传感器简答题及答案汇编
传感器基础知识单选题100道及答案解析
传感器基础知识单选题100道及答案解析1. 传感器能感知的输入量的最小变化量称为（）A. 分辨率B. 灵敏度C. 精度D. 线性度答案：A解析：分辨率是指传感器能感知的输入量的最小变化量。
2. 下列不属于传感器静态特性指标的是（）A. 重复性B. 固有频率C. 线性度D. 迟滞答案：B解析：固有频率属于传感器的动态特性指标。
3. 传感器的输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度称为（）A. 线性度B. 灵敏度C. 重复性D. 分辨率答案：A解析：线性度描述的是实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
4. 传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合的现象称为（）A. 线性度B. 重复性C. 迟滞D. 灵敏度误差答案：C解析：迟滞指传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合。
5. 衡量传感器在同一工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所得特性曲线间不一致的程度的指标是（）A. 线性度B. 迟滞C. 重复性D. 灵敏度答案：C解析：重复性是衡量同一工作条件下，特性曲线不一致的程度。
6. 以下哪种传感器属于物性型传感器（）A. 电容式传感器B. 电感式传感器C. 压电式传感器D. 电阻应变式传感器答案：C解析：压电式传感器是利用某些物质的压电效应制成，属于物性型传感器。
7. 属于结构型传感器的是（）A. 光电式传感器B. 霍尔式传感器C. 压电式传感器D. 热敏电阻答案：B解析：霍尔式传感器是基于霍尔效应，属于结构型传感器。
8. 传感器的线性范围越宽，则其量程（）A. 越小B. 越大C. 不变D. 不确定答案：B解析：线性范围宽，意味着能测量的输入量的范围大，即量程越大。
9. 下列对传感器的动态特性描述正确的是（）A. 输入量随时间变化缓慢时的特性B. 输入量为常量时的特性C. 输入量随时间快速变化时的特性D. 以上都不对答案：C解析：动态特性是指输入量随时间快速变化时传感器的特性。
10. 传感器的频率响应特性是指（）A. 传感器对不同频率正弦输入信号的响应特性B. 传感器在单位时间内的响应特性C. 传感器在不同温度下的响应特性D. 传感器在不同压力下的响应特性答案：A解析：频率响应特性指传感器对不同频率正弦输入信号的响应特性。
传感器考试题目及答案
传感器考试题目及答案一、选择题1. 传感器的英文缩写是什么？A. SCB. SPC. SAD. SD答案：A2. 传感器的主要功能是什么？A. 数据存储B. 数据处理C. 数据转换D. 数据传输答案：C3. 以下哪个不是传感器的分类？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 速度传感器D. 存储器答案：D4. 传感器的灵敏度指的是什么？A. 测量范围B. 测量精度C. 响应速度D. 输出信号与输入量的比例关系答案：D5. 传感器的线性度指的是什么？A. 测量范围B. 测量精度C. 响应速度D. 输出与输入的线性关系答案：D二、填空题6. 传感器通常由____、转换元件和信号处理电路三部分组成。
答案：敏感元件7. 传感器的动态特性指的是传感器在____变化时的性能。
答案：时间8. 传感器的静态特性通常用____来描述。
答案：输入输出关系9. 传感器的稳定性是指传感器在____条件下的性能保持不变。
答案：长时间工作10. 传感器的精度等级通常用____来表示。
答案：百分比三、简答题11. 简述传感器在工业自动化中的作用。
答案：传感器在工业自动化中起到关键作用，它们能够实时监测和测量各种物理量，如温度、压力、速度等，并将这些物理量转换为电信号，供控制系统进行数据处理和决策。
传感器提高了自动化系统的灵活性和可靠性，是实现精确控制和优化生产过程的基础。
12. 什么是传感器的分辨率，它对测量结果有什么影响？答案：传感器的分辨率是指传感器能够区分的最小输入变化量。
高分辨率的传感器能够提供更精细的测量结果，从而提高测量的准确性和可靠性。
低分辨率的传感器可能无法检测到微小的变化，导致测量误差增大。
四、论述题13. 论述传感器在环境监测中的应用及其重要性。
答案：传感器在环境监测中扮演着至关重要的角色。
它们能够监测空气质量、水质、土壤污染等环境因素。
例如，气体传感器可以检测空气中的有害气体浓度，水质传感器可以监测水中的污染物含量，土壤传感器可以评估土壤的肥力和污染水平。
传感器技术期末考试简答题
传感器技术期末考试简答题标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]四、简答题（4题，共18分）301、试述传感器的定义、共性及组成。
答：①传感器的定义：能感受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；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等)；③传感器的组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成。
302、什么是传感器动态特性和静态特性简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。
答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。
传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入－输出关系。
静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。
当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。
304、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。
应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。
输出的电量大小反映了被测物理量的大小。
306、在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善答：直流电桥适合供电电源是直流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。
半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。
311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型每种类型各有什么特点各适用于什么场合答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。
传感器简答题及答案
传感器简答题及答案传感器是一种能将物理量转换成电信号的装置。
在现代技术中，传感器作为一种重要的物联网设备，广泛应用于测量、监测、控制等领域。
下面是一些常见的传感器和相关问题的简答题及答案。
1. 什么是温度传感器？答：温度传感器是一种能够通过测量物体的温度将其转换成电信号的传感器。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外线传感器等。
2. 什么是光学传感器？答：光学传感器是一种基于光学原理来检测物体位置和运动的传感器。
它通常由光源、物体、光学系统和光电检测器组成。
光学传感器主要用于工业自动化、机器人视觉等领域。
3. 什么是压力传感器？答：压力传感器是一种能够将物体所受的压力或力转换成电信号的传感器。
它广泛应用于机械、仪器、汽车、航空等领域中的压力测量与控制。
4. 什么是气体传感器？答：气体传感器是一种能够检测空气中各种气体浓度的传感器。
它可以检测到可燃气体、有毒气体、温室气体等，主要用于民用和工业领域中气体泄漏的监测与预警。
5. 什么是湿度传感器？答：湿度传感器是一种能够检测空气中相对湿度的传感器。
它通常是由感湿元件、信号转换电路和显示或输出装置组成，主要用于气象观测、养殖、工业生产和环境监测等领域。
6. 什么是加速度传感器？答：加速度传感器是一种能够检测物体加速度的传感器。
它能够检测到物体在三个轴向上的加速度并将其转换成电压信号输出，主要用于运动测量、汽车安全、健康监测等领域。
7. 什么是声音传感器？答：声音传感器是一种能够检测周围声音信号并将其转换成电信号的设备。
它通常由声波传感器、前置放大电路、信号处理电路和输出接口等组成，主要用于声音检测、音频信号处理等领域。
8. 什么是电容传感器？答：电容传感器是一种基于电容原理来测量物体位置、距离和变形的传感器。
它通常由电极、介质和静电容量测量电路组成，在工业自动化、机器人视觉、汽车安全等领域有广泛应用。
9. 什么是霍尔传感器？答：霍尔传感器是一种能够检测磁场信号并将其转换成电信号的传感器。
传感器考题(含答案)
习题一一、填空：1、传感器就是把非电量转换成电量的装置。
2、传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成。
3、按照其被测量，传感器可分为力、位移、速度、加速度传感器等。
4、传感器的静态特性主要由测量范围、量程、精度、灵敏度、线性度、分辨率、重复性、迟滞、漂移、稳定性等量来描述。
5、检测技术主要研究被测量的测量原理、测量方法、检测系统和数据处理等方面的内容。
6、检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。
7、线性电位器式传感器又可分为直线位移式的和角位移式的，分别用来测直线位移和角位移。
8、常用的线绕式电位器通常由电阻丝、电刷及骨架构成。
9、应变效应是指导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时，将产生机械变形，进而导致其电阻值的变化。
10、电容式传感器有变面积式电容传感器、变极距式电容传感器、变介质式电容传感器、电容栅式传感器四种。
二、判断题：1、电位器是一种把线位移或角位移转换成电阻或电压输出的传感元件。
（√）2、电阻应变片的温度误差补偿方法有自补偿法、线路补偿法、计算补偿。
（╳）3、自感式传感器由线圈和衔铁两部分组成。
（╳）4、电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器，它主要实现接触测量。
（╳）5、变面积式电容传感器的是非线性的。
（╳）6、压电效应产生的电荷大小和极性与施加力大小和方向无关。
（╳）7、热电偶两端的热电动势是由两种导体的接触电荷和单一导体的温差电动势所组成。
（╳）8、热电动势是热电效应产生的电动势，它包括接触电动势和温差电动势。
（√）9、光电传感器能够将光量的变化转换为电量的变化，其基本原理就是光电效应。
（√）10、微波以波的形式向四周辐射，当波长远小于物体尺寸时，微波具有似光性；当波长和物体尺寸有相同数量级时，微波又有近于声学的特性。
（√）三、简答题：1、简述传感器的发展趋势？答：（1）发现利用新现象、新效应；（2）开发新材料；（3）采用高新技术；（4）拓展应用领域；（5）提高传感器的性能；（6）传感器的微型化与低功耗；（7）传感器的集成化与多功能化；（8）传感器的智能化与数字化；（9）传感器的网络化。
传感器简答题
1什么是涡流效应，怎样利用电涡流效应进行位移测量？答：当一块金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。
\\利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。
2什么是霍尔效应？霍尔原件可以测量那些物理参数？霍尔原件不等位电势概念？霍尔电压与那些因素有关？答：金属或半导体薄片置于磁场中，沿着垂直于磁场方向通以电流，在垂直于电流和磁场方向上产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
\\霍尔元件可以测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
\\当霍尔元件的激励电流为I 时，若元件所处位置磁感应强度为零，则它的霍尔电势应该为零，但实际不为零。
这时测得的空载霍尔电势称为不等位电势\\霍尔电压除了正比于激励电流、电压Uc及磁感应强度B外,还与材料的载流子迁移率及器件的宽度b成正比,与器件长度I成反比。
3什么是应变效应?答:导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应发生变化,这种现象称为“应变效应”4什么是压阻效应?答：沿一块半导体某一轴向施加一定应力时，除了产生一定应变外，材料的电阻率也要发生变化，这种现象称为半导体的压阻效应。
5什么是压电效应?什么是正压电效应？什么是逆压电效应？什么是纵向压电效应？什么是横向压电效应？答:压电效应是当某些晶体沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变，晶体受力产生的电荷量与外力大小成正比。
这种现象叫压电效应。
\\正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。
\\当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将这生机械报动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电效应。
传感器试题及答案
8.测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系来表征（5分）
1、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（①增大②减小③不变）。
一、简答题（30分，6分/题）
1、从传感器的静态特性和动态特性考虑，详述如何选用传感器。
答：考虑传感器的静态特性的主要指标，选用线性度大、迟滞小、重复性好、分辨力强、稳定性高、抗干扰稳定性高的传感器。考虑动态特性，所选的传感器应能很好的追随输入量的快速变化，即具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特性。
三、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？说明势电偶测温原理及其工作定律的应用。分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法（10分）
答： 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.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。
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。
传感器简答题(含答案)
第一章1.传感器的基本概念是什么？一般情况下由哪几部分组成？答：（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。
（2）传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路组成，有的还需辅助电源。
2.传感器有几种分类形式，各种分类之间有什么不同？答：一般常用的分类方法有四种：①按测量原理分类；②按输入信号分类；③按结构型和物理型分类；④按使用材料分类。
第二章1.何谓传感器的静态特性，传感器的主要静态特性有哪些？答：（1）传感器的静态特性是指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。
（2）主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、漂移。
2.何谓传感器的动态特性，怎样衡量传感器的动态特性？答：（1）传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即输出对随时间变化的输入量的响应特性。
（2）传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来衡量。
瞬态响应常采用阶跃信号作为输入，频率响应常采用正弦函数作为输入。
第三章1.试分析电位器式传感器的负载特性，什么是负载误差？如何减小负载误差？答：（1）电位器输出端有负载时，其特性称为负载特性。
负载电阻和电位器的比值为有限值，负载特性偏离理想空载特性的偏差称为电位器的负载误差。
对于线性电位器，负载误差即为其非线性误差。
（2）减小负载误差方法：①尽量减小负载系数，通常希望m＜0.1，为此可采用高输入阻抗放大器；②将电位器工作区间限制在负载误差曲线范围内；③将电位器空载特性设计成某种上凸特性，负载特性必然下降。
第四章1.简述电阻应变式传感器的温度误差原因，如何补偿。
答：（1）原因：①温度变化引起敏感栅金属丝电阻变化；②试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，两者随温度变化产生的形变不等，使应变片产生附加应变。
（2）补偿方法：①电桥补偿法；②辅助测温元件微型计算机补偿法；③应变计自补偿2.什么是直流电桥？若按桥臂工作方式分类，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？答：（1）桥臂的供电电源是直流电的称为直流电桥。
传感器考试题简答题
三、简答题（每题10分）301、试述传感器的定义、共性及组成。
301答：①传感器的定义：能感受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；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等)；③传感器的组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成。
302、什么是传感器动态特性和静态特性简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。
302答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。
传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入－输出关系。
静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。
当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。
303、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性实现不失真测量的条件是什么303答：当输入量随时间变化时一般要研究传感器的动态特性。
实现不失真测量的条件是幅频特性: A(ω) = |H(jω) | =A(常数)相频特性:Φ(ω) = -ωt o (线性)304、什么叫应变效应利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
304答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。
应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。
输出的电量大小反映了被测物理量的大小。
305、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因，并说明有哪几种补偿方法。
305答：温度误差产生原因包括两方面：温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变，试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。
温度补偿方法基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。
传感器简答题及答案
1. 用频域描述分析设备故障有何突出优点？ 答：频域描述反映了信号的频率组成及其幅值。
2. 信号调理阶段的放大滤波、调制。
解调的作用分别是什么？什么是采样定理？采样频率是不是越高越好？放大：提高传感器输出的电压、电流和电荷信号使其的幅值和功率可以进行后续的处理。
调制：将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大。
解调：从放大器的输出信号中提取放大的缓变信号。
滤波：使信号中特定 的频率成分用过而极大地衰减其他频率成分。
3. 在设备故障诊断时，为什么要对测试信号进行频域分析？频域分析法只要是对信号的频率结构进行分析，确定信号是由哪些成分所组成，以及这些频率成分幅值的大小。
通过对故障特 征频率及故障特征频率幅值的分析，就可以准确地对设备的故障情况进行诊断。
4. 什么是功率信号？什么是能量信号？什么是随机信号？什么是模拟信号？什么是数字信号？功率信号：若信号在区间（-^，+<^）的能量是无限的。
即x 2（t ）dt ，但它在有限区间（t t ，t 2 ）的平均功率是有限1 t2 2 的，即 x 2（t ）dt 这种信号称功率信号。
能量信号：当满足时，认为信号的能量是有限的，称为能量有限信号，简 t 2 t it1称能量信号。
随机信号：是一种不能准确预测且未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。
模拟信号：在所讨论的时间 间隔内，对任意时间值，除第一类间断点外都可以给出确定的函数的信号。
数字信号： 时间离散而幅值量化，称为数字信号（幅值和时间上都离散的信号）。
5. 试述信号的幅值谱与系统的幅频特性之间的区别 。
信号的幅值谱表征信号的幅值随频率的分布情况，幅值特性指方法电路的电压放大倍数与频率的关系。
前者描述信号各频率分 量得幅度后者是系统对输入各频率分量得幅度怎么样变化。
6. 周期信号的频谱图有何特点？其傅里叶级数三角函数展开式与复指数函数展开式的频谱有何特点？（1） 1.离散性2.谐波性3.收敛性。
传感器简答题
1.什么是传感器？它由哪几部分组成？分别起到什么作用？答：传感器是一种以一定的精确度把被测量量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务。
传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。
敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感原件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
2.传感器的静态参数有哪些？各种参数代表什么意思？答：静态参数有：线性度（E f）、灵敏度（S）、分辨力（M）、精确度、重复性（Z）、迟滞（E t）等。
①线性度：就是用来表示实际特性曲线与拟合直线之间的一个性能指标，可采用实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差错误！未找到引用源。
与满度量程的输出错误！未找到引用源。
的百分比来表示，即错误！未找到引用源。
②灵敏度：指的是传感器在稳态工作情况下，传感器输出量的增量错误！未找到引用源。
与被测量的增量错误！未找到引用源。
的比值，即错误！未找到引用源。
③分辨力：指传感器在规定的测量范围内，检测被测量最小变化量的能力，因此有时又称为最小检测量。
错误！未找到引用源。
④精确度：表明传感器精确度高低的指标有三个，即精密度、正确度、精确度。
【1】精密度：表示的是对某一稳定的被测量在比较短的时间里连续重复测量多次后，所判定的测量结果的分散程度。
【2】正确度：指的是所测得值与真值的符合程度，或者表示所测值偏离真值的程度有多大。
【3】精确度：表示的是测量的综合优良程度，它应是精密度、正确度之和。
⑤重复性：指当传感器在相同工作条件下，输入量按同一方向全量程连续变动多次测量时，所得到的特性曲线不一致的程度。
它可以用各测量值的正、反行程标准偏差最大值的两三倍或者三倍与满度量程y FS的百分比来表示，即错误！未找到引用源。
⑥迟滞：指传感器在相同工作条件下，作全量程测量范围校准时，在同一次校准中对应同一输入量的正向（输入量增大）和反向（输入量减小）的行程中，输出与输入特性曲线不一致的程度。
传感器简答题
1. 什么是传感器？答: 传感器：是将各种非电量转换成电量的装置。
2.什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
答：应变效应：金属丝的电阻随着它所受的机械形变的大小而发生相应的变化的现象称为金属应变效应。
工作原理：在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即：=K0 (K0：电阻丝的灵敏系数、：导体的纵向应变)3.金属电阻应变片与的工作原理有何区别？各有何优缺点？答：区别：金属电阻变化主要是由机械形变引起的；半导体的阻值主要由电阻率变化引起的。
优缺点：金属电阻应变片的主要缺点是应变灵敏系数较小，半导体应变片的灵敏度是金属电阻应变片50倍左右。
4.光纤传感器的工作原理。
答：光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。
光纤传感器利用光导纤维，按其工作原理来分有功能型（或称物性型、传感型）与非功能型（或称结构型、传光型）两大类。
功能型光纤传感器其光纤不仅作为光传播的的波导，而且具有测量的功能。
非功能型光纤传感器其光纤只是作为传光的媒介，还需加上其他敏感元件才能组成传感器。
5.简述电阻应变片式传感器的工作原理。
答：电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
6. 什么是传感器静态特性？答：传感器的静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。
7.光电效应答：光电效应分为内光电效应和外光电效应。
在光线照射时，物体的导电性能发生改变的现象称为内光电效应，如光电二极管、光敏电阻等；在光线照射时，物体内的电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等。
8.简述霍尔电动势产生的原理。
答：1879年霍尔发现：在通有电流的金属板上加一个强磁场，当电流方向与磁场方向垂直时在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电动势差，这个现象称为霍尔效应，这个电动势差称为霍尔电动势，其成因可用带电粒子在磁场中所受到的洛仑兹力来解释。
传感器简答题
1、Pt100和Cu50各代表什么传感器？分析热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主要作用。
分别代表铂电阻热电式传感器（100Ω），铜电阻热电式传感器(50Ω). 热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主要作用是消除在热电阻安装的地方与仪表相距远时，环境温度变化时其连接导线电阻也变化所造成的测量误差。
2、Pt100和Cu50各代表什么传感器？分析热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主要作用。
答：铂电阻和铜电阻热电势传感器。
三线连接法的作用是使电桥不会产生温度误差；四线连接法使调零电位器的接触电阻和指示电表串联，接触电阻的不稳定不会破坏电桥的的平衡和正常的工作状态。
3、用镍铬-镍硅热电偶测量炉温，其仪表示值为600℃，而冷端温度t0为65℃，则实际温度为665℃，对不对？为什么？应如何计算？答：对。
查表知镍铬-镍硅热电偶K=1，T=Tz+KTn=600+1×65=6654、答：作用是将输出电压放大，并与输入电压或输入电流成正比。
电压放大器将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的电压信号进行适当放大，但其所接配的压电式传感器的电压灵敏度将随电缆分布电容及传感器自身电容的变化而变化，而且电缆的的更换得引起重新标定的麻烦。
电荷放大器是一种具有深度电容负反馈的高增益运算放大器，其虽然允许使用很长的电缆，并且电容Ce变化不影响灵敏度，但它比电压放大器价格高，电路较复杂，调整也比较困难。
5、答：不正确。
传感器的响应带宽会限制系统的系统响应带宽。
6、温度对光电流影响不大，所以光电传感器在使用中不需要进行温度补偿，此观点正确否，为什么？答：不正确。
因为半导体材料容易受温度影响，而其直接影响光电流的值，所以还需要温度补偿装置。
7（4分）答：光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递光纤传感器利用光导纤维，按其工作原理来分有功能型（或称物性型、传感型）与非功能型（或称结构型、传光型）两大类。
传感器 简答题
*1引起零点残余电压的原因？如何消除零点残余电压？答:原因有三:(1)传感器的两个次级绕组的电气参数不同和几何尺寸不对称(2)磁性材料的磁化曲线的非线性(3)励磁电压本身含高次谐波消除方法:(1)尽可能保证传感器的几何尺寸,绕组线圈电气参数和磁路的对称;(2)采用适当的测量电路,如相敏整流电路*2压电元件在使用时常采用串联或并联的结构形式,试述在不同接法下输出电压,输出电荷,输出电容的关系,以及每种接法的适用场合.答(1)并联接法在外力作用下正负电极上的电荷量增加1倍,电容量也增加1倍,输出电压与单片时相同.适宜测量慢变信号且以电荷作为输出量的场合.(2)串联接法上,下极板的电荷量与单片时相同,总电容量为单片时的一半,输出电压增大1倍.适宜以电压作为输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合.*3霍尔效应定义?霍尔电动势与哪些因素有关? 如何提高霍尔传感器的灵敏度?1霍尔效应:当载流导体中通电电流方向与磁场方向垂直时,在导体的两个端面上就有电势产生.2与霍尔电场,载流(半)导体的宽度b,载流(半)导体的厚度d,电子平均运动速度v,磁场感应强度B,电流I有关.3为提高霍尔传感器的灵敏度,霍尔元件常制成薄片行.可采用自由电子浓度较低时的材料作霍尔元件.*4分析三线制和四线制接法在热电阻测量中的原理及其不同特点?答a三线制接法在热电阻两端引出3根线,两根接在桥路的对角线上,另外一根接在电桥电源相串联,对桥路平衡没有影响.其特点是可较好地减小引线电阻的影响,主要适用于大多数工业测量场合b四线制接法在热电阻的两端引出4根线,其中的两根接在直流电位差计的回路上,另外两根接在恒流源的回路上,四根导线对测量均无影响,其特点是精度高,能完全消除引线电阻的影响,主要适用于实验室等高精度测量场合.*5光电式传感器按照工作原理可分为四大类?答:a光电效应传感器b红外热释电探测器c固体图像传感器d光钎传感器*6什么是光电效应？内光电效应？外光电效应？答:1光电效应:当光照射到某些物体上时,光能量作用于被测物体而释放出电子,即物体吸收具有一定能量的光子后所产生的电效应.2内光电效应:物体受到光照后所产生的光电子只在物体内部运动而不逸出3外光电效应:在光线作用下,电子逸出物体表面*7典型的光电器件有哪些?答:光电管,光敏电阻,光敏晶体管,光敏二极管,光电耦合器光电池*8红外探测器有哪些类型？并说明它们的工作原理?答(1)热探测器:有热敏电阻型,热电阻型,高莱气动型,热释电型(2)光子探测器*9什么是热释电效应?热释电效应与哪些因素有关?答:1在居里点以下时,由于温度的变化引起铁电体的极化强度改变的现象称为热释电效应2热释电效应与铁电体材料,敏感面,厚度均有关（等效电容）*10分析微波传感器的主要组成及其各自的功能.答:1微波发生器:产生微波的装置2微波天线:将经振荡器产生的微波信号发射出3微波检测器:探测微波信号.*11从材料特性,灵敏度,稳定性等角度比较石英晶体和压电陶瓷的压电特性? 答:a石英晶体是单晶结构且不同晶向具有各异的物理特性.石英晶体受外力作用而变形时,产生压电效应.b压电陶瓷是人工制造的多晶体材料,原始的压电陶瓷材料并不具有压电性,必须在一定的温度下做极化处理,才能使其呈现出压电性.c压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多,即压电效应更明显,因此用它做成的压电式传感器的灵敏度较高.但其稳定性,机械强度不如石英晶体.*12光导纤维是利用哪种光学现象进行导光的?光导纤维的数值孔径有何意义?答1光的全反射现象2数值孔径是光纤的一个重要参数，它能反映光纤的集光能力,光纤的NA越大,表明它可以在较大入射角范围内输入全反射光,集光能力就越强,光纤与光源的耦合越容易,且保证实现全反射向前传播.但NA 越大,光信号的畸变也越大,所以要适当选择NA的大小.。
传感器题库及答案
压电式传感器一、选择填空题：1、压电式加速度传感器是（D ）传感器。
A、结构型B、适于测量直流信号C、适于测量缓变信号D、适于测量动态信号2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（A ）。
A、晶体不产生压电效应B、在晶体的电轴x方向产生电荷（C、在晶体的机械轴y方向产生电荷D、在晶体的光轴z方向产生电荷3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（B ）。
A、正压电效应B、逆压电效应C、横向压电效应D、纵向压电效应4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（C），压电陶瓷的稳定性（C ）。
A、高，差B、高，好|C、低，差D、低，好5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（D）。
A、正压电效应B、逆压电效应C、横向压电效应D、纵向压电效应6、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。
7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。
二、简答题-1、什么是压电效应纵向压电效应与横向压电效应有什么区别答：某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。
通常把沿电轴X－X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴Y－Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”；所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同，电荷产生方向也不同。
2、压电式传感器为何不能测量静态信号答：因为压电传感元件是力敏感元件，压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。
所以压电式传感器不能测量静态信号。
3、压电式传感器连接前置放大器的作用是什么答：前置放大器的作用：一方面把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗，另一方面是放大传感器输出的微弱信号。
传感器题库及答案汇总
实用文档第一章 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 。
9)-(1 %100minmax max L L ⨯-=y y Δγ512 3、4A35689三、 判断题1、回差在数值上等于不灵敏度 ( )2、灵敏度越大，仪表越灵敏 （ ）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 （ ）实用文档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240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问1）若选用量程250V的电压表，精度选哪一级。
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1.用频域描述分析设备故障有何突出优点？ 答：频域描述反映了信号的频率组成及其幅值。
2.信号调理阶段的放大滤波、调制。
解调的作用分别是什么？什么是采样定理？采样频率是不是越高越好？放大：提高传感器输出的电压、电流和电荷信号使其的幅值和功率可以进行后续的处理。
调制：将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大。
解调：从放大器的输出信号中提取放大的缓变信号。
滤波：使信号中特定的频率成分用过而极大地衰减其他频率成分。
3.在设备故障诊断时，为什么要对测试信号进行频域分析？频域分析法只要是对信号的频率结构进行分析，确定信号是由哪些成分所组成，以及这些频率成分幅值的大小。
通过对故障特征频率及故障特征频率幅值的分析，就可以准确地对设备的故障情况进行诊断。
4.什么是功率信号？什么是能量信号？什么是随机信号？什么是模拟信号？什么是数字信号？ 功率信号：若信号在区间（-∞，+∞）的能量是无限的。
即dt t x )(2⎰+∞∞-，但它在有限区间（t t ，2t ）的平均功率是有限的，即dt t x t t t t )(121212⎰-这种信号称功率信号。
能量信号：当满足时，认为信号的能量是有限的，称为能量有限信号，简称能量信号。
随机信号：是一种不能准确预测且未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。
模拟信号：在所讨论的时间间隔内，对任意时间值，除第一类间断点外都可以给出确定的函数的信号。
数字信号：时间离散而幅值量化，称为数字信号（幅值和时间上都离散的信号）。
5. 试述信号的幅值谱与系统的幅频特性之间的区别。
信号的幅值谱表征信号的幅值随频率的分布情况，幅值特性指方法电路的电压放大倍数与频率的关系。
前者描述信号各频率分量得幅度后者是系统对输入各频率分量得幅度怎么样变化。
6. 周期信号的频谱图有何特点？其傅里叶级数三角函数展开式与复指数函数展开式的频谱有何特点？（1）1.离散性2.谐波性3.收敛性。
（2）周期信号的傅里叶级数三角函数展开式频率谱是位于频率右侧的离散谱，谱线间隔为整数个ω。
复指函数是展开式的频谱其实频谱总是偶对称的其虚频谱总是奇对称的。
7. 已知某周期信号的傅立叶级数展开式为00()25-5sin t+20cos(2t+/2)x t ωωπ=，试求该周期信号的均值，并画出该信号的频谱图。
由已知得均值为25。
()()()2/2cos 202/cos 52500πωπω++++=t t t x当ω=0时25=n A 0=n ϕ当0ωω=时5=n A 2-=n ϕ当02ωω=20=n A 2/πϕ=n8. 试说明信号的均值、方差、均方值的物理含义。
并写出三者间的联系式。
均值表示集合平均值或数学期望，表达了信号变化的中心趋势，方差反映了信号围绕均值的波动程度，信号的波动量。
均方值在电信号中表示有效值。
三者关系ψx 2 =δx 2+μx29.什么是测试？机械工程测试的主要任务是什么？用方框图表示计算机测试系统的一般组成及各部分作用①测试是人们从客观事物中提取所需信息，借以认识客观事物，并掌握其客观规律的一种科学方法。
②机械工程测试的主要任务是⑴提供被测对象的质量依据⑵提供机械工程设计、制造研究所需的信息。
③10.什么是系统的动态特性？系统动态特性的数学模型有几种？要使系统有较好的动态特性，对一阶系统和二阶系统的动态特性参数有何要求？①描述测试系统动态测量是的输入与输出之间的函数关系的方程，图形，参数称为测量系统的动态特征。
②数学模型有：时间域，复数域，频率域。
③一阶系统的动态特性取决于时间常数T ，T 越小越好，较小时间常数可以加快响应过程，二阶系统的动态特征是固有频率ωn 和阻尼比ξ。
11.简要回答以下概念： (1)回程误差； (2)线性度； (3)灵敏度⑴回程误差：在相同测试条件下全量程范围内的最大迟滞差值hmax 与坐标满量程输出A 的比值的百分率，回程误差=hmax/A*100% ⑵线性度：定度曲线接近拟合直线的程度，在系统标称输出范围内，世界输出对拟合直线的最大偏差△lmax 与满量程输出A 的比值的百分率。
⑶灵敏度：测试系统在静态测量师输出和输入的变化量之比的极限值。
12.频率响应函数、幅频特性和相频特性的物理意义分别是什么？画出测试系统满足不失真测试条件时的幅频特性曲线和相频特性曲线？图略 ①频率响应函数：以()()x wt j e x t x 40+=作为输入作用于测试系统，将系统的稳态输出y （t ）与x （t ）之比的定义为测试系统的频率响应函数。
②幅频特性反应测试系统对输入信号频率分量的幅值缩放能力③相频特性反映出测试系统对输入信号的ω频率分量的侧相位的移动程度。
13.线性定常系统有哪些基本特性？说明叠加(线性)特性和频率保持性在测量？①线性定常系统的基本特性有⑴线性特性⑵时不变特性⑶微分特性⑷积分特性⑸频率保持特性②叠加特性在分析线性系统在多输入同时作用下的总输出时，可以将多输入分解成许多单独的输入分量，先分析各分量单独作用于系统所引起的输出然后将各分量单独作用的输出叠加起来便可得到系统的总输出 ③频率保持特性：可分辨是否有外界干扰或系统内部的噪声对系统影响。
14.什么是能量转换型传感器？什么是能量控制型传感器？试举例说明。
在信息变换过程中，需要外电源供给能量的传感器称为能量传感器，如电阻，电容，电感传感器，在信息传递变换过程中不需要外电源供给能量，由能量变换元件构成的传感器称为能量转换型传感器。
如压电式，热电光电式传感器。
15接触法测温和非接触法测温各有什么特点？接触法测温时温度敏感元件与被测物体相接处，经过热交换后两者温度相等。
非接触法测温，温度敏感元件通过辐射能量进行热交换，由于辐射能的大小来推算被测物体的温度。
16.差动型可变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线圈接在一个电桥中，这样做有什么好处？请画出电感电桥的接线图。
差动型可变点感传感器线性更好，测量精度以及另名都高，外界影响小。
17什么是压电效应？压电式传感器的后接电荷放大器有何特点？压电效应指对某些晶体来说当在他们上面加上一定的压力，就能使这些晶体表面带电，从而在晶体内部产生一定的电场的效应。
电荷放大器的特点：将电荷变换为其正比的电压，将高输出阻抗变为低输出阻抗将机械量转变成与其成正比的微电荷Q ，而且输出阻抗Ra 极高。
18.简述光电式转速仪的工作原理？并画出测试原理图。
光电式转速仪通过安装在被测周上的多孔圆盘，来控制照于光电元件光通量的强弱，从而产生于被测轴转速成比例的电脉冲信号，经整形放大电路和数字式频率计即可显示出相应的转速值。
19.简述金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同?金属导体或半导体在外力作用下产生机械变形而引起导体或半导体的电阻值发生变化，金属电阻应变电阻效应，主要以结构尺寸变化为主，即形变效应。
而半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。
20. 简述两类扭矩的测量原理，并举例说明相应的扭矩传感器。
①磁电感应原理：即轴上的凹凸引起磁路磁阻变化一次，磁通随之变化一次，线圈中便产生了感应电势，按比原理制成的传感测扭器。
有磁电式扭矩传感器。
②用过李勇金属应变量与其电阻变化量成正比原理制成的金属应变器也可以测扭矩，如电阻应变式扭矩传感器。
21. 滤波器的作用是什么？试画出低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器、的幅频特性曲线？并在图中准确标出截止频率，指明它们的通带范围。
22. 调制的目的是什么？解调的目的是什么？什么是幅度调制？画出幅度调制与解调过程的方框图。
调制的目的：解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。
解调的目的：恢复被调制的信号。
幅度调制:将一个高频正弦信号与测试信号相乘使载波信号随测试信号的变化而变化。
缓变信号通过调制高频交流信号通过放大放大后的交流信号通过解调解调后的缓变信号23. 应变片和固定电阻作为桥臂元件，试画出单臂电桥、半桥和全桥的工作电路？其输出各有什么不同？FF()a ()b 1R 2R 4R 3R24什么是电桥的和差特性？如何利用电桥和差特性来进行温度补偿和消除非线性误差？通过相邻边两桥臂电阻变化是各自引起的输电压相加，因此在电阻变化时其他电阻可以平衡电阻由外界引起的误差。
25已知信号x(t)为矩形信号，其时域表达式如图所示，试求信号x(0.5t)的傅里叶变换。
解：())2(sin 2)()2(2)5.0/(*|5.0|/15.011fT c T f x f X f X x π===)4(sin 4)2(211fT c T f x π=26. 应变电桥测量力F ，如图所示，电阻应变片1R 、2R 、3R 、4R 已分别粘在试件上。
分别画出（a ）和（b ）两种情况的电桥连接图（要求既能测出力F ，又能进行温度补偿可接固定电阻），并进行必要的说明。
27. 由RC 组成无源低通滤波器，已知R=500(Ω)，C=10(μF)，试求：（1）求截止频率0f ，并画出该滤波器的幅频示意图。
（2）设输入信号()0.2cos(125.6/4)x t t π=-，判断该信号是否在该滤波器的通频带内。
(1) f0=1/(2πRc)=30Hz (2) f=ω/(2π)=20Hz<f0 该信号在通频带的。
28. 某一阶线性系统的频率响应函数为1()21H j ωω=+，输入信号()2sin2tx t =，求系统输出信号)(t y 的频率、)(t x )(t y C R幅值和相位H(ω)=1/(2j ω+1)=1/(1+42ω)-2j ω/(1+42ω)且ω=1/2A （ω）=2222222241/1)41/(4)]41/(1[)()(ωωωωωω+=+++=+Q P =1/2︒-=-=-==45)1()2()](/)([)(arc arc P Q arc ωωωωϕ所以 Ay=Ax ·A （ω）=1.414（根号2）因为线性系统，所以y （t ）=1.414sin （t/2-45°）频率不变。
1. 周期信号频谱的特点，离散性，谐波性，收敛性。
2. 模/数转换（A/D ）过程的顺序是采样，量化，编码。
时域信号的特征值是，均值，均方值，方差。
3. 信号的频谱函数可表示为幅值频谱和相位频谱；系统的频率响应函数可表示为幅频特性和相频特性。
4. 在数字信号处理过程中，频混是由于不满足采样定理引起的，泄露是由于信号的加窗截断引起的。
5. 信号的均值描述信号的中心变化趋势，均方值描述信号的平均功率，方差描述信号的波动量。
6. A/D 转换是将模拟信号转换成数字信号的装置。
模拟信号是指时间和幅值都具有连续特性的信号。
7. 时间常数τ是反映一阶系统动态特征重要参数,描述二阶系统动态特性参数是固有频率ωn 和阻尼比ζ8.9.干扰形成需要三个条件：干扰源，干扰的耦合通道和干扰的被接受通道。