(完整word版)中北大学传感器原理与应用试题及答案
传感器原理及应用作业参考答案
《传感器原理与应用》作业参照答案作业一1.传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？答：传感器平时由敏感元件、传感元件及测量变换电路三部分组成。
各部分在检测过程中所起作用是：敏感元件是在传感器中直接感觉被测量，并输出与被测量成必然联系的另一物理量的元件，如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力变换为位移。
传感元件是能将敏感元件的输出量变换为适于传输和测量的电参量的元件，如应变片可将应变变换为电阻量。
测量变换电路可将传感元件输出的电参量变换成易于办理的电量信号。
2.传感器有哪些分类方法？各有哪些传感器？答：按工作原理分有参量传感器、发电传感器、数字传感器和特别传感器；按被测量性质分有机械量传感器、热工量传感器、成重量传感器、状态量传感器、探伤传感器等；按输出量形类分有模拟式、数字式和开关式；按传感器的结构分有直接式传感器、差分式传感器和补偿式传感器。
3.测量误差是如何分类的？答：按表示方法分有绝对误差和相对误差；按误差出现的规律分有系统误差、随机误差和粗大误差按误差本源分有工具误差和方法误差按被测量随时间变化的速度分有静态误差和动向误差按使用条件分有基本误差和附加误差按误差与被测量的关系分有定值误差和积累误差。
4.弹性敏感元件在传感器中起什么作用？答：弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位，是检测系统的基本元件，它能直接感觉被测物理量（如力、位移、速度、压力等）的变化，进而将其转变成自己的应变或位移，尔后再由各种不同样形式的传感元件将这些量变换成电量。
5.弹性敏感元件有哪几种基本形式？各有什么用途和特点？答：弹性敏感元件形式上基本分成两大类，立刻力变换成应变或位移的变换力的弹性敏感元件和将压力变换成应变或位移的变换压力的弹性敏感元件。
变换力的弹性敏感元件平时有等截面轴、环状弹性敏感元件、悬臂梁和扭转轴等。
实心等截面轴在力的作用下其位移很小，因此常用它的应变作为输出量。
它的主要优点是结构简单、加工方便、测量范围宽、可承受极大的载荷、缺点是矫捷度低。
(完整word版)《传感器原理及应用》课后答案
第1章传感器基础理论思考题与习题答案1.1什么是传感器？（传感器定义）解：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，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。
1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。
通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。
静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。
动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
1.3传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。
解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。
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电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。
1.4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？解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。
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。
意义略（见书中）。
动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等，应根据被测非电量的测量要求进行选择。
1.5某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV，求其灵敏度。
解：其灵敏度333001060510UkX--∆⨯===∆⨯1.6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/℃、S 2=2.0V/mV 、S 3=5.0mm/V ，求系统的总的灵敏度。
1.7某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V ，求该仪器的灵敏度。
传感器原理及应用习题答案(完整版)
传感器原理及应用习题答案习题1 (2)习题2 (4)习题3 (8)习题4 (10)习题5 (12)习题6 (14)习题7 (17)习题8 (20)习题9 (23)习题10 (25)习题11 (26)习题12 (28)习题13 (32)习题11-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。
答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器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。
由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。
此外，信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此信号调节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 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。
答：传感器位于信息采集系统之首，属于感知、获取及检测信息的窗口，并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。
没有传感技术，整个信息技术的发展就成了一句空话。
科学技术越发达，自动化程度越高，信息控制技术对传感器的依赖性就越大。
发展方向：开发新材料，采用微细加工技术，多功能集成传感器的研究，智能传感器研究，航天传感器的研究，仿生传感器的研究等。
1-3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？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出—输入关系。
与时间无关。
主要性能指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
1-4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？答：传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。
常用的分析方法有时域分析和频域分析。
传感器考试试题及答案完整版
传感器考试试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】传感器原理及其应用习题第1章传感器的一般特性一、选择、填空题1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。
2、通常传感器由＿＿敏感元件＿＿、＿＿转换元件＿＿＿＿、＿转换电路＿＿＿＿三部分组成，是能把外界＿非电量＿转换成＿＿＿电量＿＿＿的器件和装置。
3、传感器的＿＿标定＿＿＿是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。
4、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类，其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。
越5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω_________, 其工作频带越宽。
6、按所依据的基准直线的不同，传感器的线性度可分为、、、。
7、非线性电位器包括和两种。
8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。
A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件9、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。
A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤10、属于传感器静态特性指标的是（D ）A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性11、衡量传感器静态特性的指标不包括（ C ）。
A. 线性度B. 灵敏度C. 频域响应D. 重复性12、下列对传感器动态特性的描述正确的是（）A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快越小, 其工作频带越宽B 二阶传感器的固有频率ωC 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。
越小, 其响应速度越快。
D 二阶传感器的固有频率ω二、计算分析题1、什么是传感器由几部分组成试画出传感器组成方块图。
传感器原理及应用试题库--内含答案
、填空题（每题3分）传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。
静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数A ＝ΔA/Y FS ＊100％。
最小检测量和分辨力的表达式是 。
我们把 叫传感器的迟滞。
传感器是重复性的物理含意是 。
传感器是零点漂移是指 。
传感器是温度漂移是指 。
、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。
、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。
、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。
、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。
、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。
、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。
、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线为传感器特性的拟合直线 。
、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的 。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测在所要求 精度 的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测在所要求精度的工作段，即由 B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2 ,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
传感器原理与应用复习题及答案 (2)
《传感器原理与应用》试题及答案一、名词解释1．传感器2．传感器的线性度3．传感器的灵敏度4．传感器的迟滞5．绝对误差6．系统误差7．弹性滞后8．弹性后效9．应变效应10．压电效应11．霍尔效应12．热电效应13．光电效应14．莫尔条纹15．细分二、填空题1．传感器通常由、、三部分组成。
2．按工作原理可以分为、、、。
3．按输出量形类可分为、、。
4．误差按出现的规律分、、。
5．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。
6．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。
7．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。
8．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 。
9．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。
10．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。
11．电容式压力传感器是变型的。
12．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。
13．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。
14．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。
15．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。
16．目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。
17．根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型18．热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类、、。
19．光电效应根据产生结果的不同，通常可分为、、三种类型。
20．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是。
21．用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分用应变式传感器、应变式传感器等（任填两个）。
22．采用热电阻作为测量温度的元件是将的测量转换为的测量。
传感器原理与应用试题
------- 精选文档-----------------传感器原理与应用一、填空题（每小题3分，共30分）1. 传感器是将待测信号转换为与之有确定对应关系有用信号输出的器件或装置。
2. 一般来说，传感器由敏感元件, 转换元件和辅助部件组成。
3. 线绕电位器式传感器的阶梯特性包括匝间电压和单匝短路电压两方面。
4. 在电阻应变片的电桥测量电路中，设R I=R2，R3=R4，单桥臂为应变片时，输出电压为U o，电桥的灵敏度为S V，贝半桥差动电路的输出电压为 2 U o，电桥的灵敏度为 2 S v。
全桥差动电路的输出电压为 4 _____ U o，电桥的灵敏度为 4 ____ S v。
5. 5.将机械位移转变为电容量变化时，电容式位移传感器的基本结构可分为变极距型,变面积型和变介质型三大类。
6. 差动式电感传感器的灵敏度比单个线圈的传感器的灵敏度提高 1 倍。
7. 电涡流式传感器归为_______ 电感式 ________ 传感器。
8. 压电材料可分为压电晶体和压电陶瓷，前者为单晶体，后者为极化处理后的多晶体。
9. 压电传感器可等效为一个电压源与一只电容串联，也可等效为一个电流与一只电容并联。
10. 常用的热电偶的热电极材料分为贵重金属和普通金属两大类。
二、简答题（6题，每题5分，共30分）1. 传感器的静态特性是什么？用哪些性能指标描述？在静态输入时传感器所呈现出来的输入—输出特性。
传感器的静态特性主要由下列几种性能来描述。
1、线性度，2．灵敏度，3．重复性，4．迟滞（回差滞环）现象，5、分辨率，6、稳定性，7、漂移2. 传感器的动态特性是什么？其分析方法有哪几种？在动态输入时，传感器所呈现出来的输入—输出特性。
其分析方法有两种阶跃响应与频率响应。
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？外力，应力，应变，应变片应变，应变片阻值，测量电路输出电压。
输出电压反映外力。
K S 称为金属丝材料的灵敏系数，其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。
(完整word版)传感器期末习题汇总
《传感器原理及应用》的试题及答案一、 填空（30分，每空1分）1. 有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为 ±1℃，当测量100℃ 时的示值相对误差为 ±1% 。
2. 在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 1．5倍 倍左右为宜。
3. 传感器由 、 、 三部分组成。
4. 利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 突变 型热敏电阻。
5. 霍尔元件采用恒流源激励是为了 减小温漂 。
6. 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是 常数 。
7. 被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用 同名端反向 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
8. 闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。
当被测物体移动时，引起磁路中气隙 尺寸 发生相对变化，从而导致圈 磁阻 的变化。
9. 当半导体材料在某一方向承受应力时，它的 电阻率 发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。
10. 传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。
11. 静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
12. 静态特性指标其中的精度等级的定义式是即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。
13. 传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法3种方法。
14. 传感器的差动测量方法的优点是 减小了非线性误差 、提高了测量灵敏度。
15. 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。
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。
《传感器原理与应用》期终考试试卷及答案
2分共30分）1、气敏传感器是一种能把某种气体的、等参数转换为电阻、电流、电压信号的传感器。
2、传感器输出电压信号为级，电流信号为级。
3、电阻应变片主要有和两类。
4、热电阻是利用导体的随温度变化的物理现象来测量温度的。
＝。
5、正温度系数热敏电阻RT6、在光线作用下，使电子逸出物体表面现象称为。
7、热电偶是由两种不同性质的所组成的回路。
8、是电感式传感器主要测量电路。
9、光敏电阻工作原理是基于。
3分共18分）1、变间隙型电感式传感器灵敏度低。
（）2、金属材料载流子迁移率μ大所以可用来做霍尔元件。
（）3、压电传感器是一种自发电式传感器。
（）4、光敏电阻的光电特性呈线性。
（）5、横向莫尔条纹具有光学放大作用。
（）6、分辨力是指传感器在规定测量范围内检测被测量的最小变化量的能力。
（）3分共15分）1、光电池是基于（）光电元件。
A. 外光电效应B. 内光电效应C. 光生伏特效应2、霍尔元件最大开路电势μ在同等环境、同等参数条件下,仅与（）有关。
HmA. 元件的材料性质B. 元件尺寸C. 控制电流及磁场强度3、热电偶热电势由（）组成。
A. 由两种导体两端置于不同温度中产生的电势B. 由接触电势和温差电势C. 由两种导体的接触处的电势4、电容式传感器的测量电路常用 （ ）A. 直流电桥、交流电桥、调频电路B. 交流电桥、调频电路、脉宽调制电路C. 交流电桥、调幅电路、调频电路5、下图（ ） 中石英晶体切片上的受力所产生电荷符号方向正确。
四、传感器应用电路设计（每题10分，共20分）1、试用霍尔传感器画出测量转速转数电路图。
2、试画出电阻应变片测量电路半桥双臂电桥。
桥路灵敏度是多少？(A)(B) (C)五、问答与计算题（共17分）1、简述电阻应变片的工作原理。
（7分）2、已知某变面积电容传感器的极板间距δ=10mm，ε=50μF/mm，两极几何尺寸一样为40mm×20mm×2mm，在外力作用下，动极板向外移了10mm，试求C和S 的值。
(精选)中北大学传感器原理与应用试题及答案(最新)
中北大学传感器原理与应用试题（一）一填空（在下列括号中填入实适当的词汇，使其原理成立 5分）1．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的（ ） 与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片（ ）和面积无关。
2．把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据（）的基本原理制成的，其次级绕组都用（ ）形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
3．闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。
当被测物体移动时，引起磁路中气隙（ ）发生相对变化，从而导致圈（ ）的变化。
4．电阻应变片是将被测试件上的（ ）转换成（ ）的传感元件。
5．影响金属导电材料应变灵敏系数K 。
的主要因素是（ ） 二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题5分）1．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2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（ ）。
A ． 60ΩB ．120ΩC ．200ΩD ．350Ω3．通常用应变式传感器测量（ ）。
A ．温度B ．速度C ．加速度D ．压力4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d 增加时，将引起传感器的（ ）。
A ．灵敏度增加B ．灵敏度减小C ．非统性误差增加D ．非线性误差减小5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（）。
A ．外光电效应B ．内光电效应C ．光电发射D ．光导效应评分标准：每填一个空，2.5分，意思相近2分。
二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题4分）1．电阻应变片的线路温度补偿方法有（ A.B.D ）。
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2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（B）。
A． 60Ω B．120Ω C．200Ω D．350Ω3．通常用应变式传感器测量（BCD）。
传感器原理与应用(含答案)
《传感器原理与应用》综合练习一、填空题1．热电偶中热电势的大小仅与接触材料的性质、两接触点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。
2．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。
3．热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由不平衡电桥提供一个电位差随冷端温度变化的附加电势，使热电偶回路的输出不随冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。
4．硒光电池的光谱范围与人类相近，它的光谱峰值波长与人类正常视觉的也相近，因而应用较广。
5．硅光电池的光电特性中，光照度与其光电流呈线性关系。
6．压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应。
7．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。
电畴具有自己极化方向。
经过极化处理过的压电陶瓷才具有压电效应。
8．压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多。
但石英晶体具有很多优点，尤其稳定性是其它压电材料无法比的。
9．压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量频率小的被测量。
特别不能测量静态量。
10．霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦兹力作用发生位移的结果。
11．霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。
一对叫激励电极用于引入激励电流；另一对叫霍尔电极，用于引出霍尔电势。
12．减小霍尔元件温度误差的措施有：（1）利用输入回路串联电阻减小由输入电阻随温度变化；引起的误差。
（2）激励电极采用恒流源，减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。
13．霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成位移量；另一部分是霍尔元件和磁路系统。
14．磁电式传感器是利用电磁感应原理将配测量转换成感应电动势信号输出。
15．变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为永久磁铁磁路的一部分。
当齿轮转动时，引起磁路中磁通量的变化，线圈感应电动势输出。
16．热敏电阻正是利用半导体的载流子数目随着温度变化而变化的特性制成的温度敏感元件。
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1传感器原理及应用一、单项选择题(每题2分．共40分)1、热电偶的最基本组成部分是( )。
A、热电极B、保护管C、绝缘管D、接线盒2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括( )。
A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法3、热电偶测量温度时( )。
A、需加正向电压B、需加反向电压C、加正向、反向电压都可以D、不需加电压4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律( )。
A、中间导体定律B、中间温度定律C、标准电极定律D、均质导体定律5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。
A、必须使用两种不同的金属材料；B、热电偶的两端温度必须不同；C、热电偶的冷端温度一定要是零；D、热电偶的冷端温度没有固定要求。
6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。
A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器；B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器；C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器；D、没有固定要求。
7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。
A、接线方便B、减小引线电阻变化产生的测量误差C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D、减小桥路中电源对热电阻的影响8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。
A、动量守恒；B、能量守恒；C、机械能守恒；D、电荷量守恒；9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( )。
A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D、光电池10、构成CCD的基本单元是( )。
A、 P型硅B、PN结C、光敏二极管D、MOS电容器11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。
A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是（）。
传感器原理及应用习题答案(完整版)
传感器原理及应用习题答案习题1 (2)习题2 (4)习题3 (8)习题4 (10)习题5 (12)习题6 (14)习题7 (17)习题8 (20)习题9 (23)习题10 (25)习题11 (26)习题12 (28)习题13 (32)习题11-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。
答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器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。
由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。
此外，信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此信号调节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 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。
答：传感器位于信息采集系统之首，属于感知、获取及检测信息的窗口，并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。
没有传感技术，整个信息技术的发展就成了一句空话。
科学技术越发达，自动化程度越高，信息控制技术对传感器的依赖性就越大。
发展方向：开发新材料，采用微细加工技术，多功能集成传感器的研究，智能传感器研究，航天传感器的研究，仿生传感器的研究等。
1-3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？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出—输入关系。
与时间无关。
主要性能指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
1-4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？答：传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。
常用的分析方法有时域分析和频域分析。
《传感器原理及应用》的试题及答案
《传感器原理及应用》的试题及答案一、填空（30分，每空1.5分）1、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为，当测量100℃时的示值相对误差为。
2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。
3、传感器由、、三部分组成。
4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。
5、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。
6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。
7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。
二、选择题(30分，每题2分)1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。
A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式2、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3、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、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是。
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。
传感器原理与应用试题答案
中北大学传感器原理与应用答案（二）一填空（在下列括号中填入实适当的词汇，使其原理成立5分）1．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。
电畴具有自己杂乱方向。
经过电场极化过的压电陶瓷才具有压电效应。
2．压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量低频的被测量。
特别是不能测量静态（准静态）的被测量。
3．传感器的基本特性通常用其静态特性和动态特性来描述。
当传感器变换的被测量处于动态时，测得的输出一输入关系称为动态特性。
4．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静态特性，其主要技术指标有：灵敏度、非线性迟滞和重复性等。
5．用弹性元件和应变片及一些附件可以组成应变式传感器。
二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题4分）1．产生应变片温度误差的主要原因有（ABD）。
A．电阻丝有温度系数B．试件与电阻丝的线膨胀系数相同C．电阻丝承受应力方向不同D．电阻丝与试件材料不同2．电阻应变片的线路温度补偿方法有（ABD）。
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3．通常用电感式传感器测量（CD）。
A．电压B．磁场强度C．位移D．压力4．通常用差动变压器传感器测量（ABC）。
A．位移B．振动C．加速度D．厚度5．热电偶中产生热电势的条件分别为（BC）。
A．两热电极材料相同B．两热电板材料不同C．两热电极的两端点温度不同D．两热电极的两端点温度相同三、回答下列问题（每题5分）1．输出y(t)的拉氏变换Y(s)和输入x(t)的拉氏变换X(s)之比称为传递函数，并计为H (s)2．所谓热电效应是指两种不同导体A、B的两端连接成如图9.1所示的闭合回路。
若使连接点分别处于不同温度场T0和T（设T>T0），则在回路中产生由于接点温度差（T－T0）引起的电势差。
3．电压放大器：适合高频量测量，更换导线灵敏度要重新标定。
《传感器原理与应用》测验及答案
姓名： 得分：一、一、 填空题。
（20分）分）1系统误差可分为恒指误差和变值误差两大类。
系统误差可分为恒指误差和变值误差两大类。
3、压电元件的压电效应具有方向性和还原性。
、压电元件的压电效应具有方向性和还原性。
4《传感器原理与应用》测验及答案班级： 、传感器是由敏感、传感器是由敏感元件元件、传感元件及测量转换电路三部分组成的。
、传感元件及测量转换电路三部分组成的。
2、 、有、有光照光照时光敏二极管导通，无光照时光敏二极管截止。
时光敏二极管导通，无光照时光敏二极管截止。
5、霍尔传感器的基本转换原理是将被测量所引起的、霍尔传感器的基本转换原理是将被测量所引起的磁场磁场变化转换成为霍尔为霍尔电势电势的输出。
的输出。
二、简答题。
（80分）分）1、下图是射击弹着点示意图，试分析各包含哪些误差？设想各由哪些原因造成？些原因造成？参考答案：a 图包含系统误差和粗大误差，系统误差原因是由于刻度盘分度差错或刻度盘移动，粗大误差原因是测量人员的粗大误差原因是测量人员的粗心粗心大意或电子测量仪器突然受到强大的干扰。
B 图包含随机误差也有粗大误差，c 图包含随机误差和系统误差。
图包含随机误差和系统误差。
2、简述、简述传感器传感器这一定义包含的三个方面。
（20分）分）答：（1）传感器是一种测量装置，能够完成一定的检测任务；）传感器是一种测量装置，能够完成一定的检测任务； （2）它的输入量种类很多，且多为模拟信号的非）它的输入量种类很多，且多为模拟信号的非电量电量；（3）它的输出量是经转换后的电量信号，且有一定的）它的输出量是经转换后的电量信号，且有一定的对应关系对应关系和转换精度。
换精度。
3、什么是、什么是霍尔效应霍尔效应？（20分）分）答：在半导体薄片相对的两个侧面通上控制答：在半导体薄片相对的两个侧面通上控制电流电流I ，在和此侧面相互垂直的方向加上磁场B ，则在半导体另外的两个侧面会产生一个大小与控制电流I 和磁场B 乘积成乘积成正比正比的电动势E H ，这个，这个电势电势就是霍尔电势，霍尔元件具有的这种现象叫做霍尔效应。
中北大学传感器原理与应用试题和答案[最新]
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中北大学传感器原理与应用试题（一）一填空（在下列括号中填入实适当的词汇，使其原理成立 5分）1．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的（ ） 与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片（）和面积无关。
2．把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据（ ）的基本原理制成的，其次级绕组都用（ ）形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
3．闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。
当被测物体移动时，引起磁路中气隙（ ）发生相对变化，从而导致圈（ ）的变化。
4．电阻应变片是将被测试件上的（ ）转换成（ ）的传感元件。
5．影响金属导电材料应变灵敏系数K 。
的主要因素是（ ） 二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题5分）1．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2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（）。
A．60ΩB．120ΩC．200ΩD．350Ω3．通常用应变式传感器测量（）。
A．温度B．速度C．加速度D．压力4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（）。
A．灵敏度增加B．灵敏度减小C．非统性误差增加D．非线性误差减小5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（）。
A．外光电效应B．内光电效应C．光电发射D．光导效应4）平膜片的假设条件5）电压放大器与电荷放大器的主要区别4．电阻应变片是将被测试件上的应变转换成电阻的传感元件。
5．影响金属导电材料应变灵敏系数K。
的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。
评分标准：每填一个空，2.5分，意思相近2分。
二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题4分）1．电阻应变片的线路温度补偿方法有（A.B.D ）。
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2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（B）。
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中北大学传感器原理与应用试题（一）
A ． 60Ω
B ．120Ω
C ．200Ω
D ．350Ω
3．通常用应变式传感器测量（ ）。
A ．温度
B ．速度
C ．加速度
D ．压力
4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d 增加时，将引起传感器的（ ）。
A ．灵敏度增加
B ．灵敏度减小
C ．非统性误差增加
D ．非线性误差减小
5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（ ）。
A ．外光电效应
B ．内光电效应
C ．光电发射
D ．光导效应
四作图并说明以下问题（每题6分）
1）横向压电效应
2）差动变压器的工作原理
3）霍耳传感器的工作原理
4）涡流传感器的等效电路图
5）反射光纤位移传感器的工作原理
传感器原理与应用试题答案（一）
一填空（在下列括号中填入实适当的词汇，使其原理成立 5分）
1．用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。
2．把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
3．闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。
当被测物体移动时，引起磁路中气隙尺寸发生相对变化，从而导致圈磁阻的变化。
4．电阻应变片是将被测试件上的应变转换成电阻的传感元件。
5．影响金属导电材料应变灵敏系数K。
的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。
评分标准：每填一个空，2.5分，意思相近2分。
二选择题（在选择中挑选合适的答案，使其题意完善每题4分）
1．电阻应变片的线路温度补偿方法有（ A.B.D ）。
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
2．电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用的最多的是（B）。
A． 60Ω B．120Ω C．200Ω D．350Ω
3．通常用应变式传感器测量（BCD）。
A．温度 B．速度 C．加速度 D．压力
4．当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（B,D）。
A．灵敏度增加 B．灵敏度减小
C．非统性误差增加 D．非线性误差减小
5．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（BD）。
A．外光电效应 B．内光电效应
C．光电发射 D．光导效应
评分标准： 3\4\5题回答对一个2分，1题（A.B.D）回答对一个2分，两个3分，2题（B）不对没有得分。
三、回答下列问题（每题5分，答出原理3分，
说明2分）
1．什么1/2桥能提高灵敏度，减小非线性；利用桥路中相邻臂电阻变化相反，对邻臂电阻变化相同的特点，将两个工作应变片接入电桥的相邻臂，并使它们一个受拉，另一个受压，如图所示，称为半桥差动电桥，半桥差动电桥电路的输出电压为
评分标准：
说明出划线部分的重点意思得1.5分，回答完整2分
写出平衡条件：1分
设平衡时R1=R2=R3=R4=R，
又ΔR1=ΔR2 =ΔR则
得证结论：2分
可知半桥差动电路不仅没有非线性误差，而且电压灵敏度也比单一应变片工作时提高了一倍。
2谓压阻效应：.固体受到力的作用后，其电阻率（或电阻）就要发生变化，这种现象称为压阻效应。
评分标准：
说明2分
表达式3分
3．间导体定律．
由导体A、B组成的热电偶，当插入第三种导体时，只要该导体两端的温度相同，插入导体C后对回路总的热电势无影响。
评分标准：
说明3分
表达式2分
4.周边固支；压力均布；小挠度。
评分标准：回答三条满分，一条2分，两条4分，三条5分
5．电压放大器：适合高频量测量，更换导线灵敏度要重新标定。
电荷放大器：适合高低频量测量，灵敏度与导线长度无关，只与反馈电容有关。
评分标准：
（说明：意思相近4分。
若答电压放大器放大电压，电荷放大器放大电荷不得分。
）
四、作图并说明以下问题（每题6分作图3分，说明3分）
1
通常沿机械轴方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”，
评分标准：
说明3分
作图3分注意图与说明一致
2．
当衔铁处于中间位置时，δ1=δ2 ，初级线圈中产生交变磁通Φ1和Φ2，在次级线圈中便产生交流感应电势。
由于两边气隙相等，磁阻相等，所以Φ1=Φ2，次级线圈中感应出的电势e21= e22 ，由于次级是按电势反相连接的，结果输出电压U
=0。
当衔铁偏离中间位置时，两边气隙不等（即δ1≠δ2），次级线圈中感应的sc
电势不再相等（即e21≠e22），便有电压U sc输出。
U sc的大小及相位取决于衔铁的位移大小和方向
评分标准：
说明3分
作图3分
3．
霍尔电势:
评分标准：
表达式3分，作图3分，看磁场的在磁通量B↑的表示符号与否，在，个别符号没有表示的适当减1分，磁通量B↑的表示符号不在的，不得分。
4.当线圈通入交变电流I时，在线圈的周围产生一交变磁场H1，处于该磁场中的金属体上产生感应电动势，并形成涡流。
金属体上流动的电涡流也将产生相应的磁场H2，H2与H1方向相反，对线圈磁场H1
起抵消作用，从而引起线圈等效阻抗Z或等效电感L或品质因数相应变化。
金属体上的电涡流越大，这些参数的变化亦越大。
根据其等效电路，列出电路方程
评分标准：
回路方程写出3分
作图3分
5光纤位移传感器的工作原理
1、光纤位移传感器的结构及工作原理
评分标准：满分6分：
1结构原理图（2分）；
2反射光接收原理示意图2分）
3位移与输出电压曲线（2分）
3、位移与输出电压曲线。