传感器称为热敏电阻，热敏电阻也可以用_______制成.三、分析题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)23、如图所示，Rt是Pt100铂电阻，分析下图所示热电阻测量温度电路的工作原理，以及三线制测量电路的温度补偿作用。
四、简答题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)24、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。
(6分)25、霍尔元件能够测量哪些物理参数?霍尔元件的不等位电势的概念是什么?26、非电量电测法的优点有哪些?27、人们说，SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势，为什么?28、什么是系统误差?系统误差产生的原因是什么?如何减小系统误差?五、论述题(本大题共1题，每小题15分，共15分)29、介绍传感器的作用、应用与地位及传感器的发展方向。
《传感器应用及技术》试卷答案B一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、A2、B3、C4、B5、D6、D7、B8、C9、C 10、C11、C 12、B 13、C 14、C 15、D16、C 17、C 18、C 19、A 20、A二、填空题 (本大题共5空，每空2分，共10分)21、半导体材料，减少，极少，不好，增多，变好光照强弱这个光学量，电阻这个电学量22、增强，明显减小，半导体材料，金属氧化物，较高三、证明题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)23、答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。
图中G为指示电表，R1、R2、R3为固定电阻，Ra为零位调节电阻。
热电阻都通过电阻分别为r2、r3、Rg的三个导线和电桥连接，r2和r3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的Rg分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度(如0C)时的电阻值。
三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。
四、简答题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)24、答：石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之，如对石英晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。
石英晶体整个晶体是中性的，受外力作用而变形时，没有体积变形压电效应，但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
25、答：霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。
温度补偿方法：a 分流电阻法：适用于恒流源供给控制电流的情况。
b 电桥补偿法26、答：1、能够连续、自动地对被测量进行测量记录。
2、电子装置精度高、频率响应好，不仅适用于静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量。
3、电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制。
4、电子测量装置能方便地改变量程，因此测量范围广。
5、可以方便地与计算机相连，进行数据自动运算、分析和处理。
27、答：从SMART传感器的功能和优点两方面来看①功能自补偿功能：如非线性、温度误差响应时间等的补偿自诊断功能：如在接通电源时自检微处理器和基本传感器之间具有双向通信功能，构成一死循环工作系统信息存储和记忆功能数字量输出和显示②优点：精度高，可通过软件来修正非线性，补偿温度等系统误差，还可补偿随机误差，从而使精度大为提高有一定的可编程自动化能力。
包括指令和数据存储、自动调零、自检等功能广。
智能传感器可以有多种形式输出，通过串口、并口、面板数字控制数或CRT显示，并配打印机保存资料功能价格比大。
在相同精度条件下，多功能智能传感器比一功能普通的传感器性能价格比大可见，SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势。
28、当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按照一定的规律性出现，则把这种误差称为系统误差。
系统误差出现的原因有：①工具误差：指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。
②方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起的误差。
③定义误差：是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。
④理论误差：是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的误差。
⑤环境误差：是由于测量仪表工作的环境(温度、气压、湿度等)不是仪表校验时的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的误差。
⑥安装误差：是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。
⑺个人误差：是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。
减小系统误差的方法：①引入更正值法：若通过对测量仪表的校准，知道了仪表的更正值，则将测量结果的指示值加上更正值，就可得到被测量的实际值。
②替换法：是用可调的标准量具代替被测量接入测量仪表，然后调整标准量具，使测量仪表的指针与被测量接入时相同，则此时的标准量具的数值即等于被测量。
③差值法：是将标准量与被测量相减，然后测量二者的差值。
④正负误差相消法：是当测量仪表内部存在着固定方向的误差因素时，可以改变被测量的极性，作两次测量，然后取二者的平均值，以消除固定方向的误差因素。
⑤选择最佳测量方案：是指总误差为最小的测量方案，而多数情况下是指选择合适的函数形式及在函数形式确定之后，选择合适的测量点。
五、论述题(本大题共2题，每小题8分，共16分)29、介绍传感器的作用、应用与地位及传感器的发展方向。
论述传感器在电冰箱中的应用。
传感器的作用可包括信息收集、信息数据的交换及控制信息采集。
传感器应用方向工业检测和自动控制系统中、汽车中、家用电器中、人体医学、机器人、人体医学、航空航天技术及遥感技术。
传感器的发展方向不断扩大的测量范围、提高测量精度及可靠性、开发新领域与新技术、微型化与智能化。