2012届高考基础复习测试试题：10.3 传感器及其应用

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《传感器技术与应用》试卷及答案

《传感器技术与应用》试卷及答案一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后的括号内。

) (每小题2分，共20分)1．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于( A )A.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2．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( D )A．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3．固体半导体摄像元件CCD是一种( C )A．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型晶体管电路4.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5．属于能量转换型的传感器是（ C ）A.电阻应变传感器B.电容传感器C.压电式传感器D.热阻式传感器6.动态测试中，电桥的输出量通常采用（B）A．电阻量 B．电压量 C．电流量 D．电感量7.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出量灵敏度的影响，可采用（A）A．电荷放大器 B．电压放大器 C．功率放大器D．前置放大器8.用于检查应变片绝缘电阻的兆欧表，电压一般不应高于（ B ）A．220V B.250V C.300V D.350V9．压电式加速度计，其压电片并联时可使（ B ）A．电压灵敏度提高，电荷灵敏度不变。

B．电荷灵敏度提高，电压灵敏度不变。

C．电压与电荷灵敏度均提高。

D．电压与电荷灵敏度均保持不变。

10.金属丝应变片在测量构件的应变时，决定电阻相对变化的因素主要是（C）A．贴片位置的变化 B.贴片温度的变化C．电阻丝几何尺寸的变化 D.电阻丝材料的电阻率变化二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。

2012届高考物理总复习测试题81

必考内容第10章第3课时1．关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确答案：B解析：半导体材料可以制成传感器，其他材料也可制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错．2．如图所示，R1是定值电阻，R2是负温度系数热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时()A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变小D．小灯泡的亮度变大答案：D解析：由于R2是负温度系数热敏电阻，当温度降低时，R2电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，电阻R1上的电压减小，选项A、B错误；由于总电压一定，灯泡与R2的总电压将增大，小灯泡亮度变大．所以选项C错误，D正确．3．(2010·淄博模拟)下面哪些技术涉及到传感器的应用()A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭煲的跳闸和保温D．声控开关答案：ACD解析：宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A对；家用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器，故选项C对；声控开关采用了声电传感器，故选项D对．4．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示．将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示．下列判断正确的是( )A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做加速度大的直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动答案：BD解析：由题图分析可知，t 1到t 2时间内电流增大，电阻减小，说明电阻受到的压力增大，小球做加速度增大的变加速运动，故B 对；t 2到t 3时间内电流不变，电阻不变，说明电阻受到的压力不变，小球做匀加速直线运动．故D 对．5．(2010·宁波模拟)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时( )A ．电容器电容值增大B ．电容器带电荷量减小C ．电容器两极板间的场强增大D ．电阻R 上电流方向自左向右答案：AC解析：考查电容器的有关知识，电容器的电容大小的决定因素等．电容器的电容大小与两极板间的距离成反比，所以A 对；因电容器所带电荷量Q ＝CU ，而电压U 不变，所以电荷量Q 应该变大，电容器将被继续充电，电阻R 上的电流方向向左，BD 错误；根据匀强电场中场强和电势差的关系可得E ＝U d，故C 对．本题难度中等． 6．如图所示，图甲为热敏电阻的R -t 图象，图乙为用此热敏电阻R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA 时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E ＝9.0 V ，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．则(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A 、B 端”或“C 、D 端”)；(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，可变电阻R ′的阻值应调节为________Ω. 答案：(1)A 、B 端 (2)260解析：(1)恒温箱内的加热器应接在A 、B 端．当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高．(2)随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R 的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20 mA 时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低．随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R 的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20 mA 时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度．要使恒温箱内的温度保持50 ℃，即50 ℃时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路欧姆定律I ＝E r ＋R ＋R ′，r 为继电器的电阻．由图甲可知，50 ℃时热敏电阻的阻值为90 Ω，所以R ′＝E I－R －r ＝260 Ω.7．(2010·大连模拟)如图所示，R1、R 2为定值电阻，L 为小灯泡，R 3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )A ．电压表的示数增大B ．R 2中电流减小C ．小灯泡的功率增大D ．电路的路端电压增大答案：ABC解析：当光强度增大时，R 3阻值减小，外电路电阻随R 3的减小而减小，R 1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，电压表的示数增大．A 项正确，D 项错误；由路端电压减小而R 1两端电压增大知R 2两端电压必减小，则R 2中电流减小，故B 项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大．8．(2010·重庆模拟)某电容式话筒的原理示意图如图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q 可视为不动．在P 、Q 间距增大过程中( )A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大B ．P 上电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的低D ．M 点的电势比N 点的高答案：D解析：该题考查平行板电容器和电路的综合问题．由C ＝εs 4πkd可知当d 增大时，电容器的电容减小，A 不正确．若极板中电量保持不变，则由U ＝Q C可知，电压增大，U >E .因此可知d 增大的过程，电容器要给电源充电，极板上电量减小，电流方向由M 到N 通过电阻，M 点的电势比N 点的电势高．D 选项正确．9．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如右图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m ，电梯静止时电流表示数为I 0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如下图中甲、乙、丙、丁所示．下列判断中不正确的是( )A ．甲图表示电梯可能做匀速直线运动B ．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C ．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D ．丁图表示电梯可能做变减速下降运动答案：B解析：若电流保持不变，说明受到的压力不变，即电梯的加速度恒定．甲图中电流保持I 0不变，说明加速度为零，选项A 正确．丙图中电流保持2I 0不变，说明加速度向上，选项C 正确．乙图中电流由I 0均匀增大到2I 0，说明受到的压力由mg 均匀增加，即加速度向上均匀增加，即做变加速运动，选项B 错误．丁图中电流由2I 0均匀减小到I 0，说明受到的压力也均匀减小到mg ，加速度向上均匀减小，选项D 正确．10．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )A ．热敏电阻可应用于温度测控装置中B ．光敏电阻是一种光电传感器C ．电阻丝可应用于电热设备中D ．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用答案：D解析：电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为热能，故D 项错．11．(2010·试题调研)2010年11月21日上午，广州亚运会蹦床决赛中，中国选手黄珊汕勇夺金牌．假设在比赛时她仅在竖直方向运动，通过传感器绘制出蹦床面与运动员间的弹力随时间变化规律的曲线如图所示．重力加速度g已知，依据图象给出的信息，能求出黄珊汕在蹦床运动中的物理量有()A．质量B．最大加速度C．运动稳定后，离开蹦床后上升的最大高度D．运动稳定后，最低点到最高点的距离答案：ABC解析：在0～1.4 s时间内弹力不变，弹力和人的重力保持平衡，故能求出人的质量，A 正确；由图知向上的最大弹力，由牛顿第二定律F－mg＝ma，求出最大加速度，B正确；由图可知运动稳定后人离开蹦床在空中运动的时间，这样可求出运动员离开蹦床平面上升的最大高度，但无法求出运动员从蹦床平面向下运动的距离，故C正确，D错误．12．(2010·全国卷Ⅱ)如图所示，一热敏电阻R T放在控温容器M内，为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20 ℃～95 ℃之间的多个温度下R T的阻值．(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．④闭合开关．调节电阻箱，记录电流表示数I0，并记录________________________________________________________________________.⑤将R T的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________.⑦逐步降低T1的数值，直到20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.答案：(2)④电阻箱的读数R0⑤为I0电阻箱的读数为R1⑥R0－R1＋150 Ω解析：如图所示，由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用电流表观察且保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路．而且热敏电阻R T阻值在20 ℃～95 ℃之间是已知的，热敏电阻的初始温度为95 ℃，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持150 Ω和电阻箱的初值之和不变．如果热敏电阻的初始温度为20 ℃，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持550 Ω和电阻箱的初值之和不变．则可以测量任意温度下的电阻．13．(2009·宁夏理综)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。

传感器技术与应用考试试卷

传感器技术与应用考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 什么是传感器？它的主要功能是什么？A. 传感器是一种检测装置，能够感知和测量物理量并将其转换为电信号。

B. 传感器是一种存储设备，用于保存数据和程序。

C. 传感器是一种计算设备，用于处理和分析数据。

D. 传感器是一种通信设备，用于传输信息。

2. 以下哪个不是常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 光电传感器C. 振动传感器D. 计算机传感器3. 传感器在嵌入式系统中的作用是什么？A. 数据采集B. 控制系统C. 通信D. 所有以上功能4. 以下哪个是模拟传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出模拟信号D. 通过算法转换信号5. 以下哪个是数字传感器的工作原理？A. 将物理量转换为数字信号B. 将数字信号转换为物理量C. 直接输出数字信号D. 通过算法转换信号6. 以下哪个是常见的传感器应用领域？A. 汽车制造B. 航空航天C. 医疗设备D. 所有以上领域7. 在设计嵌入式系统时，选择传感器时应考虑哪些因素？A. 精度B. 价格C. 功耗D. 所有以上因素8. 以下哪种传感器通常用于测量温度？A. 光学传感器B. 热敏传感器C. 光电传感器D. 压力传感器9. 以下哪种传感器通常用于测量位置或速度？A. 光学传感器B. 磁性传感器C. 光电传感器D. 压力传感器10. 在嵌入式系统中，传感器数据通常如何处理？A. 直接输出到显示器或其他设备B. 首先进行滤波处理，然后输出C. 首先进行校准，然后输出D. 首先进行加密处理，然后输出11. 以下哪些属于常见的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光电传感器D. 速度传感器E. 加速度传感器12. 在选择合适的传感器时，需要考虑哪些因素？A. 测量范围B. 精度C. 响应时间D. 抗干扰能力E. 电源需求13. 以下哪些是传感器应用中的常见场景？A. 智能家居B. 工业自动化C. 医疗设备D. 汽车电子E. 能源管理14. 传感器在智能家居中的应用有哪些？A. 智能照明B. 室内空气质量监测C. 智能安防系统D. 智能家电控制E. 以上都是。

传感器原理及应用题库带答案练习题复习题测试题.docx

1.什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差？答：某量值的测得值和真值之差称为绝对误差。

相对误差有实际相对误差和标称相对误差两种表示方法。

实际相对误差是绝对误差与被测量的真值之比；标称相对误差是绝对误差与测得值之比。

引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法，也用相对误差表示，它是相对于仪表满量程的一种误差。

引用误差是绝对误差（在仪表中指的是某一刻度点的示值误差）与仪表的量程之比。

2.什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？它们通常应用在什么场合？答：测量误差是测得值与被测量的真值之差。

测量误差可用绝对误差和相对误差表示，引用误差也是相对误差的一种表示方法。

在实际测量中，有时要用到修正值，而修正值是与绝对误差大小相等符号相反的值。

在计算相对误差时也必须知道绝对误差的大小才能计算。

采用绝对误差难以评定测量精度的高低，而采用相对误差比较客观地反映测量精度。

引用误差是仪表中应用的一种相对误差，仪表的精度是用引用误差表示的。

3.用测量范围为-50〜+150kPa的压力传感器测量140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。

解：绝对误差△ = 142-140 = 2 kPa142-140实际相对误差8 = ---------- - xlOO% = 1.43%140142-140标称相对误差8 = ---------------- x 100%-1.41%142142-140引用误差/ =--------------- xl00% = l%150-（-50）4.什么是随机误差？随机误差产生的原因是什么？如何减小随机误差对测量结果的影响？答：在同一测量条件下，多次测量同一被测量时，其绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机误差。

随机误差是由很多不便掌握或暂时未能掌握的微小因素（测量装置方面的因素、环境方面的因素、人员方面的因素），如电磁场的微变，零件的摩擦、间隙，热起伏，空气扰动，气压及湿度的变化，测量人员感觉器官的生理变化等，对测量值的综合影响所造成的。

传感器试卷及答案

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．60ΩB．120ΩC．200ΩD．350Ω3．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．为什么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E 433221111L U R R R R R R R R R U ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-∆-+∆+∆+=写出平衡条件：1分设平衡时R 1=R 2=R 3=R 4=R ，又ΔR 1=ΔR 2 =ΔR 则得证结论：2分RR U U ∆=2E L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。

2012年高考优化设计答案3-2-10-3

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(2)回答下列问题： ①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________ V，保护电阻R2的阻值范围为________ Ω. ②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．答：_________________________________________________________________. ③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．答：_________________________________________________________________.
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图10－3－5
(1)在图10－3－5(a)中画出实验电路图． (2)根据电路图，在图10－3－5(b)所示的实物图上连线． (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤．
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解析：常温下待测热敏电阻的阻值(约4 Ω～5 Ω) 较小，应该选用安培表外接法．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，热敏电阻两端的电压由零逐渐增大，滑动变阻器选用分压式． (1)实验电路如图甲所示． (2)根据电路图，连接实物图如图乙所示．
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(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻 R1，符号灯泡 L，额定功率 40 W，额定电压 36 V，符号保护电阻 R2，符号
电磁开关，符号蓄电池 E，电压 36 V，内阻很小；开关 S，导线若干．

2012届高考一轮复习课件：10.3传感器原理及应用

2.(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图10－3－4所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )
图10－3－4
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻 B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻 C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻
解析：根据电熨斗的工作原理可知，A项错误， B项正确；温度较高时，双金属片是向下移动的，所以需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，C项正确；双金属片的作用是通过控制电路的通断来控制温度，D项正确．综述BCD项正确．答案：BCD
点评：考纲对传感器为Ⅰ要求，大家复习时以解读应用为主，所以各种传感器的工作原理要熟悉．警示：金属导体的阻值随温度的升高而升高，为此可以用来制成金属、报警等，两种情况要正确区分．
1.( 单选 ) 关于传感器，下列说法正确的是 ( ) A．所有传感器都是由半导体材料做成的 B．金属材料也可以制成传感器 C．干簧管是一种能够感知电场的传感器 D．传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的
解析：有些传感器是利用半导体材料做成的，但有些不是，比如双金属片、电容式传感器等等，A 项错误；金属导体的电阻随温度的升高而增加，利用这个特性可以制成温度传感器，B项正确；干簧管是能够感知磁场的传感器，C项错误；传感器是将非电学量转化为电学量的器件，不一定要感知电压，D 项错误．答案： B

传感器原理及工程应用考试试题及答案

传感器原理及工程应用考试试题及答案(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、选择题1、下列关于压电传感器的说法正确的是CC 可以等效为一个与电容串联的电压源 2、半导体应变片与金属丝型比较CC 应变时非线性比较严重3、变磁阻式传感器中下面哪项会导致电感的减小CC 增大气隙的厚度4、两压电片不同极性端黏结在一起 AA 总电容量为单片的一半，输出电压增大了1倍 5、质点振动方向与波的传播方向一致的波是BB 纵波6、下列描述错误的是BB 微波的频率比红外线高7、为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用BB 差动变隙式8、电磁式的动圈仪表属于CC 二阶系统9、以下关于线圈—导体系统产生的电涡流密度正确的是BB 电涡流密度是沿线圈半径r 的函数10、输入量与输出电容量为非线性关系的是BB 变极距式电容传感器 11、磁电感应式传感器BB 不需要外接辅助电源，是一个有源传感器 12、下面描述正确的是AA 光敏二极管基于内光电效应 13、光敏电阻DD 阻值只与入射光量有关，与电压电流无关14、关于超声波从一种介质入射到另一种介质时，不正确的是DD 当超声波垂直入社界面时就会出现透射 15、关于变极距型电容式传感器正确的是DD 采用差动式结构可以提高灵敏度及减小非线性误差 16、半导体气敏传感器由于加热方式不同，可分为直热式和旁热式 17、磁电传感器AA 是速度传感器，直接测的的值只能速度 18、半导体气敏传感器 DD 需加热，加热的目地是提高器件的灵敏度和响应速度二、填空题⑴一个测量系统是传感器、变送器和其他变换装置的有机组合 ⑵传感器的分类方法：一是按被测参数分类，另一种是按传感器的工作原理分类⑶电阻应变片的补偿方法有线路补偿和应变片自补偿。

⑷压电片的两种不同接法，并联接法适宜用于以电荷作输出信号，串联接法适宜用于以电压作输出信号⑸光电耦合器件是由发光元件和光电接收元件合并使用的电器件。

传感器技术及应用习题及答案

综合练习一. 填空题1．根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即.敏感元件、转换元件、转换电路。

2．传感器按能量的传递方式分为有源的和无源的传感器。

3. 根据二阶系统相对阻尼系数ζ的大小，将其二阶响应分成三种情况. 1ζ>时过阻尼；1ζ=时临界阻尼；1ζ<时欠阻尼。

4. 应变计的灵敏系数k 并不等于其敏感栅整长应变丝的灵敏度系数0k ，一般情况下，0k k <。

5. 减小应变计横向效应的方法.采用直角线栅式应变计或箔式应变计。

6. 应变式测力与称重传感器根据结构形式不同可分为:柱式﹑桥式﹑轮辐式﹑梁式和环式等。

7. 半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象就称为压阻效应。

8. 光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

9. 光电效应是光照射到某些物质上，使该物质的电特性发生变化的一种物理现象，可分为外光电效应和内光电效应两类。

10. 基于外光电效应的光电敏感器件有光电管和光电倍增管。

基于光电导效应的有光敏电阻。

基于势垒效应的有光电二极管和光电三极管。

基于侧向光电效应的有反转光敏二极管。

11. 光电倍增管是一种真空器件。

它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。

12. 光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。

它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。

13. 光电二极管与光电三极管外壳形状基本相同，其判定方法如下.遮住窗口，选用万用表R*1K 挡，测两管脚引线间正、反向电阻，均为无穷大的为光电三极管。

14. 光电耦合器是发光元件和光电传感器同时封装在一个外壳内组合而成的转换元件。

以光为媒介进行耦合来传递电信号，可实现电隔离，在电气上实现绝缘耦合，因而提高了系统的抗干扰能力。

15. 电荷藕合器件图像传感器CCD （Charge Coupled Device ），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。

2013届物理高三总复习试题：10-3传感器及其应用

高效作业知能提升一、选择题1．传感器是一种采集信息的重要器件．如图10－3－9是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是()图10－3－9①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；④若电流表有示数，说明压力F发生变化；⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化．A．②④B．①④C．③⑤D．①⑤答案：A2．如图10－3－10所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距很近，下列说法正确的是()图10－3－10A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变解析：触头P左移，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果．答案：A3．图10－3－11所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d，k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证U H随B的变化情况．以下说法中正确的是()图10－3－11A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，U H将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H将发生变化答案：ABD4．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况．图10－3－12(a)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图10－3－12(b)所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则下述说法正确的是()图10－3－12A．传送带运动的速度是0.1 m/sB．传送带运动的速度是0.2 m/sC．该传送带每小时输送3 600个工件D．该传送带每小时输送7 200个工件答案：BD5．演示位移传感器的工作原理如图10－3－13所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()图10－3－13A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数解析：电压表为理想电表，则电压表不分流，故触头移动时不会改变电路的电阻，也就不会改变电路中的电流，故A错误；电压表测的是触头P左侧电阻分得的电压，故示数随物体M的移动(亦即触头的运动)而变，故B正确，C、D错误．答案：B6．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图10－3－14(a)所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R g 保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图10－3－14(b)所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是()图10－3－14A．60 ℃B．80 ℃C．100 ℃D．120 ℃解析：温度为20 ℃时，由R－t关系图可以看出此时热敏电阻的阻值为4 kΩ，由I＝ER＋R g可知R g＝E－IRI＝9.0－2×10－3×4 0002×10－3Ω＝500 Ω，当电流为3.6 mA时，由I＝ER＋R g得R＝E－IR gI＝9.0－3.6×10－3×5003.6×10－3Ω＝2 kΩ，然后由R－t关系图可以看出此时对应的温度为120 ℃.答案：D7．一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图10－3－15中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3、被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗．PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图10－3－15中实线②所示．根据图线分析可知()图10－3－15A．原处于冷态的PTC电熨斗比普通电熨斗升温快B．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T0～T6之间C．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T6～T7之间D．PTC电熨斗不能自动控制温度解析：冷态时PTC 材料电阻小，由P ＝U 2R知其发热功率大、升温快，A 对；由题图可知，温度较低时，PTC 材料电阻小，热功率大，生热大于散热，温度升高，电阻迅速增大，发热功率会减小，当发热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻减小，发热功率会增大，故发热功率等于散热功率时，温度会稳定在题图中T 6～T 7之间，实现自动控制温度，所以C 对，B 、D 错．答案：AC二、非选择题8．当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值__________(填“变大”“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随__________变化而改变的特性制成的．解析：本题考查传感器中两个常用元件光敏电阻和热敏电阻的性质．光敏电阻的感光元件，它的阻值随光照强度的增强而减小，它可把光学量变为电阻这一电学量，常用以制造光控开关，热敏电阻对温度反应敏感．答案：变小温度9．传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)．例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图10－3－16(a)所示，图10－3－16(b)所示是由热敏电阻R t 作为传感器制作的简单自动报警器线路图．图10－3－16(1)为了使温度过高时报警器铃响，c 应接在__________处(填“a ”或“b ”)．(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P 向__________移动(填“左”或“右”)．(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P 都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能工作的原因可能是____________________________．解析：从所给的图线可知，热敏电阻随温度的升高而减小，从而使电路中的电流变大，要求温度过高时报警器铃响，则c 应接在a 处时电路才会接通；滑动变阻器滑片P 向左移动时，会使启动报警的温度提高；当电路连接完好且各元件都处于工作状态而电路又不能工作，说明电路中电流过小，磁铁的磁性太弱，以致不能控制右侧的电路接通，原因有多种情况，可能是电源端电压过小，或线圈的匝数过少，或弹簧的劲度系数过大等．答案：(1)a (2)左(3)题图(b)中左边电源端电压太小，或者线圈的匝数太少，或者弹簧的劲度系数太大等．10．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图10－3－17中的虚线框所示，它主要由压力传感器R (电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107 Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，取g ＝10 m/s 2.请回答：图10－3－17(2)如果某人站在该秤的踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，这个人的体重是__________kg.解析：(1)由图表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300 Ω，此时A 中电流I ＝U R ＝4.8300A ＝1.6×10－2 A.(2)当电流I ＝20 mA ＝20×10－3 A 时，压力传感器的电阻R ＝U I ＝ 4.820×10－3Ω＝240 Ω，对应表格中，这个人的质量为50 kg.答案：(1)1.6×10－2(2)5011．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图10－3－18所示，试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自由断电，画出电路图并说明工作过程．图10－3－18解析：电路图如图10－3－19所示．图10－3－19工作过程：闭合S，当温度低于设计值时热敏电阻阻值增大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热；当温度低于设计值，又重复前述过程．答案：见解析12．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图10－3－20(a)所示电路连接，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小．②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图10－3－20(b)所示．当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态．试说明光电报警器的工作原理．图10－3－20答案：当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声．反之，当没有光照射或光照很弱时，光敏电阻阻值很大，电路中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声．。

2012年高考物理实验专题系列《传感器》

※概述“传感器”作为信息采集的重要元件，在自动控制、信息处理等技术中发挥着重要的作用，是高中物理的重要章节，是电磁学的基础内容，也是高考的热点内容之一。

从近年高考命题来看，试题越来越贴近物理知识的实际应用。

而近几年关于传感器的高考题也越来越多。

这类试题一方面检测了考生联想、迁移、分析、综合等能力，另一方面也可使考生明白高新科学技术并非空中楼阁，神奇非.※ 知识梳理（一） ※考纲解读传感器温度传感器意义：传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）或电路的通断的一种组件。

起自动控制作用。

机械鼠标器火灾报警器光控开关光传感器敏感元件光敏电阻：是一种能感知光强的传感器，电阻随光照的增强而减小热敏电阻：是一种能感知温度的传感器，电阻一般随温度升高电阻减小金属热电阻：是一种能感知温度的传感器，温度升高电阻增大霍尔元件：是一种能感知磁场强弱的传感器电容式位移传感器：是一种能感知位移变化的传感器干簧管：一种能感知磁场存在的传感器常见传感器及应用力传感器----电子秤：将应变片的形变量转化为电压差声传感器----话筒：将声学量转化为电学量电熨斗：双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断电饭锅：双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断测温仪：将温度转化为电学量（不同温度发射红外线不同）温度报警器：（二）基础巩固1．传感器是把物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的量（如电压、电流、电容等）或电路的通断的一种组件。

起自动控制作用。

2．力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把学信号（位移、速度、加速度等）转化为学信号（电压、电流等）的仪器。

3．热电传感器是利用电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的，如各种家用电器（空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等）的控制、火警报警器、恒温箱等。

《走向高考》2013高考物理总复习 10-3传感器及其应用

10-3传感器及其应用一、选择题1．关于传感器的下列说法正确的是()A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确[答案] B[解析]半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错。

2．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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() A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容[答案] D[解析]根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容。

手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容，用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机。

3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用[答案] B[解析]街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，控制了电路的通断。

4．(2012·成都一模)陶瓷气敏传感器可以用于分析气体中酒精蒸气的含量，常用于检查酒后驾驶人员，如果司机饮酒，血液中的酒精成分会扩散到呼出的气体中，呼出的气体喷吹传感器，传感器的电阻将随着酒精蒸气浓度发生相应变化，从而可以检测血液中的酒精含量，某种陶瓷气敏传感器的电导(电阻的倒数)与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图甲所示。

小明同学针对图乙所示的检测电路(电流表内阻不计)提出了以下看法，其中正确的有()A．此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸气的浓度成正比B．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电流表指针偏转的角度越大C．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电池的路端电压越小，电阻R0两端电压也越小D．电池用的时间长了，电动势减小、内阻增大，导致测得的酒精浓度偏低[答案]BD[解析]由图甲知传感器的电阻R＝1kc(k为常数)，即R与气体中酒精蒸气的浓度成反比，浓度越大电阻越小，电流越大，A错，B 对；当气体中酒精蒸气的浓度增大时，传感器电阻减小，由闭合回路欧姆定律知电路中电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，R0两端电压增大，C错；电池用久了，电动势减小，内阻增大，在同样情况下，回路中电流变小，进而测得的酒精浓度偏低，D对。

【人教版】2012高三物理复习选考系列选修3-2同步练习10.3《实验十一传感器的简单应用》

必考部分必修3-2 第10章第3讲1．传感器担负着信息采集的任务，它常常是()A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量解析：传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件．故选项A、B、C对、选项D错．答案：ABC2．下面哪些技术涉及到传感器的应用()A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭煲的跳闸和保温D．声控开关解析：宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A对；家用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器，故选项C对；声控开关采用了声电传感器，故选项D对．答案：ACD3．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用解析：街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，控制了电路的通断．答案： B4.如右图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好解析：电流表的示数增大，说明电路中的电流增大，电阻减小，所以这个热敏电阻的阻值率是随温度的升高而降低的；电阻率减小，电阻值在其他条件不变时减小，导电性能变好，故选项B、D正确．答案：BD5.如右图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若先用手电筒光照射R，再用不透光的黑纸将R包裹起来，则关于表针的偏转方向，下列说法中正确的是()A．先往左偏，再往右偏B．一直往右偏C．先往右偏，再往左偏D．一直往左偏答案： C6．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间的距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值．如下图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是()A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度答案：ABC7．为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：(1)并说明阻值随照度变化的特点．(2)如右图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路．给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 (lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)光敏电阻R P(符号，阻值见上表)提供的器材如下：直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．解析：(1)根据图表中的数据，在坐标纸上描点连线，得到如图所示的变化曲线．阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．(2)因天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1；此电路的原理图如图所示．答案：(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见解析图．特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小(2)电路原理图见解析图．高じ考ο试]题∷库。

《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。

（6）--2012年本科生“传感器技术及应用”试题（A-参考答案）

2012年本科生“传感器技术及应用”试题（A卷）一、灵敏度是传感器的一个重要指标，利用图和公式解释灵敏度，简要说明其物理意义。

（本题共10分）二、下图为某传感器的工作原理结构示意图和转换电路原理图，请简要回答以下问题：（1）该传感器的工作原理；（2）以图（b）所示的四臂受感电桥为参考瞬时，说明这时被测量的方向；（3）从敏感结构方面考虑，提高动态测三、设计一体现：电容式、压力、差动检测三个关键词的传感器，试给出原理结构示意图，并对其工作原理和优点进行必要的说明。

（本题共15分）四、环境温度变化会对传感器特性产生一定影响，请举例说明在温度测量过程中也会受到环境温度影响的实例，并说明这样的实例如何减少温度误差？（本题共15分）五、讨论谐振式传感器闭环自激系统在时域和复频域的实现条件（要求结合图进行讨论），并说明它们在实际应用中的特点。

（本题共15分）六、下图为一传感器的工作原理结构示意图，请简要回答：（1）该传感器的工作原理；（2）影响其输入输出特性的关键参数；（3）应用特点。

（本题共15分）题六图某传感器的工作原理结构示意图七、建立集合（加速度、集中力、气体压力、液体质量流量）与集合（薄壁圆柱壳体、U型弯管、悬臂梁、S型梁）的映射关系。

从中挑选任意一种映射关系说明其应用特点。

（本题15分）2012年本科生“传感器技术及应用”试题（A 卷－参考答案）一、灵敏度是传感器的一个重要指标，利用图和公式解释灵敏度，简要说明其物理意义。

（本题共10分）回答要点：（1）正确画出图3分，正确写出公式3分。

0d lim d x y y S x x∆ﾮ∆��==��∆��（2）可以从测量范围，抗干扰性等方面说明其物理意义。

（4分）二、下图为某传感器的工作原理结构示意图和转换电路原理图，请简要回答以下问题：（1）该传感器的工作原理；（2）以图（b ）所示的四臂受感电桥为参考瞬时，说明这时被测量的方向；（3）从敏感结构方面考虑，提高动态测量性能的可能方案。

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1．关于传感器的下列说法正确的是()
A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D．以上说法都不正确
答案：B
解析：半导体材料可以制成传感器，其他材料也可制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B正确，传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、
声、化学成分等非电学量，所以C错．
2．如图所示，R1是定值电阻，R2是负温度系数热敏电阻，L为小灯
泡，当温度降低时()
A．R1两端的电压增大
B．电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变小
D．小灯泡的亮度变大
答案：D
解析：由于R2是负温度系数热敏电阻，当温度降低时，R2电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，电阻R1上的电压减小，选项A、B错误；由于总电压一定，灯泡与R2的总电压将增大，小灯泡亮度变大．所以选项C错误，D正确．
3．(2010·淄博模拟)下面哪些技术涉及到传感器的应用()
A．宾馆的自动门
B．工厂、电站的静电除尘
C．家用电饭煲的跳闸和保温
D．声控开关
答案：ACD
解析：宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A对；家用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器，故选项C对；声控开关采用了声电传感器，故选项D对．
4．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示．将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示．下列判断正确的是()
A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做加速度大的直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
答案：BD
解析：由题图分析可知，t1到t2时间内电流增大，电阻减小，说明电阻受到的压力增大，小球做加速度增大的变加速运动，故B对；t2到t3时间内电流不变，电阻不变，说明电阻受到的压力不变，小球做匀加速直线运动．故D对．
5．(2010·宁波模拟)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，
其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片
在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随
之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()
A．电容器电容值增大
B．电容器带电荷量减小
C．电容器两极板间的场强增大
D．电阻R上电流方向自左向右
答案：AC
解析：考查电容器的有关知识，电容器的电容大小的决定因素等．电容器的电容大小与两极板间的距离成反比，所以A对；因电容器所带电荷量Q＝CU，而电压U不变，所以电荷量Q应该变大，电容器将被继续充电，电阻R上的电流方向向左，BD错误；根据匀强电场中场
强和电势差的关系可得E＝U
d，故C对．本题难度中等．
6．如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0 V，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．则
(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)；
(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.
答案：(1)A、B端(2)260
解析：(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端．当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高．
(2)随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低．
随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R 的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20 mA 时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度．
要使恒温箱内的温度保持50 ℃，即50 ℃时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路欧姆定律I ＝E
r ＋R ＋R ′，r 为继电器的电阻．由图甲可知，50 ℃时热敏电阻的阻值为90 Ω，所以R ′＝E I
－R －r ＝260 Ω.
7．如图所示，R
1、R 2为定值电阻，L 为小灯泡，R 3为光敏电阻，
当照射光强度增大时( )
A ．电压表的示数增大
B ．R 2中电流减小
C ．小灯泡的功率增大
D ．电路的路端电压增大
答案：ABC
解析：当光强度增大时，R 3阻值减小，外电路电阻随R 3的减小而减小，R 1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，电压表的示数增大．A 项正确，D 项错误；由路端电压减小而R 1两端电压增大知R 2两端电压必减小，则R 2中电流减小，故B 项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大．
8．(2010·重庆模拟)某电容式话筒的原理示意图如图所示，E 为
电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P
振动而Q 可视为不动．在P 、Q 间距增大过程中( )
A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大
B ．P 上电荷量保持不变
C ．M 点的电势比N 点的低
D ．M 点的电势比N 点的高
答案：D
解析：该题考查平行板电容器和电路的综合问题．由C ＝εs 4πkd
可知当d 增大时，电容器的电容减小，A 不正确．若极板中电量保持不变，则由U ＝Q C
可知，电压增大，U >E .因此可知d 增大的过程，电容器要给电源充电，极板上电量减小，电流方向由M 到N 通过电阻，M 点的电势比N 点的电势高．D 选项正确．
9．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏
电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如右图所示，将压敏
电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m ，电梯静止时电流表
示数为I 0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如下图中甲、乙、
丙、丁所示．下列判断中不正确的是()
A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动
B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动
C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动
D．丁图表示电梯可能做变减速下降运动
答案：B
解析：若电流保持不变，说明受到的压力不变，即电梯的加速度恒定．甲图中电流保持I0不变，说明加速度为零，选项A正确．丙图中电流保持2I0不变，说明加速度向上，选项C 正确．乙图中电流由I0均匀增大到2I0，说明受到的压力由mg均匀增加，即加速度向上均匀增加，即做变加速运动，选项B错误．丁图中电流由2I0均匀减小到I0，说明受到的压力也均匀减小到mg，加速度向上均匀减小，选项D正确．
10．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻是一种光电传感器
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
答案：D
解析：电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为热能，故D项错．11．(2010·试题调研)2010年11月21日上午，广州亚运会蹦床决赛中，中国选手黄珊汕勇夺金牌．假设在比赛时她仅在竖直方向运动，通过传感器绘制出蹦床面与运动员间的弹力随时间变化规律的曲线如图所示．重力加速度g已知，依据图象给出的信息，能求出黄珊汕在蹦床运动中的物理量有()
A．质量
B．最大加速度
C．运动稳定后，离开蹦床后上升的最大高度
D．运动稳定后，最低点到最高点的距离
答案：ABC
解析：在0～1.4 s时间内弹力不变，弹力和人的重力保持平衡，故能求出人的质量，A正确；由图知向上的最大弹力，由牛顿第二定律F－mg＝ma，求出最大加速度，B正确；由图
可知运动稳定后人离开蹦床在空中运动的时间，这样可求出运动员离开蹦床平面上升的最大高度，但无法求出运动员从蹦床平面向下运动的距离，故C正确，D错误．。