传感测试与技术复习题
传感器与检测技术复习资料
传感器与检测技术自测题及答案一、选择题（将正确答案写在题后的括号内，每题 2 分，共 20 分）1、误差按表示方法分为绝对误差和相对误差，其中不属于相对误差表示形式的是（ B ）。
A、实际相对误差B、基本相对误差C、标称相对误差D、引用相对误差2、工业上应用金属热电阻传感器进行温度测量时，为了消除或减少引线电阻的影响，通常采用（ C ）。
A、文氏电桥法B、双线制连接法C、三线制连接法D、混合连接法3、（ B ）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4、在热电偶传感器中，热电偶回路的主要性质不包括( C )。
A、中间导体定律B、中间温度定律C、欧姆定律D、标准电极定律5、在下列元件中不属于光电元件的是（ A ）。
A、光纤B、光敏电阻C、光电池D、光敏晶体管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 ）。
A、调频B、调相C、调幅D、鉴相8、在传感器信号的非线性校正中，下列那一项属于数字量的非线性矫正的常用方法的是（ C ）A、估值法B、转化法C、插值法D、中值法9、随着集成技术的发展，经常把传感器和一部分处理电路集成在一起，其中，（ D ）不能和传感器集成在电路中。
A、补偿电路B、阻抗变换电路C、信号数字化电路D、液体电容器10、下列哪一项不属于检测仪表的组成部分（ A ）A、控制部分B、传感部分C、显示记录部分D、转换放大部分11、下列那一项不属于隔离放大器的隔离指标的是（D ）。
A、绝缘阻抗B、绝缘电压抑制比C、绝缘电压范围D、增益范围12、当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及___D_____现象。
A.表面波B.兰姆波C.驻波D.波型转换13、改变电感传感器的引线电缆后，__C_____。
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____D____。
传感器复习题
传感器及检测技术复习题一、填空题1.测试技术包含_________和_________两方面。
2.传感器通常由 ，转换元件和 组成。
3.电路参量式传感器包括三种 、 、 基本形式。
4.根据被测量是否随时间变化，测量分为_________ 和_________ 。
5.根据测量时是否与被测量对象接触，测量可分为 和 。
6.为了消除电阻应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括： 、 、和 。
7.铜热电阻在一些测量精度要求 ，且温度较低的场合，用来测量 ℃范围的温度。
8.电桥的三种工作方式中， 的灵敏度最高， 次之， 灵最低。
9.为避免或减小导线电阻对测温的影响，工业热电阻多采用 接法。
10.在应用中，电容式传感器有三种基本形式，即 型 型和 。
11.涡流传感器的工作原理是基于 ，涡流传感器可分为 、 两类，转换电路一般采用交流电桥转换 ，用谐振电路转换 。
12.霍尔传感器是利用半导体材料中的 在磁场中运动，由于受到 的作用而产生电动势来检测被测物理量的。
13.传感器是指一个能将被测的非电量变换成 的器件。
14.测量转换电路的作用是 。
15.引用误差是指测量的 与仪表的 之比，这一指标通常用来表征仪器本身的精度，而不是 的精度。
16.压阻器件本身受到温度影响后，要产生 漂移和 漂移。
因此，必须采用 来补偿。
17.传感器常用的非线性校正方法有两种，即 非线性补偿法和 补偿法。
18.按被测量随时间变化的速度，误差可分为 和 。
19.半桥工作方式，两应变片处于 工作状态，即一个应变片感受 应变，另一个应变片感受 应变，经推导可证明理论上不存在非线性关系。
20.半导体热敏电阻按温度系数可分为 、 和 。
21.电容式传感器是将被测量的变化转换成 变化的一种传感器。
22.感应同步器的检测系统分为 、 两类，采用 技术可以提高其测量精度。
23.涡流传感器最大的特点是可以实现非接触式测量，应用非常广泛，可以测量 、 、及 、 、 。
传感器与测试技术复习题与答案
传感器与测试技术习题及答案1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？4．某位移传感器，在输入量变化5 mm 时，输出电压变化为300 mV ，求其灵敏度。
5. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV 、S3=5.0mm/V ，求系统的总的灵敏度。
6．什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？7、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。
8、 应变片产生温度误差的原因及减小或补偿温度误差的方法是什么？9、钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm 2。
试求 10、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。
（a ）（b ） 图等强度梁测力系统11、单臂电桥存在非线性误差，试说明解决方法。
12、某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV;t →∞时，输出为100mV;在t=5s 时，输出为50mV,试求该传感器的时间常数。
13. 交流电桥的平衡条件是什么？14．涡流的形成范围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影 响?15．涡流式传感器的主要优点是什么?16．电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？17．某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径)(4mm r =，工作初始极板间距离)(3.00mm =δ，介质为空气。
问：（1）如果极板间距离变化量)(1m μδ±=∆，电容的变化量C ∆是多少？（2）如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =，读数仪表的灵敏度52=k （格／mV ）在)(1m μδ±=∆时，读数仪表的变化量为多少？18．寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度，它的变化为虚假信号影响传感器的精度。
02203传感器与检测技术(实践)复习资料
《02203传感器与检测技术（实践）》复习资料一、单项选择题 (本大题共5小题，每小题4分，共20分)1．按工作原理分类，下列传感器属于利用弹性体变形位移输出实现测量的是（）A．陀螺式传感器 B．电容式传感器C．压电式传感器 D．压阻式传感器2．数字信号的特征是（）A．时间上离散、幅值上连续 B．时间上连续、幅值上连续C．时间上离散、幅值上离散 D．时间上连续、幅值上离散3．对压电式传感器配用的前置放大器的输入阻抗值（）A．无要求 B．要很小C．要适中 D．要很大4．热电偶式温度传感器的工作原理是基于（）A．P—N结特性 B．热幅射特性C．热电动势特性 D．热电阻特性5．湿敏元件和用湿敏材料吸收空气中的水份而改变自身的（）A．热电动势 B．电阻值C．磁导率 D．电感值二、填空题 (本大题共5小题，每小题4分。
共20分)1．在相同工作条件下，对同一被测量进行了多次连续测量，所得结果的分散范围较小。
这表明所选用传感器的_______较好。
2．在时域内，研究传感检测系统的动态特性时，常用_______信号作为激励。
3．电位计式位移传感器的电压灵敏度与电位计的电源电压和电位计电阻元件的_______有关。
4．电阻应变片的电阻相对变化率不仅与应变灵敏系数成正比，而且与_______成正比。
5．利用莫尔条纹效应可以制成 ________式位移传感器。
三、问答题 (本大题共3小题，每小题8分，共24分)1．用框图表示传感器的组成原理，并简要说明各部分的作用。
2．采用热电偶测量温度时，为什么要对参考端温度进行处理?常用的方法有哪些? 3.涡流式位移传感器的涡流大小与哪些参数有关？四、计算题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）1.压电式加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器又与一函数记录仪连接。
己知传感器的灵敏度k1=2×10-10C/g(g为重力加速度)，电荷放大器的反馈电容Cf=0.002uF，被测加速度α=0.3g。
山东交通学院成人高等教育期末考试传感器与检测技术复习题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《传感与测试技术》A复习题7月无纸化考试复习专用一、单选题1.所指测试系统的输出与输入间实际曲线偏离所求直线的程度的描述。
A.灵敏度B.线性度C.重复性参考答案：B知识点：第3章难度：3解析：测试系统的静态特性定义之一。
2. 把被测量转换为感应电动势的常规传感器之一是：。
A. 电容传感器B. 压电传感器C. 变磁阻电感传感器参考答案：C知识点：第4章难度：3解析：传感器的分类方法。
3.测量值与被测量真值之差，称为。
A.测量残差B.测量标准差C.测量误差参考答案：C知识点：第6章难度：3解析：测量误差的定义。
4. 信号的幅值和独立变量均为连续量。
A. 模拟B. 数字C. 离散参考答案：A知识点：第2章难度：3解析：信号分类描述方法。
5. 随机误差的绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相等，称为。
A. 单峰型B. 对称性C. 有界性参考答案：B知识点：第6章难度：3解析：第六章第二节关于随机误差的统计意义。
也是以算数平均值代替真值的依据。
6. 传感器将非电量转换为电能量。
A. 电阻B. 无源C. 有源参考答案：B知识点：第4章难度：3解析：传感器分类方法之一。
7.通过测量仪器，将被测量参数与同一物理量的标准量直接比较的测量是。
A. 直接测量B. 间接测量C. 感官测量参考答案：A知识点：第7章难度：3解析：测量依靠仪器，且进行直接比较所的结果，称为直接测量。
8.实现模拟量到数字量转换的装置称为 _____。
A. A/DB. D/AC. F/V参考答案：A知识点：第7章难度：3解析：计算机测试系统的核心部件定义。
二、填空题1.按滤波器的通频带分为: 滤波器、滤波器、滤波器和滤波器。
参考答案：低通、高通、带通和带阻知识点：第5章难度：3解析：第五章第三节关于滤波器的基本分类。
2.测量结果通常用、和来表达。
参考答案：数字、图形和经验公式知识点：第7章难度：2解析：第七章第一节关于测试结果的表示方法。
《传感器与检测技术》期末复习试题2套含答案.docx
学期《传感器与检测技术》试卷(A)一判断对错(每题2分，共30分)1. ()数据采集卡的主要功能是将模拟量信号和计算机的数字量信号进行相互转换。
2. ( ) RS232是一种标准化的并行口。
3. ()虚拟仪器一般采用专门化的处理机进行后续电路处理。
4. ()在1000度以上的高温下，应该选用热电阻进行温度测量。
5. ()压力检测一般检测的固体所受压力。
6. ()电阻应变片中，电阻丝的材料一般选用蓝宝石。
7. ()激光位移传感器的检测主要反映在图像传感器中。
8. ()电容式位移传感器的主要特点是稳定程度高。
9. ()频率超过20KHZ的声波称为超声波。
10. () 光栅位移传感器主要由标尺光栅，指示光栅、光路系统和磁敏元件组成。
11. () 磁栅尺的转换原理与摄像机的原理基本相同。
12. () 位移检测分为线位移和角位移两种。
13. () 光电二极管具有双向导通性质。
14. () 温度传感器的量程范围为100°C，若相对百分误差为0.5%，最大误差不超过0.5C。
15. () 信号的时域描述和频域描述可以通过傅里叶变换相互转换。
二单项选择(每题2分，共20分)1. () 一般情况下，采用频率域进行信号描述的合适场合是:对声音进行分析B,对温度进行分析180度 270度()如右图所示为光栅尺内部结构示意，动尺与定尺栅线应韦 A,超过9。
度的角度 B,很小的角度C,超过180度的角度 D,完全平行6. ()如右图所示激光位移传感器测量厚度差，采用图示的传感，测量姿态原因为：C,对压力进行分析 D,对位移进行分析2. ()采用光电耦合器件进行信号传输的优点是： A, 增加信号的敏感性 B, 转换电压信号为电流信号C, 避免强电电路对一般弱电信号的干扰作用 D,使得电路复杂，没有什么优越性3. ()测量电路所需要的电流是2A,电压是12V,则需要开关电源的功率是:A, 48W B, 100W C, 24W D,50W4. ()右图所示为感应同步器原理，滑尺的两个感应线圈相位差应该是： [mniuinmuib 1/4T T <- I凹凹A, 激光光线没有障碍，在边角处能够准确测量B, 激光光线的照射斑点需要与平板运动方向垂直C, 没有太多约束，可以采用任何方向D, 避免测量头损坏7. ()振动测量中，采用拾振器的主要目的是：A, 构成一个惯性系统B,构成一个弹簧-质量惯性系统C,构成一个阻尼系统D,构成一个弹性-阻尼系统8. ()右图所示为振动测量加速度计，为了便携，一般采用测量头形式为:A,螺纹测量头B,重型测量头C,粘接测量头D,磁吸测量头9. ()应变测量力中，采用电桥测量的好处是：A,消除温度漂移B,消除供电电压误差C,消除计算误差D,消除测量中的粗大误差10. () 热电阻测量温度，利用的是：A,热电效应B,电阻与温度之间的关系C,电阻与电压之间的关系D,热电阻可以自行产生电动势三名字解释(每题4分，共20分)1.传感器2.光电效应3.虚拟仪器4.压电效应5.热电效应四问答题（每题5分，共20分）1.简述Rs232串口的连接方法2.试述直流测速发电机的精度影响因素3.简述激光三角法测量4.简述检测装置的静态特性五论述题(10分)使用数据采集卡模拟量接口传输电阻尺信号。
传感器与检测技术题库
传感器与检测技术题库传感器与检测技术是自动化、电子工程、机械工程等领域的重要课程。
以下是一些可能的题目，用于测试学生对传感器与检测技术知识的掌握。
请注意，这些题目仅供参考，实际的考试题目可能会根据教材、教学大纲和课程要求有所不同。
填空题：1.传感器是一种能够将______转换为电信号的装置。
2.检测技术主要包括______、______和信号处理三个方面。
3.常用的传感器有______、______、______等。
4.温度传感器主要有______、______和______等类型。
5.电阻应变片是一种______传感器。
选择题：1.下列哪个不是传感器的功能？A.信号检测B.信号转换C.信号放大D.信号滤波2.下列哪种传感器不是按照工作原理分类的？A.物理传感器B.化学传感器C.生物传感器D.红外传感器3.下列哪个不是温度传感器的应用？A.家用空调B.汽车发动机C.实验室设备D.手机电池4.下列哪个不是压力传感器的类型？A.压电式B.应变式C.声波式D.热电偶式简答题：1.简述传感器的基本工作原理。
2.解释温度传感器在工业中的应用。
3.描述一种压力传感器的结构和工作原理。
4.什么是传感器的不确定度？它对检测结果有何影响？计算题：1.给定一个温度传感器的电阻随温度变化的表格，计算在不同温度下的电阻值。
2.一个压力传感器在标准大气压下的输出为10V，计算其实际测量的压力值。
案例分析题：1.描述一次使用温度传感器进行温度测量的实验过程，包括实验目的、仪器设备、操作步骤和结果分析。
2.分析一个压力传感器在实际应用中的故障原因，并提出解决方案。
请根据实际的教学内容和考试要求，对这些题目进行适当的调整和补充。
传感与测试技术期末复习题
1.1 以下信号，哪个是周期信号？哪个是准周期信号？哪个是瞬变信号？它们的频谱各具有哪些特征？ （1）ttef ππ−02cos（2）t f t f 00sin 42sin +π （3）t f t f 003cos 22cos ππ+1.2 求信号()t f t x 02sin π=的有效值（均方根值）1.3 用傅里叶级数的三角函数展开式和复指数展开式，求周期三角波（图1.22）的频谱，并做频谱图。
1.4 求三角窗函数（图1.23）的频谱，并作频谱图。
1.5 求被矩形窗函数截断的余弦函数t 0cos ω （图1.26）的频谱，并作频谱图。
()⎪⎩⎪⎨⎧≥<=)(0)(cos 0T t T t tt x ω1.6 求用单位脉冲序列()t g 对单边指数衰减函数()t y 采样（图1.27）的频谱，并作出频谱图()()∑∞−∞=−=n nT t t g 0δ()()()⎩⎨⎧≥><>=−0,00,00t a et a t y at2.3 求初始相位角为 Ø随机变量的正弦函数()()φω+=t A t x cos 的自相关函数，如果()()φω+=t A t x sin ，()τx R 有何变化？2.4 求指数衰减函数()t e t x at 0cos ω−=的频谱函数()f X ()00≥>t a ，。
2.5 一线性系统，其传递函数为()Tss H +=11，当输入()()t f X t x 002sin π=时， 求（1）()f S y ；（2）()τy R ；（3）()f S xy （4）()τxy R 2.6 已知限带白噪声的功率谱密度为()()()⎪⎩⎪⎨⎧>≤=B f B f S f S x 0求其自相关函数()τx R2.7 对三个余弦信号()()t t x π2cos 1=，()()t t x π6cos 2=，()()t t x π10cos 3=， 分别作理想采样，采样频率Hz f 4=，求三个采样输出序列，画出信号波形和采样点的位置并解释混叠现象。
传感器与自动检测技术复习题
传感器与自动检测技术复习题（1）1.检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研，生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
2.自动检测技术是能够自动地完成整个检测处理过程的检测技术。
3.检测技术的发展水平决定了科学技术的发展水平，科学技术的发展又为检测技术的进步提供了有力的手段。
4.热工量是指温度、热量、比热容、热流、热分布、压强等。
5.机械量是指直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应力等。
6.几何量是指长度、厚度、角度、直径、间距、形状、平行度等。
7.物体的性质和成分是指气体、液体、固体的化学成分、浓度等。
8.状态量是指机器的启和停运行状态、设备的过载和超温等异常状态等。
9.电工量是指电压、电流、功率、电阻、频率、电场强度、磁场强度等。
10.传感器是能感受或响应规定的被测量的量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
11.传感器的组成是敏感元件、转换元件、信号调理与转换电路12.按被测量分类传感器可分为压力传感器、速度传感器等。
13.按测量原理分类传感器可分为电阻式传感器、电感式传感器等。
14.按信号特征分类传感器可分为结构变化型传感器、物性变化型传感器。
15.按能量关系分类传感器可分为能量转换型传感器、能量控制型传感器。
16.按输出信号分类传感器可分为模拟式传感器、数字式传感器。
17.按测量方式分类传感器可分为接触式传感器、非接触式传感器。
18.传感器与检测技术的发展动向是（1）测量仪器向高精度和多功能方向发展；（2）参数测量与数据处理向自动化方向发展；（3）传感器向智能化、集成化、微型化网络化方向发展；（4）测量向量子化极微弱信号、超高温、超低温等极端情况下的方向发展。
19.测量范围是检测系统能够测量的最小与最大输入量之间的范围。
20.灵敏度是检测系统输出增量与输入增量之比。
21.非线性度是标定曲线与拟合直线的偏离程度。
22.回程误差（滞后或变差）是在相同测量条件下，同一个输入量的两个不同输出量之差，同一个输入量有两个不同输出量是输入量由小变大或由大变小所致。
《传感器检测技术》复习题库-选择填空新
《传感器检测技术》复习题库一、不定项抉择题（每题5分，共15分）1、随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。
手靠近干手机能使传感器工作，是因为（ D ）A ．改变了湿度B ．改变了温度C ．改变了磁场D ．改变了电容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4、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化要紧由 ( B ) 来决定的。
A 、贴片位置的温度变化B 、 电阻丝几何尺寸的变化C 、电阻丝材料的电阻率变化D 、外接导线的变化5、为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的阻碍，可采纳 ( B )。
A 电压放大器；B 电荷放大器；C 前置放大器 ；D 电流放大器6、不能采纳非接触方式测量的传感器是：（ C ）。
A 、霍尔传感器；B 、光电传感器；C 、热电偶；D 、涡流传感器7、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ B ）A 、 敏感元件和传感元件B 、敏感元件和转换元件C 、转换元件和调理电路D 、敏感元件、调理电路和电源8、压电加速度计固定在试件上承受振动时，质量块将产生一可变力作用在晶体片上，由于 ( A )效应在晶体片两表面上就有( D )产生。
A 、正压电；B 、逆压电；C 、电压；D 、电荷9、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（C ）A 、光敏二极管B 、硅光电池C 、光电管D 、光导管10、以下关于热电阻与热敏电阻的说法，错误的是：（ D ）A 、热电阻一般采纳纯金属材料，而热敏电阻采纳半导体材料；B 、热电阻的温度−−电阻系数一般是线性的，而热敏电阻的温度−−电阻系数一般是非线性的；C 、热电阻结构简单、体积小，因此能够测量“点温”；而在测温范围内，热电阻的电阻温度系数相对较为稳定；D 、一般说来，热电阻的温度系数比热敏电阻的的温度系数大。
传感与检测复习题-
一、判断题1、压电式传感器是结构型传感器。
错误2、应该选用万能的传感器去适合不同的场合。
错误3、热电偶的输出与A、B材料的中间温度有关。
错误4、电涡流式传感器属于电感式传感器。
正确5、电阻应变片的规格以使用长度和电阻值表示。
错误二、填空题1、结构型传感器的工作原理是以传感器中元件的（）变化引起场的变化为基础"而物性型传感器的工作原理是传感器的性能随（）的不同而异的。
相对位置材料2、构成现代信息技术的三大支柱是（）、（）和（）。
传感技术计算机技术通信技术3、传感器一有由（）、（）和（）组成。
敏感元件转换元件基本转换电路4、自感式传感器的三种类型中，按灵敏度的高低，它们由高到低的排列次序为（）型>（）型>（）型。
气隙截面差动5、NA称为光纤的（），NA值越大，光源到光纤的耦合效率就（）。
数值孔径越高6、温度达到（）°C时，石英晶体就失去压电特性，该温度称为（）或称为（）。
573 居里点倒转7、光电传感器主要由（）、（）和（）组成。
光源光学通路光电探测器件8、莫尔条纹有（）、（）和（）这三个重要特性。
位移放大位移移动方向误差平均效应9、最常用的自感式传感器的转换电路有（）电路、（）电路和（）电路。
调幅调频调相9、热电势由两种导体的（）电势和单一导体（）电势组成，实验与理论证明，热电偶回路的总电势主要是由（）电势引起的。
接触温差接触10、光栅传感器由光源、（）、（）、（）组成。
主光栅指示光栅光电元件11、热电偶是由（）种（）同的导体或半导体材料焊接或绞接而成的。
热电偶的两端分别称为（）和（）。
在使用热电偶进行测量时，需要将（）与被测介质相接触。
两不冷端热端热端12、电感式传感器是基于电磁感应原理的传感器，按工作原理分为（）式，（）式和（）式；而最后这种电感式传感器又可分为：高频（）式和低频（）式。
自感互感电涡流反射透射13、传感器静态特性的主要技术指标包括（）、（）、（）和（）。
电大《传感器与检测技术》期末复习题及详细答案参考
电大《传感器与检测技术》期末复习题及详细答案参考传感器与检测技术复习题基础知识自测题第一章传感器的通常特性1.传感器是检测中首先感受，并将它转换成与有确定对应关系的的器件。
2.传感器的基本特性通常用其特性和特性去叙述。
当传感器转换的被测量处在动态时，测出的输入一输出关系称作特性。
3.传感器变换的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，其主要技术指标有：、、和等。
4.传感器实际曲线与理论直线之间的称作传感器的非线性误差，其中的与输入满度值之比称作传感器的。
5.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，变化量与化量的比值。
对传感器来说，其灵敏度是常数。
6.传感器的动态特性就是指传感器测量时，其输入对输出的特性。
7.传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成关系的其它量的元件称为元件。
8.只体会由敏感元件输入的，并且与成确认关系的另一种非电量，然后输入电量的元件，称作元件。
第二章电阻式传感器1.电阻应变片就是将被测试件上的转换成的传感元件。
2.电阻应变片由、、和等部分共同组成。
3.应变式传感器中的测量电路是将应变片转换成的变化，以便显示或记录被测非电量的大小。
4.金属电阻应变片脆弱栅的形式和材料很多，其中形式以式用的最少，材料Infreville的最为广为。
5.电阻应变片的工作原理就是依据快速反应效应创建与变形之间的量值关系而工作的。
6.当应变片主轴线与试件轴线方向一致，且受到一维形变时，应变片灵敏系数k就是应变片的与试件主应力的之比。
7.电阻应变片中，电阻丝的灵敏系数小于其灵敏系数的现象，称为应变片的横向效应。
8.电阻应变片的温度补偿中，若使用电桥补偿法测量应变片时，工作应变片粘贴在表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的上时，则补偿应变片不。
9.用弹性元件和及一些附件可以共同组成快速反应式传感器.10.应变式传感器按用途划分有：应变式传感器、应变式传感器、应变式传感器等。
11.电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以，同时还能起到的作用。
传感与检测技术 传感器技术 形成性考核一 复习题 按拼音排序后
传感与检测技术传感器技术形成性考核一复习题按拼音排序后【填空题】传感器的（）主要有：线性度灵敏度重复性迟滞。
正确答案是：静态特性【填空题】传感器的静态特性是指在输入信号为( )时，传感器输出与输入间的一种( )关系。
正确答案是：静态信号【填空题】根据光电转换原理的不同，光电效应可分为外光电效应、（）、和光生伏特效应。
正确答案是：内光电效应【填空题】金属电阻的应变效应是指：金属丝的电阻值与截面积成（），与长度成正比。
正确答案是：反比【填空题】压电陶瓷的压电效应与石英晶体不同，它需要先经过（）过程使得其内部电筹排列规则后才具有压电效应。
正确答案是：极化处理【判断题】LC并联震荡电路可作为电容式传感器的测量转换电路。
正确的答案是“对”。
【判断题】超声波传感器既可以用于金属探伤又能测量位移。
正确的答案是“对”。
【判断题】传感器是能感受或响应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。
【判断题】电容式传感器不可以测量角度位移。
正确的答案是“错”。
【判断题】光电传感器可以用来测量频率或者做敏感开关使用。
正确的答案是“对”。
【判断题】滑动变阻器适合微小位移的测量。
正确的答案是“对”。
【判断题】内光电效应指当光敏材料或器件受到光照射时，电子溢出表面的现象。
正确的答案是“错”。
正确的答案是“对”。
【判断题】逆压电效应指压电材料受压时，在其表面产生电荷的效应。
正确的答案是“错”。
【判断题】热敏电阻、光敏电阻都可以使用电桥电路作为测量转换电路。
正确的答案是“对”。
【判断题】涡流效应是指金属导体至于变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，称之为电涡流或涡流，这种现象就是涡流效应。
正确的答案是“对”。
【单项选择题】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。
传感器与检测技术复习试题
现代传感技术复习题一、填空题1、传感器一般由和组成;传感器又称为__________、_________或_________等;2、在采用正弦输入研究二阶传感器频域动态特性时,常用________特性和_______特性来描述传感器的动态特性,其重要指标是_____和______;3、对于丝式应变片主要由_______、________、______、_________组成;应变片的主要参数有______________________4、电感式传感器是建立在_______上,利用线圈________或________的改变来实现非电量电测的;电感式传感器可以分为_______、__________、____________等几大类型;5、涡流式传感器的信号调理电路主要有___________、____________、_____________几种形式;6、;其突出优点是7、机器人外界检测传感器可以分为_______、___________、8、;;9、同,,,;10、;11、12、衡量传感;13、对弹性敏感元件材料的基本要求14、湿度的表示方法有、；氯化锂湿敏元件的典型产品有、、 ;15、通过对热电偶回路的大量研究,获得了热电偶的几个基本定律,;16、;17、,的;;18、电感式传感器经信号调理电路输出的信号存在有残余电压,;19、感应同步器鉴幅型信号处理方式的工作原理是在滑尺的正、余弦绕组上供;20、;21、光导纤维的传光原理是利光纤传感器根据它的工作原理可分22、登莫式湿度传感器主要由;23、24、 ;25、而用这两个数值表示的测量区间,26、为了消除应变片的温度误差,种方法;27、石英晶体的X垂直于X最强；Y沿YZ轴称为光轴或中性轴,Z轴方向上无压电效应;28、差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,利用差动变压器测量位移时,如果要求区别位移方向或;29、;它们在受到外力作用时电阻发生变化,,而半导体材料的电阻变化主;30、测量过程中存在着测量误差,,其中;31、在热电偶温度补偿中,补偿导线法即冷端延长线法是把连接导线与热电偶配接;它的作用是32、光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用;如果两个光栅距相等,即W=0.02mm,其夹角θ=°,则莫尔条纹的宽度；莫尔条纹的放大倍数33、根据工作原理,;为了减小非线性误差,;34、是一种典型的有源传感器;35、36、要使直流电桥平衡,;37、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_____________定律;38、压电式传感器的等效电路有__________、___________;允许用长电缆连接的放大器称为_________;39、为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用__________技术;二、选择题1.选择二阶装置的阻尼比ζ=0．707,其目的是 D ;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2.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3.测量不能直接接触的高温物体温度,可采用温度传感器;A．热电偶 B．亮度式 C．半导体三极管 D．半导体二极管4.电容式湿度传感器只能测量湿度;A．相对 B．绝对 C．任意 D．水分5.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6.压电式加速度传感器是信号的传感器;A．适于测量任意 B．适于测量直流C．适于测量缓变D．适于测量动态7.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A．最大 B．最小 C．随机变化 D．中间点8.电涡流式传感器激磁线圈的电源是 ;A．直流 B．工频交流 C．高频交流 D．低频交流9.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是;A．正比关系B．反比关系C．无关系10.单色光的波长越短,它的 ;A．频率越高,其光子能量越大 B．频率越低,其光子能量越大C．频率越高,其光子能量越小 D．频率越低,其光子能量越小11.热电偶可以测量 ;A 压力B 电压C 温度D 热电势12.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是 ;A -200～850℃B -50～850℃C -200～150℃D -200～650℃13.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是 CA．压力 B．力矩C．温度 D．厚度14.属于传感器动态特性指标的是 DA．重复性 B．线性度 C．灵敏度D．固有频率15.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于 AA．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16.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17.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 CA．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18. 影响压电式加速度传感器低频响应能力的是 DA ．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 19. 固体半导体摄像元件CCD 是一种 CA ．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20. 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 21. 已知函数xt 的傅里叶变换为Xf,则函数yt=2x3t 的傅里叶变换为 BA ．2X f 3B ．23X f 3C ．23Xf D ．2Xf22. 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 23. 属于传感器动态特性指标的是 B A ．迟滞 B ．过冲量 C ．稳定性 D ．线性度24. 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 25. 感应同步器的作用是测量 C A ．电压 B ．电流 C ．位移 D ．相位差26. 下列测力传感器中,属于发电型测力传感器的是 B A ．自感式传感器 B ．磁电感应式传感器 C ．电容式传感器 D ．应变式传感器 27. 热敏电阻式湿敏元件能够直接检测 C A ．温度 B ．温度差 C ．相对湿度 D ．绝对湿度28. 若周期信号()t x 的周期为T,则其基波角频率为 AA ．T π2B ．T πC ．T 2πD ．T 129. 已知信号()t x 与信号()t y 完全不相关,则该二信号的互相关系数满足 D A ．()1>τρxy B ．()1=τρxyC ．()10<<τρxy D ．()0=τρxy30. 金属在受到外力作用时,会产生相应的应变,其电阻也将随之发生变化,这种物理现象称为A ．霍尔效应B ．光电效应C ．应变效应D ．压电效应 31. 在光线作用下,能使物体产生一定方向的电动势的现象称Ａ．光电效应 B ．光生伏特效应 C ．内光电效应 D ．外光电效应 32. 在扩散硅压力传感器,其敏感元件周边固定圆膜片,当Ｂ具有最大负应力;Ａ．r＝０Ｂ．r＝r0Ｃ．r＝ r0Ｄ．r＝ r033.在霍尔元件的主要指标中,K H是指灵敏度;Ａ．磁Ｂ．乘积Ｃ．电流Ｄ．电势34.在压电材料的主要特性参数中, 是衡量材料压电效应强弱的参数,它直接关系到压电输出的灵敏度;Ａ．压电常数Ｂ．介电常数Ｃ．居里点Ｄ．弹性常数35.光纤按分,有玻璃光纤和塑料光纤;Ａ．传输模式Ｂ．纤芯和包层Ｃ．折射率Ｄ．敏感元件对光强制36.某些电介质,当在电介质极化方向施加电场,它会产生变形,这种现象称为A．逆压电效应 B．正压电效应 C．负压电效应 D．无压电效应37.半导体热电阻式传感器简称 ;A．热敏晶体管 B．热电偶传感器 C．热电阻D．热敏电阻38.当光敏元件加一定电压时,光电流I与光敏元件上光照度E之间的关系,称为 ;A．温度特性B．光照特性 C．光谱特性 D．伏安特性39.在检测技术中,主要采用的是压电型换能器,发射超声波利用压电材料的 C ,而接收信号则用D ;A．多普勒效应 B．多普勒频移 C．逆压电效应 D．正压电效应40.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A ;A．增大 B．减小 C．不变41.红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线;它的波长范围大致在到1000μｍ的频谱范围之内;A． B． C．μｍ D．μｍ42.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 ;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43.红外辐射在通过大气层时,有三个波段透过率高,它们是～μｍ、3～5μm和 ,统称它们为”大气窗口”;A．8～14μｍ B．7～15μｍ C．8～18μｍ D．7～μｍ44.红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据;其中响应波长范围或称光谱响应,是表示探测器的相应率与入射的红外辐射波长之间的关系;A．电流B．电压 C．功率 D．电阻45.光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照下,产生 ;使材料的电学性质发生变化;通过测量电学性质的变化,可以知道红外辐射的强弱;光子效应所制成的红外探测器;A．光子效应 B．霍尔效应 C．热电效应 D．压电效应46.当红外辐射照射在某些半导体材料表面上时,半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的导电率增加,这种现象叫 ;A．光电效应B．光电导现象 C．热电效应 D．光生伏特现象47.研究发现．太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在的频率范围内;A．紫外线区域 B．X射线区域C．红外辐射区域 D．可见光区域48.实验表明,波长在μm之间的电磁波被物体吸收时,可以显著地转变为热能;A．8～14μｍ B．7～15μｍ C．2．6～14 D．～100049. 利用温差电势现象制成的红外传感器称为 红外传感器,因其时间常数较大,响应时间较长,动态特性较差,调制频率应限制在10Hz 以下;A ．热电偶型B ．热释电型C ．热敏电阻型D ．热电动型50. 传感器是利用气体吸收红外辐射后,温度升高,体积增大的特性,来反映红外辐射的强弱;A ．热电动型B ．热释电型C ．高莱气动型D ．气热型 51. 传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合称为 ;A ．非线性B ．迟滞C ．重复性D ．灵敏度误差 52. 应变式传感器是一种 的测量装置;A ．只能测量应变B ．只能测量电阻的相对变化C ．可以测量能转化为应变的被测量D ．可以测量所有的被测量 53. 差动电容传感器采用差动脉冲调宽电路时,其输出电压正比于 ;A ．21C C -B ．()()2121C C C C +- C ． ()()2121C C C C -+D ．2211//C C C C ∆+∆ 54. 直流电桥的平衡条件可以概括为 ;A ．对臂阻抗之积相等B ．对臂阻抗之比相等C ．相邻臂阻抗之积相等D ．相邻臂阻抗之和相等 55. 电容式传感器在结构上加等位环的目的是为了 ;A ．补偿温度变化的影响B ．减小寄生电容C ．减小边缘效应D ．可以测量静态信号 56. 微机电系统的英文缩写为 ;A ．PSDB ．PVDFC ．PZTD ．MEMS57. 应变式传感器采用半桥差动等臂电桥转换电路时,若电源电压为U时,其输出电压0U 为 ;A ．0U =UB ．0U =R R ∆21UC ．0U =R R ∆41UD ．0U =R R∆U58. 热电阻传感器的测量引线采用3线制是为了 ;A ．消除引线电阻的影响B ．消除接触电动势的影响C ．减少绝缘电阻的影响D ．减少寄生电动势的影响 59. 气敏传感器中的加热器是为了 ;A ．去除吸附在表面的气体B ．起温度补偿作用C ．去除传感器中的水分D ．去除吸附在表面的油污和尘埃 60. 栅线密度为50线/mm 的光栅,其栅线间距为 ;A. 50mmB. 0.05 mmC. 0.02mm D ．2mm三、判断题1. 传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量； √2. 对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好； ×3. 一般情况下,设计弹性敏感元件时,若提高灵敏度,则会使其线性变差、固有频率提高；×4. 应变片的基长越长,则应变片的动态特性越好； ×5. 变磁阻式电感传感器属于互感型的电感传感器； ×6. 压电式传感器不能测量恒定不变的信号； √7. 惯性式振幅计,在设计时尽量使其固有频率低; √8. 传感器的重复性误差是属于系统误差； ×9. 传感器的敏感元件通常情况下不直接感受被测量； ×10.传感器实现波形测试不失真的条件是：传感器的幅频特性和相频特性均是常数；×11.传感器弹性敏感元件的固有频率越高,则传感器的灵敏度越低,线性度越差；×12.应变式传感器采用半桥连接时,若供桥电源波动的误差为2%,则由此引起的电桥信号输出波动的误差为1% ; ×13.压电片采用并联连接后,更适合于测量快速变化的信号；×14.圆柱形弹性元件受力产生的应变大小与圆柱的长度无关；√15.驱动电缆法实际上是一种等电位屏蔽法；√16.差动变压器采用差动整流电路后,次级电压的相位和零点残余电压都不必考虑；√17.希望压电传感器的电阻率高,介电常数小；×18.半导体光吸收型光纤温度传感器是属于传光型光纤传感器；√19.传感器的动态灵敏度就是传感器静态特性曲线的斜率；×20.按照能量关系分类传感器可分为结构型传感器和物性型传感器；×21.激波管产生激波压力的恒定时间越长,则可标定的下限频率越低；√22.压阻效应中由于几何形状改变引起的电阻变化很小；√23.光导摄像管是一种固态图像传感器；×24.热释电型红外传感器必须进行调制; √25.传感器的幅频特性为常数,则传感器进行信号的波形测量时就不会失真; ×26.等截面梁的不同部位所产生的应变是不相等的; √27.一般来说,螺管型差动变压器的线性范围约为线圈骨架长度的二分之一; ×28.压电常数d32所表示的含义是：沿着z轴方向受力,在垂直于y轴的表面产生电荷；×29.涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器；×30.金属丝的电阻应变效应中,引起电阻改变的主要原因是电阻率的改变；×31.压电常数d ij中的下标i表示晶体的极化方向,j表示晶体受力的性质；√32.压电常数d ij中的下标i的取值范围是1～6; ×33.时间常数τ越小越好; ×34.红外传感器在使用时必须进行调制; ×35.电容式传感器采用差动结构可以提高灵敏度、减小非线性; √36.涡流渗透的深度与所加的信号频率成正比; ×37.IEEE1451定义了智能化网络传感器的相关内容; √38.为了改善一阶传感器的动态特性,可以增大其时间常数; ×39.等强度梁的不同部位所产生的应变是不相等的; ×40.感应同步器中,感应正弦信号的绕组称为余弦绕组; √41.对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好; ×42.压电式传感器不能测量静态信号; √43.金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K; ×44.透射式涡流传感器所加激励电源的频率越高越好; ×45.热电偶的热接点尺寸越大,则其动态响应特性越好; ×46.传感器的非线性误差属于随机误差; ×47.热电偶回路热电势的大小只与材料和端点温度有关,与热电偶的尺寸形状无关;√48.红外探测器是红外传感器的核心,常见两大类：热探测器和光子探测器√49.把两种相同导体或半导体两端相接组成闭合回路,则回路产生热电势,这种现象称热电效应;×50.功能型光纤传感器,光纤不是敏感元件; ×51.将温度变化转为热电势变化的传感器称为热电阻传感器; ×52.红外线与可见光、紫外线、X射线、微波以及无线电波一起构成了完整的无限连续的电磁波谱;√53.红外辐射在大气中传播时,由于大气中的气体分子、水蒸气等物质的吸收和散射作用,使辐射在传播过程中逐渐衰减;×54.热敏电阻型红外探测器的热敏电阻是由锰、镍、钴等氧化物混合烧结而制成的,热敏电阻一般制成圆柱状,当红外辐射照射在热敏电阻上时,其温度升高,内部粒子的无规则运动加剧,自由电子的数目随温度升高而增加,所以其电阻增大;×55.当光辐射照在某些材料的表面上时,若入射光的光子能量足够大,就能使材料的电子逸出表面,向外发射出电子,这种现象叫内光电效应或光电子发射效应;×56.辐射出射度表征辐射源单位面积所发出的辐射功率; √57.当恒定的红外辐射照射在热释电传感器上时,传感器才有电信号输出;×58.使用光电导传感器时,需要制冷和加上一定的偏压,否则会使响应率降低,噪声大．响应波段窄,以致使红外传感器损坏; √59.当红外辐射照射在某些半导体材料的pn结上时,在结内电场的作用下,自由电子移向P区．空穴移向n区;如果pn结开路,则在pn结两端便产生一个附加电势,称为光生电动势;×60.光磁电传感器不需要致冷,响应波段可达7μm左右,时间常数小,响应速度快; √四、简答题1、电容式传感器有哪几种常用的结构形式影响电容式传感器精度的因素较多,请详细分析如何消除电容式传感器的边缘效应与寄生参量的影响答：电容式传感器的的常用结构形式有变间隙式、变面积式和变介电常数式;电容式传感器的边缘效应相当于传感器并联了一个附加电容,其结果使传感器的灵敏度下降和非线性增加;为了尽量减少边缘效应,首先应增大电容器的初始电容量,即增大极板面积或减小极板间距;此外,加装等位环是一个有效的方法;电容式传感器的寄生参量使传感器电容改变;由于传感器本身电容量很小,再加上寄生电容又是极不稳定的,就会导致传感器特性的不稳定,从而对传感器产生严重干扰;消除和减小寄生参量影响的方法归纳为以下几种：①缩短传感器到测量线路前置级的距离；②驱动电缆法；③整体屏蔽法;2、为什么金属电阻测温时,其测量电路常采用三线制接法请画图并说明其测量原理;答：如图是三线连接法的原理图;G为检流计,R1 ,R2 ,R3为固定电阻, Rα为零位调节电阻;热电阻R t通过电阻R的三根导线和电桥连接,r1 ,r2分别接在相邻的两臂内,当温度变化时,只要它们的长度和电阻为r1 ,r2,g的温度系数α相等,它们的电阻变化就不会影响电桥的状态;3、请解释金属丝灵敏系数K s的物理意义分析横向效应对灵敏系数的影响答：金属丝灵敏系数K s的物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化;横向效应要点：1由于弯曲部分,总的电阻变化小了；2应变片的灵敏系数小于金属丝灵敏系数;4、请画出电容式传感器的等效电路；分析如何消除电容式传感器的边缘效应与寄生参量的影响答：1等效电路R p为并联损耗电阻；R s代表损耗电阻,即代表引线电阻、电容器支架和极板电阻的损耗;电感L 由电容器本身的电感和外部引线电感组成;2边缘效应边缘效应相当于传感器并联了一个附加电容,其结果使传感器的灵敏度下降和非线性增加;为了尽量减少边缘效应,首先应增大电容器的初始电容量,即增大极板面积或减小极板间距;此外,加装等位环是一个有效的方法;3寄生参量使传感器电容改变;由于传感器本身电容量很小,再加上寄生电容又是极不稳定的,就会导致传感器特性的不稳定,从而对传感器产生严重干扰;消除和减小寄生参量影响的方法归纳为以下几种：①缩短传感器到测量线路前置级的距离;②驱动电缆法③整体屏蔽法5、请详细说明电感式传感器产生零点残余电压的原因以及减小零点残余电压的措施;答：产生零位误差的原因是：1差动式传感器中,两个电感线圈的电气参数及导磁体的几何尺寸不可能完全对称；2 传感器具有铁损,即磁芯化曲线的非线性；3电源电压中含有高次谐波；4线圈具有寄生电容,线圈与外壳、铁芯间有分布电容;零位信号的危害很大,会降低测量精度,易使放大器饱和;减小零位误差的措施是减少电源中的谐波成分,减小电感传感器的激磁电流,使之工作在磁化曲线的线性段；另外在测量电桥中可接入可调电位器,当电桥有起始不平衡电压时,可以调节电位器,使电桥达到平衡条件;6、请画图并说明电磁流量计的构成与工作原理;答：如图为电磁流量计原理结构图;由电磁流量计由磁场系统、不导磁测量导管、及管道截面上的导电电极组成,磁场方向、管道轴线、电极连线三者在空间互相垂直;导电液体在管道中流动时,作切割磁力线的运动,在两电极上产生感应电势,其大小为：BDVE=式中：E――感应电动势,V；B――磁感应强度,T ；v――平均流速,s m；D――管道内径,m;如果流体质点在整个管道截面上流速是均匀,就可以把液体看成许多直径为D且连续运动着的薄圆盘;薄圆盘等效于长度为D的导电体;根据感应电势的大小即可计算出流量;五、计算题1、若温度传感器的灵敏度为33mV/C︒,时间常数为,当输入的阶跃温度为20C︒至 41C︒时,求阶跃作用后,温度传感器的输出以及温度误差为多少答：由题可知：bi = 33mV/C︒ 20C︒ = 660mVbf = 33mV/C︒ 41C︒ = 1353mV且,bt = bi + bf - bi1-τ/t e-b = 660+1353 – 6601 -5.1/75.0-e = mV对应的温度为：T = 33 = C︒因为实际温度为 41C︒,可得温度误差为C︒;2、有一台用于测量车辆重量的地秤,结构如下图所示,一块大型的钢板放置在由钢制成的圆柱体上,钢板与路面齐平;当车辆驶过钢板时,圆柱体产生纵向压缩;环境温度变化的范围是–20°C 至+40°C;钢圆柱体的热膨胀系数是10 ×10-6/°C;d解：d A d A C 0r εεε==因为：A = 2πrh , 可得 d rhC 0r 2επε= d r dh dC 0r 2επε= 带入各参数：m pF m m pF dh dC /347510105.2)/85.8)(5.2(232=⨯=--π由于电容与h 成线性关系,可得电容的变化范围：Cmin = 3475pF/m10-2m =Cmax = 3475pF/m2×10-2m =补充填空题答案1、敏感元件、传感元件；变换器、检测器、探测器;2、幅频、相频；固有频率n ω；阻尼比 ζ3、电阻丝、基底、覆盖层、引线；应变片电阻值 R0；绝缘电阻；灵敏系数；允许电流；应变极限；机械滞后、零漂和蠕变;4、电磁感应原理；自感；互感；变磁阻式；差动变压器式；涡流式5、定频调幅；变频调幅；调频；6、信号放大、阻抗变换；不受电缆电容的影响7、视觉；听觉；嗅觉；味觉；触觉；接触觉；压觉；力觉；滑觉;8、珀尔贴Peltier 效应；汤姆逊Thomson 效应；均质导体；中间导体；中间温度;9、频率相同；相位相同；幅值不等；幅值不等；频率相同；相位差π/210、应变效应；压阻效应；压电效应；逆压电效应；压磁效应；热电效应……11、材料；能源；信息；测量技术传感器技术；通信技术；计算机技术;12、线性度； 灵敏度； 迟滞； 重复性;上升时间；超调量；稳定时间; 13、弹性特性；弹性滞后；弹性后数；固有振动频率；弹性滞后和弹性后效要小；弹性模数的温度系数要小；线膨胀系数要小且稳定；弹性极限和强度极限要高；具有良好的稳定性和耐腐蚀性；具有良好的机械加工和热处理性能；14、相对湿度；绝对湿度；登莫式；浸渍式；光硬化树脂；15、均质导体；中间导体；中间温度;ρ；导磁率μ；s i的频率;16、线圈L的外型尺寸；线圈L至金属板之间的距离；金属板材料的电阻率17、电磁感应原理；自感；互感；变磁阻式；差动变压器式；涡流式;18、结构不一致；杂散电容的存在；高次谐波;19、频率相同；相位相同；幅值不等;20、信号放大、阻抗变化；输出信号与电缆电容无关21、光的全反射；功能型光纤传感器、传光型光纤传感器22、相对湿度、绝对湿度、露点；氯化锂感湿膜、衬底、引线23、变间隙式电容传感器、变间隙式电感传感器、Y型光纤位移传感器24、差压法、电磁感应法、超声测量法25、测量上限、测量下限、测量范围26、单丝自补偿法、双丝自补偿法、桥路补偿法27、电轴、压电效应、机械轴、机械变形28、零点残余电压、相敏检波29、金属、半导体；电阻应变效应、压阻效应；半导体30、绝对误差、相对误差、引用误差；绝对误差、平均31、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32、B=11.43mm, K=33、变间隙式、变面积式、变介电常数式；差动34、压电效应35、居里温度36、积37、中间导体38、电压等效电路、电荷等效电路；电荷放大器39、细分。
传感与测试技术题部分参考答案
传感与测试技术复习题一、填空题：1. 测量的最基本的形式是 比较 ，测量可分为 直接 和 间接测量 两类。
2. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时，A n 表示谐波分量的 幅值 。
3. 信号x (t )=x 01sin5t +x 02cos(100t +450)，则该信号的周期T = 2π/5 。
4. 频率不同的两个正弦信号，其互相关函数等于 0 。
5. 在相关分析中，自相关函数保留了原信号的 幅值 和 频率 信息，互相关函数保留了原信号的 幅值 、频率 和 相位差 信息。
6. 已知某信号的自相关函数πττ50cos 100)(=x R ，则该信号的均方值=2x ψ 100 。
7. 随机信号的均值μx 、方差σx 2、均方值ψx 2之间的关系是 ψx 2 = σx 2 + μx 2 。
8. 若信号x (t )的傅立叶变换是X (f )，则x (kt )的傅立叶变换是()k X k f //。
9. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时，a 0表示 直流 分量，a n 表示 余弦 分量，b n 表示 正弦 分量。
10. 当信号的时间尺度压缩时，则其频带 展宽 ，幅值 降低 。
11. 求周期信号、非周期信号频谱的数学方法分别是 傅里叶级数 和 傅里叶积分。
12. 周期信号、非周期信号频谱的主要差别是 离散与连续 。
13. 信号x (t )的均值x μ表示信号中的 直流 分量。
14. 周期信号的频谱具有的特点是 离散性 、 谐波性 和 收敛性 。
15. 信号的互相关函数)(τxy R 的峰值偏离原点位置0τ，反映时延0τ时相关程度 最高 。
16. 当时延τ=0时，信号的自相关函数R x (0)= 2x ψ。
17. 若信号满足)()(t x t x =-，则其傅立叶级数中只有 余弦 项。
18. 测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 时不变 系统。
19. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的 传递函数 。
传感器原理与检测技术复习题
传感器原理及检测技术复习题一、选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是BA.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.调理电路2、属于传感器静态特性指标的是DA.幅频特性B.阻尼比C.相频特性D.灵敏度3、属于传感器时域动态特性指标的是AA.阶跃响应B.固有频率C.临界频率D.阻尼比4、属于传感器动态特性指标的是CA.量程B.灵敏度C.阻尼比D.重复性5、传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的DA.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高6、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AA.重复性B.稳定性C.线性度D.灵敏度7、一般以室温条件下经过一定的时间间隔后,传感器的输出与起始标定时输出的差异来表示传感器的CA.灵敏度B.线性度C.稳定性D.重复性8、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AA.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9、表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力的量为BA.线性度B.灵敏度C.重复性D.稳定性10、在明确传感器输入/输出变换关系的前提下,利用某种标准器具产生已知的标准非电量输入,确定其输出电量与输入量之间关系的过程,称为CA.校准B.测量C.标定D.审核11、按传感器能量源分类,以下传感器不属于能量转换型的是DA.压电式传感器B.热电式传感器C.光电式传感器D.压阻式传感器12、某温度计测量范围是－20℃～+200℃,其量程为BA. 200℃B. 220℃C. 180℃D. 240℃13、某温度测量仪的输入—输出特性为线性,被测温度为20℃时,输出电压为10mV,被测温度为25℃时,输出电压为15mV,则该传感器的灵敏度为DA. 5mv/℃B. 10mv/℃C. 2mv/℃D. 1mv考端 B.自由端 C.工作端 D.冷端15、随着温度的升高,NTC型热敏电阻的电阻率会BA.迅速增加B.迅速减小C.缓慢增加D.缓慢减小16、有一温度计,测量范围为0~200o C,精度为级,该表可能出现的最大绝对误差为Ao C o C o C o C17、热电偶式温度传感器的工作原理是基于BA.压电效应B.热电效应C.应变效应D.光电效应18、热电偶的热电动势包括AA.接触电动势和温差电动势B.接触电动势和非接触电动势C.非接触电动势和温差电动势 C.温差电动势和汤姆逊电动势19、将毫伏表接入热电偶回路中,只要保证两个结点温度一致,就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出,这一现象利用了热电偶的CA.中间温度定律B.参考电极定律C.中间导体定律D.中间介质定律20、金属导体的电阻随温度的升高而AA.变大B.变小C.不变D.无法确定21、适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是BA.转速B.温度C.厚度D.加速度22、电阻应变片配用的测量电路中,为了克服分布电容的影响,多采用 D ;A ．直流平衡电桥B ．直流不平衡电桥C ．交流平衡电桥D ．交流不平衡电桥23、电阻应变式扭矩传感器在测量时会引起应变片的哪个物理量发生变化CA.磁导率B.热导率C.电阻率D.介电常数24、若单臂电桥的灵敏度为1/4,在相同情况下,双臂电桥的灵敏度为BA. 1/4B. 1/2C. 2D. 425、金属电阻应变片受力会产生电阻值的变化,其主要原因是DA.压阻效应B.压磁效应C.压电效应D.电阻丝的几何尺寸变化26、半导体应变片的工作原理是基于 AA.压阻效应B.热电效应C.压电效应D.压磁效应27、对于金属丝式应变片,灵敏系数K 等于BA.L E πB. 12μ+C./dR RD. /d ρρ28、应变仪电桥的四臂工作方式中,其输出电压U 0为DA./8i U K εB./4i U K εC./2i U K εD.i U K ε29、差动电桥由环境温度变化引起的误差为 D A.1112R R ∆ B.1114R R ∆ C.1112R E R ∆ 30、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;CA.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件31、霍尔元件是由何种材料制成的BA.导体B.半导体C.绝缘体D.以上三种均可32、霍尔元件体积小,结构简单,可以测量CA.湿度B.酒精浓度C.转速D.温度33、霍尔元件采用恒流源激励是为了 BA.提高灵敏度B.克服温漂C.减少不等位电势34、霍尔电势公式中的角θ是指 CA 、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 、磁力线与霍尔薄片垂线之间的夹角35、差动变压器式位移传感器属于AA.电感式传感器B.电容式传感器C.光电式传感器D.电阻式传感器36、自感式位移传感器2002/(),L N c c S δμ=+为常数,如果保持δ不变,则可构成何种类型的位移传感器 CA.变气隙型B.螺管型C.变面积型D.变极距型37、自感式位移传感器是将被测物理量位移转化为BA.电阻R 的变化B.自感L 的变化C.互感M 的变化D.电容C 的变化 38、用电涡流式速度传感器测量轴的转速,当轴的转速为50r/min,时,输出感应电动势的频率为50Hz,则测量齿轮的齿数为AA. 60B. 120C. 180D. 24039、当某些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BA.压阻效应B.压电效应C.应变效应D.霍尔效应40、压电式压力传感器不适于测量DA.爆炸力B.冲击力C.动态力D.静态力41、在压电式力与压力传感器中,压电元件能将被测量转换成AA.电荷或电压输出B.电压或电流输出C.电容或电压输出D.电感或电压输出42、在压电式加速度传感器中,将被测加速度转变为力的是BA.压电元件B.质量块C.弹性元件D.基体43、在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于 BA 、外光电效应B 、内光电效应C 、光电发射D 、光导效应44、当一定波长入射光照射物体时,反映该物体光电灵敏度的是 CA 、红限B 、量子效率C 、逸出功D 、普朗克常数45、单色光的波长越短,它的 AA.频率越高,其光子能量越大B.频率越高,其光子能量越大C.频率越高,其光子能量越小D.频率越高,其光子能量越小46、光电管和光电倍增管的特性主要取决于 AA.阴极材料B.阳极材料C.纯金属阴极材料D.玻璃壳材料47、封装在光电隔离耦合器内部的可能是DA.一个发光二极管和一个发光三极管B.一个光敏二极管和一个光敏三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管D.一个发光二极管和一个光敏三极管48、光敏三极管的结构可以看成,用光敏二极管替代普通三极管中的 DA.集电极B.发射极C.集电结D.发射结49、在四倍细分的光栅位移传感器中,根据两路信号的相位差辨别方向时,相位差值不能是DA. 45°B. 90°C. 135°D. 180°50、固体半导体摄像元件CCD 是一种CA. 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51、固体半导体摄像机所使用的固体摄像元件为DA. LCDB. LEDC. CBD52、矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于AA.气敏传感器B.水份传感器C.湿度传感器D.温度传感器53、高分子膜湿度传感器用于检测DA.温度B.温度差C.绝对湿度D.相对湿度54、适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是BA.霍尔式B.光纤式C.电感式D.电容式55、由于所用波登管的频响较低,所以适用于静态或变化缓慢压力测量的压力传感器为BA.涡流式B.霍尔式C.电感式D.压阻式56、模/数转换器的分辨率以输出二进制数的位数表示,如模/数转换器的输出为十位,最大输入信号为5V,则转换器的输出能分辨出输入的电压信号为CA. 2/510VB. 510/2 VC. 5/210VD. 210/5 V57、将微弱的、变化缓慢的直流信号变换成某种频率、以便于放大和传输的交流信号的过程称为AA.调制B.解调C.滤波D.整流58、利用光电耦合电路抑制干扰的方法属于BA.接地B.隔离C.屏蔽D.滤波59、属于发电型位移传感器的是DA.磁栅式位移传感器B.光栅式位移传感器C.感应同步器D.压电式位移传感器60、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为何种物理量的输出CA.电阻B.电容C.电压D.电荷61、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. 5 V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为BA. 1. 22mVB. 2. 44mVC. 3. 66mVD. 4. 88mV62、机械阻抗的振动测试中,阻抗头的输出是BA.激振力和振动位移B.激振力和振动加速度C.振动位移和振动加速度D.振动速度和振动加速度63、在下述位移传感器中,既适宜于测量大的线位移,又适宜于测量大的角位移的是CA.电容式传感器B.电感式传感器C.光栅式传感器D.电阻应变式传感器64、在典型噪声干扰抑制方法中,差分放大器的作用是BA.克服串扰B.抑制共模噪声C.抑制差模噪声D.消除电火花干扰二、填空题1、传感器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、转换元件、基本转换电路组成;2、传感器的标定分为静态标定、动态标定两种;确定静态标定系统的关键是选用被测非电量或电量的标准信号发生器和标准测试系统;动态标定的目的,是检验测试传感器的动态性能指标;工业上通常采用比较法进行传感器的标定,俗称背靠背法;3、所谓静态特性,是指当被测量的各个值处于稳定状态静态测量之下时,传感器的输出值 与输入值之间关系;传感器的静态特性主要有 线性度、灵敏度、 迟滞 、重复性、阀值与分辨力、稳定性 等;4、传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的 动态特性 ;5、传感器在使用前或使用过程中或搁置一段时间再使用时,必须对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正,以确保传感器的测量精度;这个复测调整过程称为 校准 ;6、在机电一体化系统中,往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校准;在这种情况下应对传感器的 稳定性 有严格要求;影响传感器稳定性的因素是时间和环境或环境因素;传感器在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间不一致程度的指标,称为 重复性;7、设某传感器的理论满量程输出值为Y ,其校准曲线与拟合直线相比的最大偏差为△L max ,则该传感器线性度的计算公式为%100)(.max⨯∆=S F L L y y ξ;8、传感器的响应特性应在所测频率范围内保持 不失真;9、在测量某一通入量的变化量时,输出量的变化量较小的传感器其 灵敏度 较低;10、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式向智能化方向发展;11、热电偶的四个基本定律为 均匀导体定律 、 中间导体定律 、标准导体定律 、中间温度定律 ;12、热电偶热电动势由温差电动势和接触电动势两部分组成;热电动势的大小主要与两种导体材料的热端和冷端的 温差温度差 有关;13、并联热电偶可用于测量平均温度;14、按热电阻材料的不同,热电阻传感器分为 金属热电阻 、 半导体热敏电阻 ;15、负温度系数热敏电阻,其阻值随温度增加而呈下降趋势;16、临界温度系数热敏电阻的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化,因此不适于较,温度范围内的测量;17、衡量电桥工作特性质量的两项指标是电桥灵敏度及电桥的 非线性误差 ;18、采用 交流 电源供电的电桥称为交流电桥;19、电桥在测量时,由于是利用了电桥的不平衡输出反映被测量的变化情况,因此,测量前电桥的输出应调为 零 ;20、金属导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现象,称为金属的电阻 应变 效应;21、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50～70倍,因而适用于需要大信号输出的场合;22、电阻应变片的温度补偿中,若采用电桥补偿法测量应变时,工作应变片 粘贴在被测试件表面上,补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的 补偿块 上,且补偿应变片不承受应变 ;23、应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的力或惯性力 ; 24、磁敏二极管工作时加 正 向电压;由于它的 磁灵敏度 很高,特别适合测量弱磁场;25、基于外光电效应的光电元件有 光电管 、 光电倍增管 等,基于内光电效应的光电元件有 光敏电阻 、 光敏二极管 、 光敏三极管 、 光敏晶闸管 等;26、光纤的传输是基于光的 全内反射 ;光纤传感器所用光纤有 单模光纤 和 多模光纤 ;27、有一光纤纤芯折射率为,包层折射率为,当光从空气中射入时数值孔径为121.56, 1.24,0.9466A n n N ====28、光栅位移传感器无细分时,分辨率为,在四细分后,其分辨率为 ;29、计量光栅传感器中,当指示光栅不动,主光栅左右移动时,查看莫尔条纹的移动方向,即可确定主光栅的运动方向;30、光栅位移传感器的辨向电路中,用于辨向的两路信号其相位差多取为 90° ;31、当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时,在其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,当外力去掉后,又恢复到不带电状态,这种物理现象称为正压电效应;32、在某些晶体的极化方向施加外电场,晶体本身将产生机械变形,当外电场撤去后,变形也随之消失,这种物理现象称 逆压电 效应;33、常用压电材料有 石英晶体 、 压电陶瓷 、 高分子压电材料 等;34、压电式压力传感器适于测动态力和冲击力,但不适于测 静态力 ;35、压电式传感器中的压电晶片既是传感器的 敏感 元件,又是传感器的 转换 元件;36、气敏电阻元件种类很多,按制造工艺分为 烧结型 、 薄膜型 、 厚膜型 ;37、所谓电阻式半导体气敏传感器,是利用半导体气敏元件同 气体接触 造成半导体 电阻值变化,借此来检测特定气体的成分或者浓度的传感器的总称;38、气敏传感器是一种将检测到的气体成份和 浓度 转换为电信号的传感器;39、电阻式湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水份而导致本身 电阻值 发生变化的原理而制成;氯化锂湿敏电阻是利用 吸湿性盐类潮解 ,离子导电率 发生变化 而制成的测湿元件,该元件由 引线 、 基片 、 感湿层 与 电极 组成;40、对于电阻率随湿度的增加而下降的半导体陶瓷湿敏元件称为负特性 湿敏半导瓷;电阻率随着湿度的增加而增大的半导体陶瓷湿敏元件,称为正特性湿敏半导瓷;41、互感式位移传感器是将被测位移量的变化转换成互感系数的变化,其基本结构原理与常 用变压器类似,故称其为变压器式位移传感器;42、为了提高自感位移传感器的精度和灵敏度,增大特性的线性度,实际用的传感器大部分都做成 差动 式;43、电感式压力传感器类型较多,其特点是频响低,适用于 静态 或变化缓慢压力的测试; 44、电涡流式传感器的测量系统由 传感器 和 被测体 两部分组成,利用两者之间的 磁性 耦合来完成测量任务;45、涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈变化 阻抗Z 的一种装置;46、利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是金属;47、涡流式压力传感器具有良好的 动态或动 特性,适合于测量爆炸时产生的压力;48、在理想情况下,采样保持器在采样期间的输出 完全跟随 输入的变化,而保持期间的输出保持不变;49、采样保持电路在采样过程中,必须遵循 采样定理 ,否则会出现信息丢失或信号失真;50、防止电场或磁场干扰的有效方法是 屏蔽 ;51、为了提高检测系统的分辨率,需要对磁栅、光栅等大位移测量传感器输出信号进行 细分 ;52、几个传感器串联组成的检测系统的总灵敏度等于各传感器的灵敏度之 乘积或积53、检测系统中,模拟式显示在读数时易引起 主观 误差;54、数据处理中使用的温度补偿方法有表格法和公式法或曲线拟合法;55、抑制干扰的方法主要是采取单点接地、屏蔽隔离和滤波;三、简答题1、什么是热电效应热电偶测温回路的热电动势由哪两部分组成由同一种导体组成的闭合回路能产生热电势吗答：1两种不同类型的金属导体两端分别接在一起构成闭合回路,当两个结点有温差时,导体回路里有电流流动会产生热电势,这种现象称为热电效应;2热电偶测温回路中热电势主要是由接触电势和温差电势两部分组成;3热电偶两个电极材料相同时,无论两端点温度如何变化无热电势产生;2、试比较热电偶、热电阻、热敏电阻三种热电式传感器的特点答：1热电偶可以测量上千度高温,并且精度高、性能好,这是其它温度传感器无法替代;2热电阻结构很简单,金属热电阻材料多为纯铂金属丝,也有铜、镍金属;金属热电阻广泛用于测量-200～+850℃温度范围,少数可以测量1000℃;3热敏电阻由半导体材料制成,外形大小与电阻的功率有关,差别较大;热敏电阻用途很广,几乎所有家用电器产品都装有微处理器,这些温度传感器多使用热敏电阻;3、为什么说差动电桥具有温度补偿作用答：由于当测量桥路处于双臂半桥和全桥工作方式时,电桥相邻两臂受温度影响,同时产生大小相等符号相同的电阻增量而相互抵消,从而达到电桥温度自补偿的目的;4、试述应变片温度误差的概念,产生原因和补偿办法;答：1由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差,称为应变片温度误差;2产生应变片温度误差的主要原因有：1由于电阻丝温度系数的存在,当温度改变时,应变片的标称电阻值发生变化; 2当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同时,由于温度的变化而引起的附加变形,使应变片产生附加电阻;电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片自补偿法两大类;5、简述应变式测力感器的工作原理;答：电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上,弹性元件在力作用下产生应变,利用贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻的变化,然后利用电桥将电阻变化转换成电压或电流的变化,再送入测量放大电路测量;最后利用标定的电压或电流和力之间的对应关系,可测出力的大小或经换算得到被测力;6、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：应变电桥产生非线性的原因：制作应变计时内部产生的内应力和工作中出现的剪应力,使丝栅、基底,尤其是胶层之间产生的“滑移”所致;消减非线性误差的措施：选用弹性模量较大的粘结剂和基底材料,适当减薄胶层和基底,并使之充分固化,有利于非线性误差的改善;7、比较霍尔元件、磁敏电阻、磁敏晶体管,它们有哪些相同之处和不同之处简述其各自的特点;答：1霍尔元件具有体积小、外围电路简单、动态特性好、灵敏度高、频带宽等许多优点,在霍尔元件确定后,可以通过测量电压、电流、磁场来检测非电量,如力、压力、应变、振动、加速度等等,所以霍尔元件应用有三种方式：①激励电流不变,霍尔电势正比于磁场强度,可进行位移、加速度、转速测量;②激励电流与磁场强度都为变量,传感器输出与两者乘积成正比,可测量乘法运算的物理量,如功率;③磁场强度不变时,传感器输出正比于激励电流,可检测与电流有关的物理量,并可直接测量电流;2磁敏电阻与霍尔元件属同一类,都是磁电转换元件,两者本质不同是磁敏电阻没有判断极性的能力,只有与辅助材料磁钢并用才具有识别磁极的能力;3磁敏二极管可用来检测交直流磁场,特别是弱磁场;可用作无触点开关、作箱位电流计、对高压线不断线测电流、小量程高斯计、漏磁仪、磁力探伤仪等设备装置;磁敏三极管具有较好的磁灵敏度,主要应用于①磁场测量,特别适于10-6T以下的弱磁场测量,不仅可测量磁场的大小,还可测出磁场方向；②电流测量;特别是大电流不断线地检测和保护；③制作无触点开关和电位器,如计算机无触点电键、机床接近开关等；④漏磁探伤及位移、转速、流量、压力、速度等各种工业控制中参数测量;8、压电式传感器的前置放大器有何作用说明压电加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器的原因;答：一是把传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出；二是把传感器的微弱信号进行放大;压电传感器本身的内阻抗很高,而输出的能量又非常微弱,因此在使用时,必须接高通入阻抗的前置放大器;电荷放大器即可,且其输出电压与电缆分布电容无关;因此,连接电缆即使长达几百米以上,电荷放大器的灵敏度也无明显变化,这是电荷放大器的突出优点;9、何谓零点残余电压说明该电压产生的原因和消除的方法;答：零点残余电压：差动变压器在零位移时的输出电压;零点残余电压产生的主要原因：1.由于两个二次测量线圈的等效参数不对称时输出地基波感应电动势的幅值和相位不同,调整磁芯位置时,也不能达到幅值和相位同时相同;2.由于铁芯的特性非线性,产生高次谐波不同,不能互相抵消;为了减小差动变压器的零点残余电压可以采用的方式：1.尽可能保证传感器尺寸线圈电气参数和磁路对称 2.选用合理的测量电路 3.采用补偿线路减小零点残余电压10、按在传感器中的作用,光纤传感器常分为哪两大类型它们之间有何区别答：光纤传感器大致可分为功能型和非功能型两大类,它们的基本组成相似,由光源、入射光纤、调制器、出射光纤、光敏器件等组成;功能型又称传感型,这类传感器利用光纤本身对外界被测对象具有敏感能力和检测功能,光纤不仅起到传光作用,而且在被测对象作用下使光强、相位、偏振态等光学特性得到调制,调制后的信号携带了被测信息;如果外界作用时光纤传播的光信号发生变化,使光的路程改变,相位改变,将这种信号接收处理后,可以得到与被测信号相关的变化电信号;非功能型又称传光型,这时光纤只作传播光媒介,待测对象的调制功能是由其它转换元件实现的,光纤的状态是不连续的,光纤只起传光作用;11、光纤可以通过哪些光的调制技术进行非电量的检测,简要说明原理;答：光纤可以通过光强、相位、频率等的调制技术进行非电量的检测,光强度调制：利用外界物理量改变光纤中的光强度,通过测量光强的变化测量被测信息;根据光纤传感器探头结构形式可分为透射、反射、折射等方式调制;相位调制：一般压力、张力、温度可以改变光纤的几何尺寸长度,同时由于光弹效应光纤折射率也会由于应变而改变,这些物理量可以使光纤输出端产生相位变化,借助干涉仪可将相位变化转换为光强的变化;干涉系统的种类很多,可根据具体情况采用不同的干涉系统;频率调制：当光敏器件与光源之间有相对运动时,光敏器件接收到的光频率f s与光源频率f不同,这种现象称为光的“多普勒效应”;频率调制方法可以测量运动物体流体的速度、流量等;12、什么是光纤的数值孔径物理意义是什么NA取值大小有什么作用N=表示了光纤的集光能力,无论光源的发射功率有多大,答：1数值孔径定义为：Aθ张角之内的入射光才能被光纤接收、传播;若入射角超出这一范围,光线会进入包层只有在2c漏光;2N A越大集光能力越强,光纤与光源间耦合会更容易,但N A越大光信号畸变越大,所以要选择适当;13、什么是内光电效应什么是外光电效应说明其工作原理并指出相应的典型光电器件;答：当用光照射物体时,物体受到一连串具有能量的光子的轰击,于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应如电阻率变化、发射电子或产生电动势等;这种现象称为光电效应; 1当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象叫做内光电效应,内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应;入射光强改变物质导电率的物理现象称光电导效应,典型的光电器件有光敏电阻；光照时物体中能产生一定方向电动势的现象叫光生伏特效应,光电池、光敏晶体管;2在光线作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应,典型的光电器件有光电管、光电倍增管;14、什么是智能传感器系统简述系统的基本组成形式及相互关系答：智能传感器系统是传感器与微处理器相结合,兼有信息检测和处理功能的传感器系统;基本组成：传感器、调理电路、数据采集与转换、计算机及其Ｉ/Ｏ接口设备。
国家开放大学电大本科《传感器与测试技术》期末题库及答案
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《传感器与测试技术》题库及答案一一、简答题(每小题5分。
共20分)1．传感器：2．静特性：3．霍尔效应：4．压电效应：二、选择题(选择正确的答案，将其对应的字母填入括号内。
每空3分。
共12分)5．在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫( )。
A ．声光效应B ．热释电效应C ．光电导效应D ．光生伏特效应6．应变片绝缘电阻R m 是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值，通常要求R m 的范围是( )。
A ．50～100ΩM 以上B ．10～100ΩM 以上C ．50～l00ΩK 以上D ．100～500ΩM 以上7．利用光生伏特效应制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。
利用( )可制成半导体光敏电阻。
利用( )制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。
A ．压电效应B ．外光电效应C ．磁电效应D ．声光效应E ．光电导效应三、问答题(每小题6分，共24分)8．无失真检测的条件是什么?9．什么叫金属应变片的横向效应?10．磁电式传感器有何优点?11．简述电容式传感器的工作原理。
四、简答题(16分)12．请画出两种霍尔元件的驱动电路，简述其优缺点。
五、简述题(16分)13．常用的超声波探伤方法有哪些?各有什么特点?六、论述题(12分)14．简述传感器的选用原则与设计测试系统时应考虑的因素。
试题答案及评分标准一、简答题(每小题5分，共20分)1．传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。
传感器与检测技术(考试复习题)
传感器与检测技术(一)选择题1.※根据传感器的组成，能直接感受被测物理量的是（敏感元件）2.※通过动态标定可以确定传感器的（固有频率）3.※光导摄像管具有的功能是（光电转换功能、扫描功能、存贮功能）4.※在人工视觉系统中，明亮度信息可以借助（A/D转换器）5.※测量不能直接接触的物体的文档，可选用的温度传感器类型是（亮度式）6.※实用化的水分传感器是利用被测物质的（电阻值）与含水率之间的关系实现水分含量的测量。
7.※属于传感器静态特性指标的是（线性度）。
8.※传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（灵敏度越高）。
9.※红外光导摄像管上的红外图像所产生的温度分布在靶面上感应出相应的电压分布图像的物理基础是（热电效应）。
10.※热电偶式温度传感器的T端称为工作端，又称（热端）。
11.※在典型噪声干扰抑制方法中，将不同信号线分开并且留有最大可能的空间隔离是为了（克服串扰）。
12.※信号的方差大，表述信号的（波动范围大）。
13.※传感器输出量的变化△Y与引起此变化的输入量的变化量△X之比，称为（灵敏度）14.※对传感器实施动态标定，可以确定其（幅频特性）。
15.※周期信号频谱不具有的特点是（发散性）。
16.※在传感器与检测系统中，如果被测量有微小变化，传感器就有较大输出，表明该传感器的（灵敏度高）17.※对传感器实施静态标定，可以确定其（线性度）18.※下列传感器，不适合测量静态力的是（压电式压力传感器）。
19.※一般来说，压电式加速度传感器尺寸越大，其（固有频率越低）20.※为了测量多点的平均温度，可以将同一型号的热电偶的同性电极参考端相（并联）21.※对于信号x(t)和y(t)，若互相关系数P xy(t)=1，表明两信号（完全相关）。
22.※变磁通式速度传感器测转速时，若传感器转子的齿数越多，则输出的感应电动势的频率（越高）23.※某转动轴的径向截面上贴有4块磁钢，利用霍尔元件与转轴上的磁钢接近时产生脉冲的方法测量轴的转速。
传感器与检测技术期末复习题。
传感器与检测技术期末复习题2010.51、根据国标，传感器的定义是：P22、传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
3、绝对误差4、相对误差5、系统误差6、随机误差7、引用误差8、对一台确定的仪表或一个检测系统，最大引用误差是一个定值9、测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值作为划分精度等级的尺度。
10、某仪表的精度等级为0.1级，是表示。
在使用时它的最大引用误差不超过±1.0%；即在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其量程的± 1.0 %。
11、精度等级已知的测量仪表只有在被测量值接近满量程时，才能发挥它的测量精度。
12、静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。
静态特性的主要技术指标有：线性度、迟滞特性、重复性、灵敏度、分辨力和阈值、稳定性和温度稳定性、漂移、静态误差等。
13、传感器的动态性能指标主要有：固有频率、阻尼系数、频响范围、频率特性、时间常数、上升时间、响应时间、过冲量、衰减率、稳态误差、临界速度、临界频率等。
14、分辨力（分辨率）指传感器能检测到的最小的输入增量，可用绝对值、也可用满量程的百分数表示。
15、阈值：自控系统中能产生一个校正动作的最小输入值。
16、分辨力说明了传感器的最小的可测出的输入变量；阈值说明了传感器的最小可测出的输入量。
17、传感器的命名由主题词加四修饰语构成：主题词一一；第一级修饰语一一；第二级修饰语一一；第三级修饰语一一；第四级修饰语一一。
传感器的代号依次为：主称一一被测量一一转换原理一一序号。
主称一一传感器，代号C。
被测量一一用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记；转换原理一一用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记；序号一一用数字标记，厂家自定。
18、传感器的标定是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，有静态标定和动态标定两种。
静态标定用于检验测试传感器的静态特性指标，如线性度、灵敏度、滞后和重复性等。
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填空题:1.同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是( )的.2.压电式传感器使用( )放大器,此方法使传输电压几乎不受电缆长度的影响.3.中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器成为( )滤波器.4.一阶系统的时间常数为T,被测信号的频率为1/T,则信号经过测试系统后,输出信号与输入信号的相位差为( ).5.变间距式电容传感器的灵敏度与()成反比,所以适合于微小位移的测量.变面积式电容传感器的灵敏度与( )成反比,所以不适合微小位移的测量.6.测试系统的静态特性有( )、（）、（）。
在测试装置中，从调制信号的方法来看，当用12KHZ的交流信号作为电桥的激励电压时，其作用在于生成（）波。
7某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预计其来任意时刻的值，则该信号称为（）。
8可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气隙越小，灵敏度（）。
9从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是有（）特性的信号。
10数字信号是指明时间和幅值都具有（）特性的信号。
11虽然信号可在时域或频域中描述，但是其（）是不变的。
12带滤波器的中心频率F=500HZ，负3分贝点的带宽B=10HZ，则该滤波器的品质因数Q=（）。
13周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有（）和（）特性。
14传感器按输入量分，大致有（）、（）、（）、（）等类型。
15压电式传感器是利用某些材料的（）特性来制作的传感器。
16正弦信号的自相关函数是一个同频的（）函数。
17A/D转换是将（）信号转换成（）信号的装置。
18直流电桥的平衡条件是（）。
19磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频带（）。
20压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其（）发生变化。
21滤波器带宽B和响应建立时间Te的乘积通常选取在BTe=( ).22当被测量是一个单向向量，要求传感器单向灵敏度（），其横向灵敏度（）。
23传感器的灵敏度越高，则线性范围就（）。
24时域为常数M的信号，其频谱是（）。
25各态历经随机过程任一单个样本函数的（）平均统计特征等于该过程的（）平均统计特征。
26周期信号的频谱具有（）特点，瞬变非周期信号的频谱具有（）特点。
27一阶系统的动特性参数是（），为使动态响应快，该参数（）。
28测试系统应包括（）、（）、（）、（）、（）等五个部分。
29测量装置的特性描述有（）态特性描述和（）特性描述。
30由信息与信号的关系可知，信号是信息的（）。
31根据采样定理，被测信号的频率W1与测试系统的固有频率W2关系是（）。
32表示无用信息的信号又称之为（）或（）。
33从能否用数学公式描述的角度来说，信号可分类为（）和（）。
34非确定性某信号不能够用（）或（）来描述，但变化服从（）规律。
35信号在时域被压缩，则该信号在频域中的（）成分将增加。
36模似信号是指时间和幅值都具有（）特性的信号。
37物性型传感器的最大特点是（）。
38X（F）为X（T）的频谱，W（F）为矩形窗函数W（T）的频谱，二者时域相乘，则频域可表示为（），该乘积后的信号的频谱为（）频谱。
39变间隙式电容式传感器常作成差动的，其主要目的之一是（），目的之二是（），目的之三是（）。
40各态历经平稳随机信号的均值表示信号的（）分量；方差表示信号的（）。
41描述周期信号的工具是（）。
42获得周期性时域信号的频谱用（）的数学工具。
43获得非周期时域信号的频谱用（）数学工具。
44若测试装置实现不失真测量，则该装置的幅频特性是：A（w)=(),该装置的相频特性是&（W）与W成（）或称（）关系。
45半导体应变片传感器的工作原理是基于（）效应；涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中的（）效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的（）效应。
46滤波器的分辨率越高，则测量信号时其响应速度（）。
47有一个信号，其数学描述为X（T）=2SIN2T,y信号输入=0。
5的某一阶装置后，稳态输出的幅值为（）；稳态输出相位滞后为（）；输出信号的数学描述为（）。
48对二阶系统输入周期信号x(t)=acos(wt+q),则对应的输出信号的频率（），输出信号的幅值（），输出信号的相位（）。
49低通滤器对输入信号的作用是（）。
50调幅过程相当于频率的（）过程。
51概率密度函数提供随机信号沿（）分布的信息。
52单位频宽上的幅值表示的是（）函数。
53光线示波器的振子的动特性是（）系统的特性。
54时域是实偶函数的信号，其对应的频域函数是（）函数。
55时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是（）函数。
56频域是虚奇函数的信号，其对应的时域函数是（）函数。
57两个信号时域相乘，对应于频域函数是各自频域的（）。
58用时域窗来截取连续信号，窗越宽则主瓣（）。
59窗函数的优劣大致可从（），（），（）等几个方面来评价。
60窗函数的选择应力求其频谱的（）窄些，（）小些。
61对周期信号进行（）截断，是获得准确频谱的先决条件。
62比较窄的主瓣可以获得较高的（），小的旁瓣可以减小（）。
63矩形窗函数的（）最窄，旁瓣则（），泄漏较（）。
64当需要获得精确的频谱主峰的（），而对幅值的精度要求不高的场合，可以选用（）。
65三角窗与矩形窗相比，主瓣宽度为矩形窗的（），旁瓣（），并且不会出现（）。
66汉宁窗的旁瓣明显（），因此具有抑制（）的作用，但是（）较宽，致使（）分辨能力较差。
67当测量系统的脉冲响应时，信号随时间的延长而（），而许多噪声和误差的影响却是（），所以开始部分的信噪比（），随着信号的衰减，信噪比（）。
68指数窗的特点无（）瓣，但是（）瓣较宽，因此（）较低。
69压阻效应是指（）半导体材料在沿着某一轴向受到（）作用时，其（）发生变化的现象。
70测试系统通常由__________、_____________、及__________所组成。
71信息是被研究对象______的特征，信号则是_______的截体。
72测试技术包含了________和_______两方面内容。
73测试装置的特性可分为_______特性和________特性。
74测试装置的静态特性指标有_______及________等。
75引用相对误差为0.5%的仪表，其精度等级为_____级。
76描述测试装置动态特性的数学模型有________。
77能用确切数学式表达的信号称为______信号，不能用确切数学表达的信号称为______信号。
周期性信号是属于上述的______信号，随机信号是属于________信号。
78测试装置以及被测试的系统的结构参数（如装置的质量、弹性刚度、阻尼系数、电感、电容、电阻、比热、热阻等）是不随时间而变化的，称为______系统，且装置或系统的输入输出呈线性关系，则称为_______系统。
线性系统最重要的特性就是_______、________及________等。
79闭环伺服式传感器较之一般开环式传感器具有高的_______和_______。
80将被测物理量转换成与之相对应的、容易传输和处理的信号的装置称之为_________。
81测试装置在稳态下，输出信号变化量和输入信号变化量之比称之为装置的____________。
82测试装置输出信号的拉氏变换和输入信号的拉氏变换之比称为装置的___________。
83测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的_________。
84测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应为h(t)，其拉氏变换就是测试装置本身的___________。
85测试装置输出波形无失真但有时间延迟t的有失真测试条件是：装置的幅频特性为_______，相频特性为__________；输出波形既不失真又无延迟的条件是：幅频特性为________，相频特性为___________。
86半导体应变片工作原理是基于--效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数__________。
87压电式传感器有__________、_______等，参量式传感器有________、_______、___________等。
88压电式传感器常用的压电材料有_______、________等。
89自感式传感器通过改变_______、_______和_______，从而改变线圈的自感量，可将该类传感器分为_________、________和_______。
90差动变压器式传感器的工作原理是_______________，故也称其为----传感器。
91电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器，主要类型有：极距变化型、__________等。
92压电式传感器使用_________放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
93利用正电压效应，可制作_______、_______等，利用逆压电效应，可制作________、________等。
94动圈磁电式振动传感器，其输出感应电动势e与线圈相对于磁场运动的______成正比，如在测量电路中接入--电路和--电路，还可用来测量振动位移和加速度。
95磁带记录仪快慢放将使重放信号的频带_______，慢录快放则使重放信号频带_________。
96已知x(t)和y(t)为两个周期函数，T为其共同周期，其互相头函数为_______。
97采样频率fa,被采样的模拟信号最高频率分量fc,采样定理为__________，实际工作中一般选取__________。
98若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生________现象。
99对连续时域信号作加窗截熠处理，必然会引起频谱的___________现象。
100带通滤波器的上截止频率fc1 ,下截止频率fc2,其中心频率fc=__________。
101带通滤波器的上截止频率fc2,下截止频率fc1, 若为1/3倍频程滤波器，则fc2与fc1的关系为fc2=_________________.102在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一个用容抗，另一个用___________. 103压电式传感器有两种前置放大器，为____________和_____________.104附加传感器质量将使原被测振动系统的固有频率__________. 105 使用电阻应变仪时，想在半桥双臂各并联一片电阻应变片以提高灵敏度，这种做法是_____的（正确或错误）。
106如果所测试的信号不随时间变化,这种测试称为_________测试，如果所测试的信号随时间变化很快，这种测试称为_________测试. 107统计特征参数不随时间而变化的随机过程属于_________随机过程。
108各态历经（遍历性）随机过程任一单个样本函数的__________平均统计特征等于该过程的__________平均统计特征。