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。

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
2
A
3、
?P
A0.5
4
A3倍
5
A
微差式
6
7
8
A
9
A
三、
1
2
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。

2、产生随机误差的原因是什么，如何减小随机误差对测量结果的影响。

答：是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。

既不能用实验的方法消除，也不能修正。

可以通过增加
测量次数，利用概率论的一些理论和统计学的方法进行数据结果处理，服从正态分布。

3、系统误差分几类，怎样减小系统误差。

答：分为恒值误差，例如刻度盘分度差错。

变值误差，环境温度的影响、零点漂移等。

系统误差有规律。

可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。

4、如何判断系统中存在粗大误差。

答：粗大误差是测量人员的粗心大意及电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的，粗大误差明显超过正常条件下的误差。

五、分析与计算题
1、有一温度计，它的测量范围为0—2000C，精度为0.5级，求
1）该表可能出现的最大绝对误差。

2）当示值分别为200C、1000C的示值相对误差。

2、预测
1
2
3、
围为0
4
电桥
5、12.03mV、
6012.15mV、3
1
2
3
4
1
2
3、
4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是。

5、应变测量电桥的三种接法是、、。

输出电压分别为、、。

电桥转换电路，因接法不同，灵敏度也不同，的灵敏度
最大，实验证明输出电压与应变或受力成（线性/非线性）关系。

6、要使直流电桥平衡，必须使相对桥臂的电阻值的相等。

7、电阻应变效应做成的传感器可以测量、、。

8、测温热电阻分为和。

9、MQN气敏电阻可测量。

TiO2气敏电阻可
测量。

10、带有调零、调满度的热电阻测量转换电路调试过程的步骤是_____。

若发现毫伏表的满度值偏大，应将RP2
往_____调。

11、测温热电阻分按结构分为___、____、__热敏电阻按温度系数又可分___、__。

12、湿敏电阻传感器按结构形式分为___、___、
_。

13、在下图控制电路中R t应选用________（PTC/NTC）。

二、选择题
1、将应变片贴在上，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
2、产生应变片误差的主要原因。

A电阻有温度系数B试件与电阻丝的线膨胀系数相同C电阻丝承受应变力方向不同3、应变片的标称电阻
A60B100C120D200
4、通常用应变式传感器测量。

A
5
A
6
A.
C.
7
A
8
A.
、MQN
A.
10、TiO2
A.
11
A.
12、MQN
A.CO2
D
13、
A
14
A应变片B热敏电阻C气敏电阻D湿敏电阻
15、某NTC的特性如图曲线1所示。

将它与电视机的显像管的灯丝串连，求：（1）指出各曲线代表的电阻。

（2）在室温（25℃）时的阻值为_____Ω，在150℃时的阻值为_____Ω。

（3）电视机上电的瞬间，流过显像管灯丝的电流接近于_____。

当该PTC的温度上升到150℃（PTC与一个专用加热电阻封装在一个壳体内），显像管的
灯丝电流显着_____（增大/减小）。

采用该电路，可以达到使显像管_____ （快/慢）启动的目的。

三、问答题
1、解释应变效应、压阻效应。

答：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化。

半导体受力后，电阻会改变，成为压阻效应。

2、电阻应变传感器在单臂电桥测量转换电路在测量时由于温度变化产生误差的过程。

电阻应变式传感器进行温度补偿的方法是什么
答：因 输出电压受温度的影响。

因应变电阻R1与R2完全相同，从下式看出输出电压与温度无关
补偿的方法是采用双臂半桥或全臂全桥。

四、分析与计算题
1、有一等截面圆环受力如图所示，为测压力在环内表面贴有四个同类型的应变片，请在图上随意画出环上四应变片的位置编号，并说明各自产生的应变类型？及对应变片阻值的影响？
210V 大）
3已知R R 24（1） （2） （3） 0（4） （5） 123、变截面式电感传感器理的电感量L 与气隙截面积A 是______（线性/非线性）关系。

，灵敏度为______。

4、单线圈电感传感器与差动式电感传感器的特性比较可以看出，差动式电感传感器的线性较______，灵敏度较______。

5、差动电感和变压器线性范围约为线圈骨架长度的______左右。

二、选择题
1、适当提高励磁电压，能提高灵敏度。

以______为宜。

电源频率以______为宜。

A ．220V （发热）
B ．1V （励磁电流太小）
C ．10V
D ．10mV
A ．4kHz
B ．50Hz （工频）
C ．直流电
D ．100Hz （磁滞损耗）。

2、欲测量极微小的位移，应选择_______自感传感器。

希望线性好、灵敏度高、量程为1mm 左右、分辨力为1?m
左右，应选择______自感传感器为宜。

R R R Ui Uo t 14∆+∆=
A.变隙式
B.变面积式
C.螺线管式
3、希望线性范围为?1mm，应选择线圈骨架长度为_____左右的螺线管式自
感传感器或差动变压器。

A.2mm
B.20mm
C.400mm
D.1mm
4、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了_____。

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
5、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_____。

A.提高灵敏度
B.将输出的交流信号转换成直流信号
C.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
6、某车间用电感测微仪的装置来测量直径范围为?10mm?1mm轴的直径误差，应选择线性范围为_____的电感传感
置）
7
1
2
3
答：
1、
求：
1）
2 2.5%）。

2
1）压力p
2
3）请将图中的各元器件及仪表正确地连接起来。

第四章电涡流传感器习题
一、选择题
1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出_________的靠近程度。

A.人体
B.水
C.黑色金属零件
D.塑料零件
2、电涡流探头的外壳用_________制作较为恰当。

A.不锈钢
B.塑料
C.黄铜
D.玻璃
3、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L_________，调频转换电路的输出频率f________。

A.不变
B.增大
C.减小
4、欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为________左右的电涡流探头。

A.0.1mm
B.5mm
C.50mm
D.500mm
二、填空题：
1、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为________。

2、用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为__________。

3、欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为__________左右的探头。

三、问答题
用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动，已知传感器的灵敏度为2.5mV/mm。

最大线性范围（优于1%）为5mm。

现将传感器安装在主轴的右侧，使用高速记录仪记录下的振动波形如下图所示。

图电涡流式测振仪测量示意图
问：1、轴向振动a m sin t的振幅a m为多少？
2、主轴振动的基频f是多少？
3
1
A.
2
A.
3
A.
C.
4
A.
5
A.
C.
1
2
3
4
1、,
1）、该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？
答：变介电常数
2）、被测液体应该是导电液体还是绝缘体？
答：导电液体
3）、分别写出该液位计的分辨率（%）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并明如何提高此类液位计的分辨率。

答：1/11
4）、设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。

若N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线LED亮？
答：25
2、加速电容传感器安装在轿车上，可以做保护装置，解释工作原理？
答：2、加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器，当正常刹车和轻微碰擦时，传感器输出信号较小，当其测得的负加速度值超过设定值时，CPU判断发生碰撞，启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。

第六章压电传感器
一、填空
1）自发电式传感器是指只有在工作时才会产生电量。

2）压电传感器里常见的压电元件有石英晶片、压电陶瓷和分子材料三种。

二、单项选择题
1）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
2）
A.串联
B.
3
4
1
象,
2
3
极性？
3C/N，电1
解：1)由
得Q=U O·C F=5sinωt×2000pf=10-8sinωt(C)
2)F=Q/d=200×10-12/10-8sinωt=0.02sinωt(N)
第七章超声波传感器
一、填空题
1）超声波的频率大于40KHz。

2）超声波从水中向空气传播，在交界面其能量反射率较大。

二、单项选择题
1）人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子__D____。

A.从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵
B.在原来的平衡位置前后振动而产生横波
C.在原来的平衡位置上下振动而产生横波
D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波
2）一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为__C___，声速约为___E___。

A.5.9m
B.340m
C.5.9mm
D.1.2mm
E.5.9km/s
F.340m/s
3）超声波频率越高，__A____。

A.波长越短，指向角越小，方向性越好
B.波长越长，指向角越大，方向性越好
C.波长越短，指向角越大，方向性越好
D.波长越短，指向角越小，方向性越差
4
A.大
5
A.
1
2
d1=3.0×10uS,t d2
1）b)、
2
3
a)b)c)
解：1
2）F
3
A.
2H H C。

A.磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角
B.磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角
C.磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角
3、电流互感器时，其二次侧电流多为D。

A.1A
B.7A
C.3A
D.5A
4、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.减小不等位电势
5、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是C。

A.减小激励电流
B.减小磁感应强度
C.使用电桥调零电位器
二、填空题：
1、多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了抗机械振动干扰，其回差（迟滞）越大，它的抗机械振动干扰能力就越强。

2、OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为高阻态。

3、电流互感器的工作原理和变压器相似，其二次侧电流多为5A；电流互感器的二次回路不允许开路。

4、霍尔集成电路可分为线性型和开关型。

5、霍尔电流变送器的输出有电压型和电流型。

三、问答题
1、解释霍尔交直流钳形表的工作原理？
答：霍尔交直流钳形表是利用霍尔电流变送器的工作原理工作的，它的结构是用一环形（有时也可以是方形）导磁材料作成铁心，包围在被测电流流过的导线（也称电流母线）上，导线电流感生的磁场聚集在铁心中。

利用变压器的原副线圈的电流与线圈匝数的关系，可以求出被测线圈的电流值。

电流为
1
2）
A.
C.
3
4型的热电偶；测量
A.
5
A.
C.
1
2AB000
应为多少？
答：A、B——两热电极T——热端温度，即被测温度
t0————冷端温度t0常应为0℃
3、用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿？冷端补偿的方法有哪几种？
答:因工作现场常常缺乏使热电偶传感器的冷端保持在0℃的条件
三、计算题
1、用一K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得此时的热电动势为29.186mV，求被测
的温度大小？
答：E AB（t0，t）=E AB（t0，t n）+E AB（t n，t）
即E AB（0，t）=E AB（0，40℃）+E AB（40℃，t）
查表，得
E AB（0，40℃）=1.612
所以E AB（0，t）=1.612+29.186=30.798（mV）
查表，得
t=740℃
2、用一K型热电偶测钢水温度，形式如图示。

已知A、B分别为镍铬、镍硅材料制成，A`、B`为延长导线。

问：1）满足哪些条件时，此热电偶才能正常工作？
2）A、B
3）采用
4
5
解：1）t
2)
3
4）由
E
E AB（t，
5
3
答：图a)
图b)
图c)
1
A
2
A大B小
3、光敏二极管属于（B），光电池属于（C）。

A外光电效应B内光电效应C光生伏特效应
4、光敏二极管在测光电路中应处于（B）偏置状态，光电池处于偏置状态(A)
A正向B反向C零
5、光纤通信中，与出射光纤耦合的光电元件选用（C）。

A光敏电阻B光敏三极管Capd光敏二极管D光电池
6、温度上升，光敏三极管、光敏二极管的暗电流（A）。

A上升B下降C不变
7、普通硅光电池的峰值波长为（B）落在区域（D）。

A0.8mB0.8umC可见光D近红外光
8、利用光电池驱动液晶计算器1.5-1.8v，需几片串联（B）能工作。

A2B3C4D5
二、问答题
1、光电效应及分类？
答:用光照射某一物体，可以看到物体受到一连串能量为hf的光子的轰击，组成这物体的材料吸收光子的能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。

光电效应通常分为三类，分别是外光电效应、内光电效应、光电池。

2、试用所学光电传感器分析a、超市用激光扫描检测商品的条形码b、洗手间红外反射式干手机工作原理。

答：a利用被测光吸收光通量的原理。

b被测光遮蔽光通量原理。

第十一章数字式传感器
1
A
2
A长光栅
3
A变极距
4
A
5
6
7
A光栅B
8
A
1
答：1
2
答：
距）
式的。

第十二章检测系统的抗干扰技术
一、选择题：
1、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20mV，干扰电压亦为20mV，则此时的信噪比为__C___。

A．20dBB．1dBC．0dBD．40dB
2、附近建筑工地的打桩机一开动，数字仪表的显示值就乱跳，这种干扰属于_E__，应采取__N_____措施。

一进
入类似我国南方的黄梅天气，仪表的数值就明显偏大，这属于(D)，应采取___M______措施。

盛夏一到，某检测装置中的计算机就经常死机，这属于(C)，应采取____G____措施。

车间里的一台电焊机一工作，计算机就可能死机，这属于(A)，在不影响电焊机工作的条件下，应采取___I_____措施。

A.电磁干扰
B.固有噪声干扰
C.热干扰
D.湿度干扰
E.机械振动干扰
F.改用指针式仪表
G.降温或移入空调房
间H.重新启动计算机I.在电源进线上串接电源滤波器J.立即切断仪器电源K.不让它在车间里电焊L.关
上窗户M.将机箱密封或保持微热N.将机箱用橡胶-弹簧垫脚支撑
3、调频（FM）收音机未收到电台时，喇叭发出烦人的“流水”噪声，这是B造成的。

A.附近存在电磁场干扰B．固有噪声干扰
C.机械振动干扰D．空气中的水蒸气流动干扰
4、减小放大器的输入电阻时，放大器受到的A。

A．热干扰减小，电磁干扰也减小
B.热干扰减小，电磁干扰增大
C．热干扰增大，电磁干扰也增大
D．热干扰增大，电磁干扰减小
5、考核计算机的电磁兼容是否达标是指(C)
A．计算机能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力
B．该计算机不产生超出规定数值的电磁干扰
C
6
A
7
A
C
8
用
A
9
A
10
A.
C.
11
A
三、1
答：1）.
2
3
4）
2、
3、抑制电磁干扰的基本措施？
答：1）屏蔽：(1)静电屏蔽：静电屏蔽原理；静电屏蔽效果估算；驱动屏蔽。

(2)电磁屏蔽：用来防止高频电磁场对智能仪器的影响，采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频电磁场对金属屏蔽层的作用，在屏蔽金属内产生电涡流，由涡流产生的磁场抵消或减弱干扰磁场的影响，从而达到屏蔽的目的。

(3)低频磁屏蔽：用来防止低频磁场的干扰。

采用高导磁材料作屏蔽层，使低频干扰磁通限制在磁阻很小的磁屏蔽层的内部，防止其干扰作用。

2）接地：主要讲授接地的目的与作用；地线的种类；各种地线的处理原则；接地方法等内容。

3）浮置：只有在对电路要求高且采用多层屏蔽的条件下，才采用浮置技术。

电路的浮置包括供电电源，即对浮置供电系统单独供电，否则浮置将是无效
4）对称电路：对称电路有抑制干扰的能力。

实际的电路很难做到完全对称，因此，电路抑制噪声的能力取决于电路的对称程度。

5）隔离技术：包括电磁隔离、光电隔离、隔离放大器等内容。

6）滤波：电源滤波；信号滤波；有源滤波
7）脉冲电路的噪声抑制
8）。