同济大学2008至2009学年第二学期传感器与检测技术期末考试试题A
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、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。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是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。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是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。
6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。
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。
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、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。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是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。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是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。
6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。
《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》试题 2009答案
传感器原理及应用 试 题A 答案课程综合考试，合计分数70分一、 判断题（正确打√标记，错误打×标记，每题1分，共10分）1． （ √ ）迟滞(或称迟环)特性表明传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间输出和输入特性曲线不重合的程度。
2． （ × ）由均质材料构成的热电偶，热电势的大小与导体材料及导体中间温度有关，与热电偶尺寸、形状及电极温度分布无关。
3． （ × ）对于压电晶体中的多晶体压电陶瓷当沿X 轴的方向施加外作用力时，会在垂直于X 轴和Y 轴两个轴的表面出现电荷。
4． （ × ）造成电感传感器零点残余电压的原因是由于电感线圈受外界磁场的干扰。
5． （ × ）光纤是利用光的折射原理工作的，光纤由纤芯、包层和套管组成，且纤芯的折射率小于包层的折射率。
6． （ × ）超声波传感器的发射探头是利用正压电效应、接收探头是利用负压电效应基础上实现对被测量进行测量的。
7． （ √ ）螺管型电感传感器采用差动结构也不能完全消除非线性误差。
8． （ × ）光电器件的光谱特性就是指它们的输出电信号与调制光频率变化的关系。
9． （ × ）在压电式传感器的测量线路中，电压放大器能够测量静态量更换电缆后需要重新标定灵敏度。
10． （ √ ）某光栅每毫米刻线100条，光学放大倍数为1000，当光栅移动一个栅距时，就移动一个莫尔条纹，产生的莫尔条纹宽度为10mm 。
二、简答题（每题5分共20分）1．什么是传感器？包含哪些方面含义，传感器由哪三个部分组成？答：传感器（Transducer/Sensor ）的定义是：“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”。
定义包含的意思：① 传感器是测量装置，能完成检测任务；② 它的输入量是某一种被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；③ 它的输出量是某种物理量，这种量应便于传输、转换、处理、显示等等，这种量不一定是电量，还可以是气压、光强等物理量，但主要是电物理量；④ 输出与输入之间有确定的对应关系，且能达到一定的精度。
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、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。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是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。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是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。
6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。
(完整word版)传感器技术期末考试试卷
传感器技术期末考试试卷(A)一、名词解释（每题4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、便于应用的另一种量的测量装置）（能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成）2. 电位器式传感器：（是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，，又可做分压器用的测量装置）3. 电容式传感器：（将被测量（如压力、尺寸等）的变化转换成电容量变化的一种传感器）4. 霍尔传感器：（是利用霍尔元件的霍尔效应制作的半导体磁敏传感器）5. 测量：（是将被测量与同性质的标准量通过专门的技术和设备进行比较，获得被测量对比该标准量的倍数，从而在量值上给出被测量的大小和符号）二、填空题（每空1分，共20分）1. 电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的装置。
2.压电式传感器元件是力敏元件，它能测量最终能变换为力的那些物理量是：应力、压力、加速度等。
3.压电陶瓷是人工制造的多晶体，由无数细微的电畴组成。
4.测定温度传感器通常是用热电偶、热电阻及热敏电阻三种。
5. 电涡流式传感器是根据电涡流效应制成的。
6.在光线作用下，半导体的电导率增加的现象称为光电效应。
7.功能型光纤传感器分为：相位调制型传感器、光强调制型传感器和偏振态调制型传感器三种类型。
8.直接测量的方法通常有三种方法，即：偏差法、零位法和微差法。
9. 电位器式传感器是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，又可做分压器用的测量装置三、简答题（每题10分，共30分）1. 按传感器的工作原理分类有哪些？（1）电学式传感器；（2）磁学式传感器；（3）光电式传感器；（4）电势型传感器；（5）电荷式传感器；（6）半导体传感器；（7）谐振式传感器；（8）电化学式传感器等。
2. 应变片有哪几部分组成？其核心部分是什么？电阻应变片的构造一般由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案传感器与⾃动检测技术⼀、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、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。
2、⾦属材料的应变效应是指⾦属材料在受到外⼒作⽤时，产⽣机械变形，导致其阻值发⽣变化的现象叫⾦属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应⼒作⽤后，其电阻率发⽣明显变化，这种现象称为压阻效应。
4、⾦属丝应变⽚和半导体应变⽚⽐较其相同点是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。
5、⾦属丝应变⽚和半导体应变⽚⽐较其不同点是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。
6、⾦属应变⽚的灵敏度系数是指⾦属应变⽚单位应变引起的应变⽚电阻的相对变化叫⾦属应变⽚的灵敏度系数。
7、固体受到作⽤⼒后电阻率要发⽣变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件⽤来感知应变，电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
同济大学课程考核试卷(A卷) (2)
同济大学课程考核试卷（A卷）2008—2009学年第二学期命题教师签名：审核教师签名：课号：102214课名：传感器与检测技术考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试( ■ )、重考( )试卷年级专业学号姓名得分二、选择题（每题2分，共24分）1. 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器可分为（D ）传感器。
A．温度型和速度型B．物性型和结构型C．机械型和电子型D．能量转换型和能量控制型2. 二阶传感器系统中，属于其动态特性的表征参数是（C ）。
A．线性度B．灵敏度C．超调量D．漂移3. 为了减小非线性误差，采用差动变隙式电感传感器，其灵敏度和单线圈式传感器相比，( D )。
A. 降低二倍B. 降低一倍C. 提高二倍D. 提高一倍4. 电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（C ）电路。
A．加法器B．检波C．相敏检波D．鉴频5. 若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（A ）。
A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小6. 压电传感器的等效电路，（D ）。
A．可以等效为电压源，不可等效为电荷源B．可以等效为电压源，不可等效为电荷源C．既不可等效为电压源，也不可等效为电荷源D．既可等效为电压源，也可等效为电荷源7. 电涡流在金属导体中的形成范围为（D ）A.传感器线圈外径附近B.传感器线圈内径附近C.表面D.表面且传感器线圈外径附近8. 光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，（C ）。
A. 可实现电路隔离，不可进行电平转换B. 不可实现电路隔离，可进行电平转换C. 可实现电路隔离，可进行电平转换D. 不可实现电路隔离，不可进行电平转换9. 压电陶瓷与天然石英的压电性能比较，通常（A ）。
A．压电常数大，居里点低B．压电常数小，居里点高C．压电常数大，居里点高D．压电常数和居里点都差不多10. 应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（A ）A．单臂电桥B．半桥C．全桥D．半桥和全桥11. 对热电耦传感器，形成热电势的必要条件是：( A )A．两种导体材料不同；节点所处的温度不同B．两种导体材料相同；节点所处的温度不同；C．两种导体材料不同；节点所处的温度相同D．两种导体材料相同；节点所处的温度相同12. 在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压( D )。
2008试卷及答案_传感器与检测技术
同济大学课程考核试卷（A卷）2008—2009学年第二学期命题教师签名：审核教师签名：课号：102214 课名：传感器与检测技术考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试( ■ )、重考( )试卷年级专业学号姓名得分一、选择题（每题2分，共24 分）1. 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器可分为（）传感器。
A．温度型和速度型B．物性型和结构型C．机械型和电子型D．能量转换型和能量控制型2. 二阶传感器系统中，属于其动态特性的表征参数是（）。
A．线性度B．灵敏度C．超调量D．漂移3. 为了减小非线性误差，采用差动变隙式电感传感器，其灵敏度和单线圈式传感器相比，( )。
A. 降低二倍B. 降低一倍C. 提高二倍D. 提高一倍4. 电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（）电路。
A．加法器B．检波C．相敏检波D．鉴频5. 若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（）。
A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小6. 压电传感器的等效电路，（）。
A．可以等效为电压源，不可等效为电荷源B．可以等效为电压源，不可等效为电荷源C．既不可等效为电压源，也不可等效为电荷源D．既可等效为电压源，也可等效为电荷源7. 电涡流在金属导体中的形成范围为（）A.传感器线圈外径附近B.传感器线圈内径附近C.表面D.表面且传感器线圈外径附近8. 光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，（）。
A. 可实现电路隔离，不可进行电平转换B. 不可实现电路隔离，可进行电平转换C. 可实现电路隔离，可进行电平转换D. 不可实现电路隔离，不可进行电平转换9. 压电陶瓷与天然石英的压电性能比较，通常（）。
A．压电常数大，居里点低B．压电常数小，居里点高C．压电常数大，居里点高D．压电常数和居里点都差不多10. 应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（）A．单臂电桥B．半桥C．全桥D．半桥和全桥11. 对热电耦传感器，形成热电势的必要条件是：( )A．两种导体材料不同；节点所处的温度不同B．两种导体材料相同；节点所处的温度不同；C．两种导体材料不同；节点所处的温度相同D．两种导体材料相同；节点所处的温度相同12. 在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压( )。
最新试卷及答案-传感器与检测技术
同济大学课程考核试卷（A卷）2008—2009学年第二学期命题教师签名：审核教师签名：课号：102214 课名：传感器与检测技术考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试( ■ )、重考( )试卷年级专业学号姓名得分一、选择题（每题2分，共24 分）1. 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器可分为（）传感器。
A．温度型和速度型B．物性型和结构型C．机械型和电子型D．能量转换型和能量控制型2. 二阶传感器系统中，属于其动态特性的表征参数是（）。
A．线性度B．灵敏度C．超调量D．漂移3. 为了减小非线性误差，采用差动变隙式电感传感器，其灵敏度和单线圈式传感器相比，( )。
A. 降低二倍B. 降低一倍C. 提高二倍D. 提高一倍4. 电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（）电路。
A．加法器B．检波C．相敏检波D．鉴频5. 若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（）。
A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小6. 压电传感器的等效电路，（）。
A．可以等效为电压源，不可等效为电荷源B．可以等效为电压源，不可等效为电荷源C．既不可等效为电压源，也不可等效为电荷源D．既可等效为电压源，也可等效为电荷源7. 电涡流在金属导体中的形成范围为（）A.传感器线圈外径附近B.传感器线圈内径附近C.表面D.表面且传感器线圈外径附近8. 光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，（）。
A. 可实现电路隔离，不可进行电平转换B. 不可实现电路隔离，可进行电平转换C. 可实现电路隔离，可进行电平转换D. 不可实现电路隔离，不可进行电平转换9. 压电陶瓷与天然石英的压电性能比较，通常（）。
A．压电常数大，居里点低B．压电常数小，居里点高C．压电常数大，居里点高D．压电常数和居里点都差不多10. 应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（）A．单臂电桥B．半桥C．全桥D．半桥和全桥11. 对热电耦传感器，形成热电势的必要条件是：( )A．两种导体材料不同；节点所处的温度不同B．两种导体材料相同；节点所处的温度不同；C．两种导体材料不同；节点所处的温度相同D．两种导体材料相同；节点所处的温度相同12. 在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压( )。
《传感器及检测技术》期末测试题及答案
《传感器及检测技术》期末测试题及答案一、单项选择题（每题1分，共15分）1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由( ) 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2、不能用涡流式传感器进行测量的是( ) 。
A、位移B、材质鉴别C、探伤D、非金属材料3、不能采用非接触方式测量的传感器是：（）。
A、霍尔传感器B、光电传感器C、热电偶D、涡流传感器4、通常所说的传感器核心组成部分是指：（）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5、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（）A、光敏二极管B、硅光电池C、光电管D、光导管6、为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是：（）。
A、半桥双臂各串联一片电阻应变片；B、半桥双臂各并联一片电阻应变片；C、适当提高电桥的电源电压；D、增大应变片的初始电阻值。
7、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是 ( )。
A、延迟时间B、上升时间C、峰值时间D、响应时间8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是 ( )。
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9、属于传感器动态特性指标的是 ( )。
A、重复性B、固有频率C、灵敏度D、漂移10、影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是 ( )。
A、导电材料电阻率的变化B、导电材料几何尺寸的变化C、导电材料物理性质的变化D、导电材料化学性质的变化11、电阻应变片的线路温度补偿方法有 ( )。
A、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法12、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将 ( )。
A、保持不变B、增大为原来的一倍C、减小一倍D、增大为原来的两倍13、试题关键字：变间隙式。
08传感器A卷答案
2007—2008学年第4学期传感器原理课程期末考试试卷（A卷）答案及评分标准分析变隙式自感传感器电感值与间隙、初始电感间关系。
2007 —2008学年第4学期传感器原理课程期末考试试卷（A 卷）答案及评分标准因为P =ql , q 为电荷量，l 为正负电荷之间距离。
此时正负电荷重心重合，电偶极矩的矢量和等于零，即P 1+P 2+P 3=0，所以晶体表面不产生电荷，即呈中性。
当石英晶体受到沿x 轴方向的压力作用时，晶体沿x 方向将产生压缩变形，正负离子的相对位置也随之变动。
此时正负电荷重心不再重合，电偶极矩在x 方向上的分量由于P 1的减小和P 2、P 3的增加而不等于零。
在x 轴的正方向出现负电荷， 电偶极矩在y 方向上的分量仍为零，不出现电荷。
（2分）当晶体受到沿y 轴方向的压力作用时， P 1增大，P 2、P 3减小。
在x 轴上出现电荷，它的极性为x 轴正向为正电荷。
在y 轴方向上仍不出现电荷。
（2分） 如果沿z 轴方向施加作用力，因为晶体在x 方向和y 方向所产生的形变完全相同，所以正负电荷重心保持重合，电偶极矩矢量和等于零。
这表明沿z 轴方向施加作用力，晶体不会产生压电效应。
5、光电倍增管工作原理。
（按叙述过程得分）各个倍增极上均加上电压，阴极电位最 低，从阴极开始，各个倍增极的电位依 次升高，阳极电位最高，同时这些倍增 电机在一定能量的电子轰击下，能够产 生更多的次级电子，由于相邻两个倍增 电极之间有电位差，因此，存在加速电 场，从阴极打击出的光电子，在电场的 加速下，打到第一个倍增电极上，引起 二次电子发射，每个电子能从这倍增电 极上打出3~6倍的次级电子，被打出的次级电子再经电场加速后，打在第三个倍增电极上，电子数又增加3~6倍，如此不断倍增下去，阳极作后收集到的电子数将达到7510~10倍的光电子。
6、为什么只能用半导体材料作霍尔元件。
R H =μρ，霍尔常数等于霍尔片材料的电阻率与电子迁移率μ的乘积。
传感器技术与应用期末试卷答案A
共6页 第1页《传感器应用及技术》试卷答案A一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B8、C9、C 10、C11、C 12、B 13、C 14、C 15、D16、C 17、C 18、B 19、D 20、A二、填空题 (本大题共5空，每空2分，共10分)21、±1℃，±1% 22、1．5倍 23、敏感元件、传感元件、测量转换电路三、证明题（本大题共1小题，每小题10分，共10分）24、证明：R R R ∆+=1 R R R ∆-=4E RR R R E R R R R E R R R R U U U db cb cd 2242∆-∆-=+∆--+∆+=-= 略去R ∆的二次项,即可得R R E U cd ∆⋅-=2 四、简答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）25、答：①热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A 、B 串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不同的温度下，那么回路中就会存在热电势。
因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势，通称热电势。
②接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接触处形成的热电势。
它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状和尺寸无关。
③温差电动势：是在同一根导体中，由于两端温度不同而产生的一种电势。
④热电偶测温原理：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。
所谓热电效应，就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大，产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小，就可测得温度的大小。
⑤热电偶三定律a中间导体定律b中间温度定律c参考电极定律⑥误差因素：参考端温度受周围环境的影响措施：a C00恒温法b计算修正法（冷端温度修正法）c仪表机械零点调整法d热电偶补偿法e电桥补偿法f冷端延长线法26、答：霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
传感器与检测技术期末试卷
第 3 页三、简答题(每小题6分，共18分)1.简述应变片式电阻传感器的工作原理。
P312．简述霍尔电势产生的原理。
P1073．什么是中间导体定律？有什么意义？ P173四、分析计算题（共45分）1．下图所示，欲制作一个全桥差动圆柱式力传感器。
要求：（10分） （1）在圆柱面展开图上按要求画出应变片粘贴示意图；（标上电阻和应变片的标号）（2分）（2）画出能初始调零的测量电路图；（3分）第 4 页（3）写出输出电压的公式；（2分） （4）说出差动测量的优点（3分）2．下图所示为光敏二极管测量电路，问：（1）光敏二极管在工作时应如何偏置？（2）要使电路有电信号输出，光子能量应满足什么条件？（3）暗盒中的二极管有什么作用？ (8分)得分 评卷人得分 评卷人班级:＿＿＿＿＿＿姓名:＿＿＿＿＿＿学号:＿＿＿＿＿＿密 封 线第 5页3.右图所示为半波电压输出电路，二极管D 1、D 2均作为理想开关；（10分） （1）分析该电路工作原理；（7分） （2）画出输入输出（X-Uo ）关系的曲线图。
（3分）4．用压电式加速度计及电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度P K 为7.6pC/g （g 为重力加速度），电荷放大器的灵敏度A K 为0.1V/pC ，输入加速度为a 。
（1）写出系统输出电压0U 的计算公式，（2）当输入加速度a 为3g ，5g 时系统的输出电压3g U ，5g U。
（7分）第 6 页5．试用光敏元件设计一个光电式转速计的原理图，并说明工作原理。
（10分）班级:＿＿＿＿＿＿姓名:＿＿＿＿＿＿学号:＿＿＿＿＿＿班级:＿＿＿＿＿＿姓名:＿＿＿＿＿＿学号:＿＿＿＿＿＿ 密 封 线。
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同济大学2008至2009学年第二学期传感器与检测技术期末考试试题A同济大学课程考核试卷（A卷）2008—2009学年第二学期命题教师签名：审核教师签名：课号：102214 课名：传感器与检测技术考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试( ■ )、重考( )试卷年级专业学号姓名得分一、选择题（每题2分，共24 分）1. 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器可分为（）传感器。
A．温度型和速度型 B．物性型和结构型 C．机械型和电子型 D．能量转换型和能量控制型2. 二阶传感器系统中，属于其动态特性的表征参数是（）。
A．线性度 B．灵敏度 C．超调量 D．漂移3. 为了减小非线性误差，采用差动变隙式电感传感器，其灵敏度和单线圈式传感器相比，( )。
A. 降低二倍B. 降低一倍C. 提高二倍D. 提高一倍4. 电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（）电路。
A．加法器 B．检波 C．相敏检波 D．鉴频5. 若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（）。
A．增大 B．减小 C．不变 D．可能增大，也可能减小6. 压电传感器的等效电路，（）。
A．可以等效为电压源，不可等效为电荷源 B．可以等效为电压源，不可等效为电荷源C．既不可等效为电压源，也不可等效为电荷源 D．既可等效为电压源，也可等效为电荷源7. 电涡流在金属导体中的形成范围为（）A.传感器线圈外径附近B.传感器线圈内径附近C.表面D.表面且传感器线圈外径附近8. 光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，（）。
A. 可实现电路隔离，不可进行电平转换B. 不可实现电路隔离，可进行电平转换C. 可实现电路隔离，可进行电平转换D. 不可实现电路隔离，不可进行电平转换9. 压电陶瓷与天然石英的压电性能比较，通常（）。
A．压电常数大，居里点低 B．压电常数小，居里点高 C．压电常数大，居里点高D．压电常数和居里点都差不多10. 应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（）A．单臂电桥 B．半桥 C．全桥 D．半桥和全桥11. 对热电耦传感器，形成热电势的必要条件是： ( )A．两种导体材料不同；节点所处的温度不同B．两种导体材料相同；节点所处的温度不同；C．两种导体材料不同；节点所处的温度相同D．两种导体材料相同；节点所处的温度相同12. 在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压( )。
A. 幅值：变小，相位：不变B. 幅值：大→小→大，相位：不变C. 幅值：变大，相位:反相D. 幅值：大→小→大，相位：反相二、填空题（每题2分，共16分）1．传感器的输入输出特性指标可分为静态和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的__ _ _ __指标，而频率响应特性是传感器的指标。
2．旋转式编码器可以测量转轴的角位移，其中在任意位置都有固定的数字编码与位置对应，线数为360线的增量式编码器分辨力为___ ___（角）度。
3．光电效应分为和两大类。
4．湿敏传感器的工作电源要求采用信号源。
5．霍尔元件一般采用材料。
6．.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_ __ ___。
7．热电偶电动势由 _电动势和接触电动势两部分组成。
8．莫尔条文的光强度变化近似正弦变化，因此，便于将电信号作进一步细分，即采用技术三简答题（10分）1．压电传感器分别用两片完全相同的压电元件串联（不同极性端互联）和单片使用，如图所示，所受压力相同，试比较其输出电压、电荷、电容的关系。
(5分)2．何为热电偶的热电效应？问如图所示的热电偶热电动势的组成，并写出回路总电势的表达式。
三、如图所示差动式同心圆电容传感器，其可动极筒外径为r=，固定极筒内径为R=10mm，上下遮盖长各为10mm时；试求电容值C1和C2。
当供电电源频率为60Hz时。
求其容抗值。
（10分）四、在你所做的形变实验系统中，采用弹性悬臂梁贴应变片的方法配合桥路测量位移。
用千分尺读得位移数x值，然后记录单臂、半桥和全桥三种桥路的输出电压u。
（20分）(1)简述何谓“应变效应”(2)画出三种桥路并说明各桥路之间测量灵敏度的关系。
(3)画出此传感器的组成方块图并标出各部分组成名称。
(4)若传感器静态方程近似u=e x,求用端基法在(0<x<1)区间拟合直线方程。
五、有四个性能完全相同的应变片（K=2），将其贴在如图所示压力传感器圆板形感压膜片上。
已知：膜片r=20mm，h=，E=2×1011N/m2，μ=。
现将四个应变片组成全桥测量电路，桥路电源U=6V，求：（20分）(1)确定应变片在感压膜片上的位置；(2)画出相应全桥测量电路图；(3)当被测压力为时，求各应变片的应变值及桥路输出电压值；(4)该压力传感器是否具有温度补偿作用？为什么？(5)桥路输出量电压与被测压力之间是否存在线性关系？参考答案同济大学课程考核试卷（A卷）2008—2009学年第二学期命题教师签名：审核教师签名：课号：102214 课名：传感器与检测技术考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试( ■ )、重考( )试卷年级专业学号姓名得分二、选择题（每题2分，共24 分）1. 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器可分为（ D ）传感器。
A．温度型和速度型B．物性型和结构型C．机械型和电子型D．能量转换型和能量控制型2. 二阶传感器系统中，属于其动态特性的表征参数是（ C ）。
A．线性度B．灵敏度C．超调量D．漂移3. 为了减小非线性误差，采用差动变隙式电感传感器，其灵敏度和单线圈式传感器相比，( D )。
A. 降低二倍B. 降低一倍C. 提高二倍D. 提高一倍4. 电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（ C ）电路。
A．加法器B．检波C．相敏检波D．鉴频5. 若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（ A ）。
A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小6. 压电传感器的等效电路，（ D ）。
A．可以等效为电压源，不可等效为电荷源B．可以等效为电压源，不可等效为电荷源C．既不可等效为电压源，也不可等效为电荷源D．既可等效为电压源，也可等效为电荷源7. 电涡流在金属导体中的形成范围为（ D ）A.传感器线圈外径附近B.传感器线圈内径附近C.表面D.表面且传感器线圈外径附近8. 光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，（ C ）。
A. 可实现电路隔离，不可进行电平转换B. 不可实现电路隔离，可进行电平转换C. 可实现电路隔离，可进行电平转换D. 不可实现电路隔离，不可进行电平转换9. 压电陶瓷与天然石英的压电性能比较，通常（ A ）。
A．压电常数大，居里点低B．压电常数小，居里点高C．压电常数大，居里点高D．压电常数和居里点都差不多10. 应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（ A ）A．单臂电桥B．半桥C．全桥D．半桥和全桥11. 对热电耦传感器，形成热电势的必要条件是：( A )A．两种导体材料不同；节点所处的温度不同B．两种导体材料相同；节点所处的温度不同；C．两种导体材料不同；节点所处的温度相同D．两种导体材料相同；节点所处的温度相同12. 在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压( D )。
A. 幅值：变小，相位：不变B. 幅值：大→小→大，相位：不变C. 幅值：变大，相位:反相D. 幅值：大→小→大，相位：反相二、填空题（每题2分，共16分）1．传感器的输入输出特性指标可分为静态和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的__ _静态_ __指标，而频率响应特性是传感器的动态指标。
2．旋转式编码器可以测量转轴的角位移，其中绝对式编码器在任意位置都有固定的数字编码与位置对应，线数为360线的增量式编码器分辨力为___1___（角）度。
3．光电效应分为内光电效应和外光电效应两大类。
4．湿敏传感器的工作电源要求采用交流信号源。
5．霍尔元件一般采用半导体材料。
6．.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_____。
7．热电偶电动势由_温度差______电动势和接触电动势两部分组成。
8．莫尔条文的光强度变化近似正弦变化，因此，便于将电信号作进一步细分，即采用“倍频技术”技术三简答题（10分）1．压电传感器分别用两片完全相同的压电元件串联（不同极性端互联）和单片使用，如图所示，所受压力相同，试比较其输出电压、电荷、电容的关系。
(5分)2．何为热电偶的热电效应？问如图所示的热电偶热电动势的组成，并写出回路总电势的表达式。
答：如图所示，两种不同性质的导体或半导体材料A、B 串接成一个闭合回路，如果两接合点处的温度不同，即T≠T0，则在两导体间产生热电势，也称热电动势。
同时在回路中有一定大小的电流，这种现象称为热电效应。
（2分）热电动势组成：两导体的接触电势＋单一导体的温差电势。
（1分）三、（10分）如图所示差动式同心圆电容传感器，其可动极筒外径为r=，固定极筒内径为R=10mm，上下遮盖长各为10mm时；试求电容值C1和C2。
当供电电源频率为60Hz时。
求其容抗值。
（10分）解： C1 = C2 = ==( pF) （5分）Z1=Z2===965(kΩ) （5分）四、在你所做的形变实验系统中，采用弹性悬臂梁贴应变片的方法配合桥路测量位移。
用千分尺读得位移数x值，然后记录单臂、半桥和全桥三种桥路的输出电压u。
（20分）(1)简述何谓“应变效应”（4分）(2)画出三种桥路并说明各桥路之间测量灵敏度的关系。
（6分）（3）画出此传感器的组成方块图并标出各部分组成名称。
（4分）(4)若传感器静态方程近似u=e x,求用端基法在(0<x<1)区间拟合直线方程。
（6分）解答：（1）简述何谓“应变效应”（4分）金属电阻的相对变化与金属应变之间存在比例关系称为金属的电阻应变效应。
金属丝的应变灵敏系数物理意义为单位应变引起的电阻相对变化。
（2）画出三种桥路并说明各桥路之间测量灵敏度的关系。
（6分）K1=(ΔR/R) K2=(ΔR/R) K3=E(ΔR/R)（3）画出此传感器的组成方块图并标出各部分组成名称。
（4）若传感器的静态方程近似为u = e x，求用端基法在 (0 < x <1 )区间拟合直线方程。
（6分）U = a0+k x a0=1k=(e-1)/(1-0)= U=1+每小点2分五、综合题（20分）有四个性能完全相同的应变片（K=2），将其贴在如图所示压力传感器圆板形感压膜片上。
已知：膜片r=20mm，h=，E=2×1011N/m2，μ=。