重庆大学2020年春季学期课程作业传感器与测试技术
2020年智慧树知道网课《传感器与检测技术》课后章节测试满分答案
第一章测试1【单选题】(1分)用以标定的仪器，直接的测量出某一待测未知量的量值称为（）A.间接测量B.接触式测量C.直接测量D.动态测量2【单选题】(1分)下列哪项不是闭环控制型现代测试系统的优点（）A.实时数据采集B.远距离传输C.实时判断决策D.实时控制3【多选题】(1分)下列属于测量过程的是（）A.测量误差B.数值和计量单位C.被测对象D.测试方法4【判断题】(1分)水银温度计测量体温属于直接式测量.A.错B.对5【单选题】(1分)测试技术与传感技术被称为信息技术系统的（）A.神经B.大脑C.感官6【单选题】(1分)下列非线性补偿方法中属于软件补偿的是（）A.差动式B.拟合法C.开环式D.闭环式7【判断题】(1分)A类标准不确定度是用非统计方法得到的不确定度A.错B.对8【判断题】(1分)真值在实际测量中是可以确切获知的.A.错B.对9【判断题】(1分)相对误差是绝对误差与测量仪表量程之比.A.对B.错10【单选题】(1分)将63.73501四舍五入，保留两位小数为（）A.64.00B.63.73C.63.00D.63.74第二章测试1【判断题】(1分)直流电桥可以测量电容的变化A.错B.对2【单选题】(1分)全桥接法的灵敏度是半桥双臂接法的几倍（）A.8B.2C.1D.43【判断题】(1分)半导体式应变片比金属丝式应变片的灵敏度高A.错B.对4【判断题】(1分)丝式应变片采用栅状结构是为了获得大的电阻变化量.A.错B.对5【单选题】(1分)下列哪项不是半导体应变片的优点（）A.体积小B.温度稳定性能好C.灵敏度高D.易于集成化6【判断题】(1分)当半导体表面被加热至稳定状态时，气体接触半导体表面而被吸附，吸附的分子首先在半导体表面自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉，另一部分分子固定在吸附处。
A.错B.对7【判断题】(1分)气敏电阻式传感器按照加热方式又可以分为直热型电阻式传感器和旁热型气敏电阻式传感器。
2020年国家开放大学电大《传感器与测试技术(本)》网络核心课形考网考作业及答案
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形考作业1一、判断题（共20小题，每小题5分，共100分）题目11．测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项：对错题目22．金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项：对错题目33．热敏电阻传感器的应用范围很广，但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项：对错题目44．电容式传感器的结构简单，分辨率高，但是工作可靠性差。
选择一项：对错题目55．电容式传感器可进行非接触测量，并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项：对错题目66．电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项：对错题目77．电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项：对错题目88．电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项：对错题目99．互感传感器本身是变压器，有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项：对错题目1010．差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等，但其工作原理基本一样。
选择一项：对错题目1111．传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项：对错题目1212．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。
选择一项：对错题目1313．电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
传感器与检测技术(填空)
传感器1. 因环境温度变化而引起的附加电阻的相对变化量，除了与环境温度有关外，还与应变片自身的性能参数（K 0, α0, βs ）以及被测试件线膨胀系数βg 有关。
2 产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1) 电阻温度系数的影响2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响3. 电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿和应变片自补偿两大类。
4. 电桥补偿是最常用且效果较好的电阻片温度误差补偿方法。
5.注意补偿条件：① 在应变片工作过程中，保证R3=R4。
② R1和R2两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K 和初始电阻值R0。
③ 粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同。
④ 两应变片应处于同一温度场。
6.电桥平衡条件：欲使电桥平衡， 其相邻两臂电阻的比值应相等， 或相对两臂电阻的乘积应相等。
直流电桥平衡条件:R1R4=R2R3.7.电压灵敏度的物理意义：① 电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压， 供电电压越高， 电桥电压灵敏度越高，但供电电压的提高受到应变片允许功耗的限制，所以要作适当选择； ② 电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值n 的函数，恰当地选择桥臂比n 的值，保证电桥具有较高的电压灵敏度。
7. 当E 值确定后，n=1时才能使KU 最高。
即在供桥电压确定后，当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有 U0=E *△R1/4R1(单臂)8.结论：当电源电压E 和电阻相对变化量ΔR1/R1一定时， 电桥的输出电压及其灵敏度也是定值，且与各桥臂电阻阻值大小无关。
9.减小和消除非线性误差的方法：①提高桥臂比；②采用差动电桥{公式P29非线性误差}10.半桥差动：在试件上安装两个工作应变片，一个受拉应变，一个受压应变， 接入电桥相邻桥臂。
可知：Uo 与ΔR1/R1成线性关系，无非线性误差，而且电桥电压灵敏度KU=E/2，是单臂工作时的两倍。
《传感器与检测技术》试题及答案
《传感器与检测技术》试题一、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
（2分） 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。
4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是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。
5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
（2分）6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
（2分）9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算，其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)）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）。
传感器与检测技术课后习题和答案(陈杰)
4.3 有一个直径为2m、高5m的铁桶，往桶内连续注 水，当注水数量达到桶容量的80%时就应当停止， 试分析用应变片式或电容式传感器系统来解决该 问题的途径和方法。
4.4 总结电容式传感器的优缺点，主要应用场合以 及使用中应注意的问题。
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第4章
4.5 试推导图F1-8所示变电介质电容式位移传感器 的特性方程C=f(x)。设真空的介电系数为ε 0, ε 2＞ε 1 ，以及极板宽度为W。其他参数如图F18所示。 4.6 在上题中，设δ =d=1mm，极板为正方形（边长 50mm)。 ε 1 =1,ε 2=4试在x=0到50mm范围内，输 出磁位移传感器的特性曲线，并给以适当说明。 4.7 简述电容式传感器用差分脉冲调宽电路的工作 原理及特点。
的固定方法有哪些？
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第11章
11.1 什么是智能传感器？ 11.2 智能传感器有哪些主要功能？有哪些特点？ 11.3 如何获取指纹图像？ 11.4 指纹识别的过程分为哪几步？
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第12章
12.1 传感器静态校准的条件是什么？
12.2 如何确定标定仪器设备的精度等级？
第0章
0.1 传感器在检测系统中有什么作用和地位？ 0.2 解释下列名词术语：
1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。
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第1章
1.1 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。 1.2 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。 1.3 测得某检测装置的一组输入输出数据如下：
传感器与检测技术习题与答案(陈杰版)
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1.1 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。
解：
第1章
U 300 10 k 60 3 X 5 10
3
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1.2 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。
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第1章
1.3
解：
y kx b
i y i ( kxi b)
nxi yi xi yi k 2 nxi (xi ) 2
b (xi y i xi xi y i )
2
n x i ( x i ) 2
2
带入数据得：
k 0.68 b 0.25
第1章
解：
S S1 S 2 S 3 0.2 2.0 5.0 2mm / C
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第1章
1.3 测得某检测装置的一组输入输出数据如下：
x 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7
y
1.1
1.6
2.6
3.2
4.0
5.0
a)试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度； b)用C语言编制程序在微机上实现。性？有哪些主要指标？
答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器 的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重 复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰 稳定性。
1.9
如何获得传感器的静特性？
答：传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性 曲线由实际测绘中获得。
传重庆大学感器与测试技术
B
14、 具有压电效应的物体称为（ ）。
A、
磁电材料
B、
光电材料
C、
压电效应
D、
压电材料
标准答案
D
15、 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
标准答案
A
16、
正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息( )。
A、
不变
B、
丢失
C、
傅氏变换
D、
傅氏级数
标准答案
C
32、
信号的时域描述与频域描述通过（ ）来建立关联。
A、
拉氏变换
B、
卷积
C、
傅立叶变换
D、
相乘
标准答案
C
33、
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
标准答案
D
34、
不是基于物质的热胀冷缩现象来反映被测温度高低的是（ ）。
A、
玻璃管液体温度计
B、
双金属温度计
C、
压力式温度计
D、热电阻温ຫໍສະໝຸດ 计标准答案D35、
描述传感器静态特性的指标有( )。
A、
幅频特性
B、
稳定时间
C、
动态范围
D、
线性度
标准答案
D
36、 概率密度函数提供了随机信号( )信息。
A、 沿频率轴分布
B、 沿幅值域分布
C、 沿时域分布
《传感器与检测技术》作业及答案
《传感器与检测技术》作业及答案第一次作业1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表，测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。
2、现对一个量程为100mV，表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该毫伏表的精度等级。
3.已知对某电压的测量值U~N（50V,0.04V）,若要求置信概率达到50%，求相应的置信区间。
4、甲、乙二人分别用不同的方法，对同一电感进行多次测量，结果如下（假设均无粗大误差和系统误差）：甲 1.28 1.31 1.27 1.26 1.19 1.25乙 1.29 1.23 1.22 1.24 1.25 1.20写出测量结果表达式，评价哪个人的测量精密度高。
第一次作业答案1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表，测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。
答案：2、现对一个量程为100mV，表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该毫伏表的精度等级。
解:仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV 0 0.1 -0.2 -0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.3 0 0.3 0 修正值/mV 0 -0.1 0.2 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 0 -0.3 03.已知对某电压的测量值U～N（50V,0.04V2）,若要求置信概率达到50%，求相应的置信区间。
传感器与检测技术试卷与答案
1．属于传感器动态特性指标的是（D）A重复性B线性度C灵敏度D固有频率2误差分类，下列不属于的是（B）A系统误差B绝对误差C随机误差D粗大误差3、非线性度是表示校准（B）的程度。
A、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）A工作频率宽B线性范围宽C单位输入量引起的输出量大D允许输入量大6下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B）A应变式传感器B化学型传感器C压电式传感器D热电式传感器7传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D）A测量B感知C信号调节D转换8回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度A多次测量B同次测量C正反行程D不同测量9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。
A相对误差B绝对误差C引用误差D粗大误差二、判断1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
（√）2系统误差可消除，那么随机误差也可消除。
（×）3对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×）4平均值就是真值。
（×）5在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。
（×）6.线性度就是非线性误差.（×）7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√）8.传感器的被测量一定就是非电量（×）9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
（√）10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分）1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
《传感器与测试技术》课程习题
《电气测试技术》课程习题第1章到第5章习题一、填空题1、测试技术包括测量和试验两方面.凡需要考察事物的状态、变化和特征等,并要对它进行定量的描述时,都离不开测试工作。
2、按是否直接测定被测量的原则分类，测试方法分直接测量法和间接测量法。
3、按测量时是否与被测对象接触的原则分类，测试方法分接触式测量法和非接触式测量法。
4、按测量时是否随时间的原则分类，测试方法分静态测量法和动态测量法。
5、测量误差一般按其性质分类分为系统误差、随机误差和粗大误差。
6、传感器是测试系统的第一环节,将被测系统或测试过程中需要观测的信息转化为人们熟悉的各种信号。
7、传感器的基本功能是检测信号和信号转换。
8、传感器的组成按定义一般由敏感元件、变换元件、信号调理电路三部分组成。
9、传感器按信号变换特征分类；可分为结构型传感器和物理型传感器。
10、结构型传感器是依据传感器的结构参数变化而实现信号变换的。
11、物理型传感器在实现变换过程中传感器的结构参数基本不变，而仅依靠传感器中原件内部的物理和化学性质变化实现传感器功能。
12、按测量原理分类一般包括电阻式、电感式和电容式三种基本形式，以及由此而派生出来的其他形式传感器。
13、按传感器的能量转换情况分类可分为能量控制型和能量转换型传感器。
14、传感器所能测量的最大被测量的数值称为测量上限，最小的被测量值称为测量下限，用它们来表示测量区间称测量范围。
15、在采用直线拟合线性化时输出输入的校正曲线与其拟合直线之间的最大偏差称为非线性误差或线性度，常用相对误差表示。
16、传感器输出的变化量ΔY与引起此变化量X之比称为静态灵敏度（或简答什么是灵敏度）17、静态误差（精度）是指传感器在其全量程内任一点的输出值与理论输出值的偏差程度。
18、传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
19、引用误差是指测量的绝对误差与仪器的满量程之比。
20、传感器的标定是指在明确传感器的输出与输入关系的前提下，利用某种标准器具对传感器进行标度。
《传感器与检测技术》习题解答
第一章1.某压力传感器的校准数据如下表所示：校准数据列表试分别用端点连线法和最小二乘法求校准直线、非线性误差，并计算迟滞和重复性误差。
解：（1）端点连线法171.50x+-2.7017.15000.348%0.700%0.272%1.048%端基法校准直线y=迟滞误差γH =总精度γ=满量程输出y FS =重复性γR =线性度γL =（2）最小二乘法171.50x+-2.770017.15000.348%0.408%0.272%0.757%最小二乘法校准直线y=满量程输出y FS =线性度γL =迟滞误差γH =总精度γ=重复性γR =压力2．有一个温度传感器，其微分方程为x y ty15.03d d 30=+ 其中y 为输出电压（mV ），x 为输入温度(OC)，试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k 。
解：C mv/05.0315.0O 00===a b k s 1033001===a a τ 3.某加速度传感器的动态特性可用如下的微分方程来描述：x y t y ty 1010322100.111025.2d d 100.3d d ⨯=⨯+⨯+ 式中 y ——输出电荷量（pC ）x ——输入加速度值（m/s 2） 试确定该传感器的ω0、ξ和k 的大小。
解：静态灵敏度：8889.41025.21011101000=⨯⨯==a b k阻尼比：01.011025.223000210201=⨯⨯==a a a ξ自振角频率：51020105.111025.2⨯=⨯==a a ω4.设有两只力传感器，均可作为二阶系统来处理，自振频率分别为800Hz 和1200Hz ，阻尼比ξ均为0.4，今欲测量频率为400Hz 正弦变化的外力，应选用哪一只？并计算将产生多大的振幅相对误差和相位误差。
解：讨论传感器动态特性时，常用无量纲幅值比)(ωk 。
（1）当用Hz 8000=f 、4.0=ξ的传感器测量Hz 400=f 的信号时，18.18004004.028*******211)(22220220=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ωωξωωωk220007.285333.0arctan 80040018004004.02arctan 12arctan )(-=-=⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ωωωωξωϕ 该传感器的振幅相对误差为%18%10011)(=⨯-ωk 相位误差为28.07O。
传感器与测试技术习题答案
第一章习题答案1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：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；转换元件把敏感元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．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。
（2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS技术要求研制微型传感器。
如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。
②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器（3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。
它们的特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。
系统功能最大程度地用软件实现。
（4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。
（5）多功能与多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。
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？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。
1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度；2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值；3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；4）传感器的重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
[0928]《传感器与测试技术》 20年春季西南大学作业答案
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西南大学网络与继续教育学院课程代码： 0928 学年学季：20201单项选择题1、在检测技术中，很多场合采用的是压电型换能器，发射超声波利用压电材料的逆压电效应，而接收信号则用 ( )。
.光电效应.多普勒频移.多普勒效应.正压电效应2、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( )。
.正比关系.反比关系.无关系3、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( )。
.磁电感应式传感器.应变式传感器.自感式传感器.电容式传感器4、热释电红外传感器的主要原理是首先对红外辐射进行( )，使恒定辐射变成交变辐射，不断地引起铁电体的温度变化，才能.补偿.滤波.卷积.调制5、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对二阶传感器有( )和固有频率。
.阻尼比.时间常数.上升时间.超调量6、以下( )是影响CMOS 传感器性能的首要问题。
.噪声.暗电流.像素的饱和7、压电式加速度传感器是( )信号的传感器。
.适于测量动态.适于测量缓变.适于测量直流.适于测量任意8、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对一阶传感器有( )。
.稳定时间.时间常数.阻尼比.超调量9、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( )。
. B. 负压电效应.逆压电效应.无压电效应.正压电效应10、磁场屏蔽用的屏蔽体由强磁材料制成，由于其( )极小，因而干扰源所产生的磁通大部分被限制在强磁屏蔽体内。
.磁感应强度.电阻.磁阻11、超声波是( )的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程。
.电磁波.机械波.纵波.表面波12、直流电桥的平衡条件可以概括为( )。
.对臂阻抗之比相等.相邻臂阻抗之和相等.对臂阻抗之积相等.相邻臂阻抗之积相等13、光敏元件在无光照时，两端加电压后产生的电流称为( )。
.光电流.暗电流.启动电流.截止电流14、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对二阶传感器有阻尼比和( )。
传感器与检测技术课后习题答案
第一章1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：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；转换元件把敏感元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．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。
（2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS 技术要求研制微型传感器。
如用于微型侦察机的CCD 传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。
②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器（3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。
它们的特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。
系统功能最大程度地用软件实现。
（4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。
（5）多功能与多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。
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？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。
1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度；2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量A y与引起输出量增量A y的输入量增量X 的比值；3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；4）传感器的重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲 线不一致的程度。
《传感器与检测技术》期考试试卷及答案
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。
传感器与检测技术试题有答案 (2)
一、名词解释（每题4分）1、电涡流效应2、霍尔效应3、光电效应二、填空（每空1分）1、热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类，前者简称__热电阻__，后者简称_热敏电阻_。
2、基于场的定律的传感器称为__结构型___，基于物质定律的传感器称为___物性型___。
3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类：__正弦__和__阶跃__。
4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。
5、无外磁场时，霍尔元件在额定控制电流下，两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。
6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。
基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
7、压电陶瓷除了具有压电性，还具有__热释电效应__，因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。
8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。
9、将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端为25℃，若电压表读数为30mV，热电偶的热端温度为_______。
10、脉冲回波法测厚，已知超声波在工件中的声速5000m/s，测得时间间隔为18μs，工件厚度为___5000*9*10^-6=0.045m____。
11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。
12、热电偶传感器的工作基础是____________，其产生的热电势包括________电势和_______电势两部分。
热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础；__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。
电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时，互感系数M将。
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导磁体。
利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量等转换成线圈或互感量的变化，这种装置称为电感式传感器。
传感器与检测技术》试卷及答案(共五套)
（试卷一）第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）A．压力B．力矩C．温度D．厚度2．属于传感器动态特性指标的是（）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）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4．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5．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（）A．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6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）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7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）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型晶体管集成电路8．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（）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9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．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12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f)第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
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答案+我名字2020年春季学期课程作业传感器与测试技术第1次传感器与测试技术题号一二合计已做/题量20 / 2020 / 2040 / 40得分/分值36 / 4054 / 6090 / 100一、单项选择题(共20 题、36 / 40 分)1、测量快速变化的温度时，要选用（）测量。
正确!收藏该题展开该题2、应变式传感器的温度误差产生的主要原因（）。
正确!收藏该题展开该题3、具有压电效应的物体称为（）。
正确!收藏该题展开该题4、能够测量大气湿度的传感器称为（）。
正确!收藏该题展开该题5、工业测量用得最多的温度传感器是（）。
正确!收藏该题展开该题6、测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值（）的一种度量称为线性度。
A、重复性B、线性度C、比例关系D、平方关系收藏该题7、如果一个信号的频谱是离散的，则该信号频率成分是（）。
正确!收藏该题展开该题8、以下（）的频谱为连续频谱。
正确!收藏该题展开该题9、半导体应变片具有( )等优点。
正确!收藏该题展开该题10、以下属于无源型传感器是（）。
正确!收藏该题展开该题11、时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分（）。
正确!收藏该题展开该题12、以下属于应变计温度误差产生的原因是（）。
正确!收藏该题展开该题13、热电偶测量温度时( )。
正确!收藏该题展开该题14、不是基于物质的热胀冷缩现象来反映被测温度高低的是（）。
正确!收藏该题展开该题15、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。
其中，典型的传感器智能化结构模式是( )。
正确!收藏该题展开该题16、下列关于光电管哪一项是正确的（）。
正确!收藏该题展开该题17、汽车仪表盘的油量指示表用的传感器是（）。
A、电磁传感器B、电容传感器C、浮子液位传感器D、电缆式浮球开关收藏该题18、在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为( )。
正确!收藏该题展开该题19、对压电式加速度传感器，希望其频响范围( )。
正确!收藏该题展开该题20、用电桥进行测量时，可采用零测法和偏差测量法，其中零测法具有( )的特点。
正确!收藏该题展开该题二、多项选择题(共20 题、54 / 60 分)1、电磁流量计能测量的液体是（）。
正确!收藏该题展开该题2、通常所说的传感器核心组成部分是指（）。
正确!收藏该题展开该题3、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（）。
正确!收藏该题展开该题4、电涡流传感器可用于（）。
正确!收藏该题展开该题5、传感器的下列指标全部属于静态特性的是( )。
A、线性度B、重复性D、漂移收藏该题6、下列关于传感器技术发展的说法，正确的是（）。
正确!收藏该题展开该题7、电感式传感器可以分为哪几大类？（）正确!收藏该题展开该题8、电阻应变片的线路温度补偿方法有（）。
正确!收藏该题展开该题9、下列对负载效应的表达正确的是( )。
正确!收藏该题展开该题10、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（）。
正确!收藏该题展开该题11、造成线性测试系统产生失真两种因素是（）。
正确!收藏该题展开该题12、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为（）。
正确!收藏该题展开该题13、电阻应变片的线路温度补偿方法不包括( )。
正确!收藏该题展开该题14、传感器的静态标定设备（标准值发生器）有（）。
正确!收藏该题展开该题15、串联两个热电偶的输出电动势是( )，因而可以用于测量( )。
正确!收藏该题展开该题16、( ) 传感器属于有源型传感器。
正确!收藏该题展开该题17、热电动势的大小与( )有关。
正确!收藏该题展开该题18、通常采用的压力敏感元件不包括（）。
正确!收藏该题展开该题19、通常采用的压力敏感元件有( )。
收藏该题展开该题20、将被测压力转换为电量的有（）传感器。
A、电容式B、电感式C、压电式D、固态压阻式收藏该题特别提醒：1、本试卷共有各类试题总数（40）题；2、客观题由系统自动判卷，主观题需要等待教师批改。
3、请认真回答所有试题后及时提交试卷。
4、每次重做都只做做错的题目，正确题目会展示在界面上并标注正确或达标。
>正在加载试题，请稍候...2020年春季学期课程作业传感器与测试技术第2次传感器与测试技术题号一二合计已做/题量20 / 2020 / 2040 / 40得分/分值34 / 4057 / 6091 / 100一、单项选择题(共20 题、34 / 40 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收藏该题2、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）。
正确!收藏该题展开该题3、应变式传感器的温度误差产生的主要原因（）。
正确!收藏该题展开该题4、能够测量大气湿度的传感器称为（）。
正确!收藏该题展开该题5、工业测量用得最多的温度传感器是（）。
正确!收藏该题展开该题6、测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值（）的一种度量称为线性度。
A、重复性B、线性度C、比例关系D、平方关系收藏该题7、如果一个信号的频谱是离散的，则该信号频率成分是（）。
正确!收藏该题展开该题8、以下（）的频谱为连续频谱。
正确!收藏该题展开该题9、半导体应变片具有( )等优点。
正确!收藏该题展开该题10、以下属于应变计温度误差产生的原因是（）。
正确!收藏该题展开该题11、傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（）。
正确!收藏该题展开该题12、SnO2和ZnO半导体材料常用于（）。
正确!收藏该题展开该题13、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）。
正确!收藏该题展开该题14、炼油厂的气化炉耐压压力为6.5MPa，炉表面温度在400-450oC之间，应选用（）温度传感器测量。
正确!收藏该题展开该题15、光电传感器是把（）的变化转换成电信号的变化。
A、电压B、光强度C、电流D、电阻收藏该题16、在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（）。
正确!收藏该题展开该题17、下列传感器中的不属于结构型传感器的是( ) 。
正确!收藏该题展开该题18、对压电式加速度传感器，希望其频响范围( )。
正确!收藏该题展开该题19、测量空间温度的热电偶是（）正确!收藏该题展开该题20、汽车安全气囊系统是检测（）的变化来工作的。
正确!收藏该题展开该题二、多项选择题(共20 题、57 / 60 分)1、目前，工业用的铂电阻的R0值有（）两种。
正确!收藏该题展开该题2、通常所说的传感器核心组成部分是指（）。
正确!收藏该题展开该题3、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（）。
正确!收藏该题展开该题4、电涡流传感器可用于（）。
正确!收藏该题展开该题5、传感器的下列指标全部属于静态特性的是( )。
A、线性度B、重复性C、迟滞D、漂移收藏该题6、下列关于传感器技术发展的说法，正确的是（）。
正确!收藏该题展开该题7、电感式传感器可以分为哪几大类？（）正确!收藏该题展开该题8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，下面说法错误的是( )。
正确!收藏该题展开该题9、下列对负载效应的表达正确的是( )。
正确!收藏该题展开该题10、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（）。
正确!收藏该题展开该题11、造成线性测试系统产生失真两种因素是（）。
正确!收藏该题展开该题12、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为（）。
正确!收藏该题展开该题13、电阻应变片的线路温度补偿方法不包括( )。
正确!收藏该题展开该题14、传感器的静态标定设备（标准值发生器）有（）。
正确!收藏该题展开该题15、测量信号经过频率调制后，所得到调频波的( )是随( )而变化的。
正确!收藏该题展开该题16、( ) 传感器属于有源型传感器。
正确!收藏该题展开该题17、热电动势的大小与( )有关。
正确!收藏该题展开该题18、通常采用的压力敏感元件不包括（）。
正确!收藏该题展开该题19、测量不能接触的高温物体的温度，可采用( )温度传感器。
( )传感器可用于医疗在（-50～150）℃之间的温度测量。
正确!收藏该题展开该题20、传感器的静态指标有( )等。
正确!收藏该题展开该题特别提醒：1、本试卷共有各类试题总数（40）题；2、客观题由系统自动判卷，主观题需要等待教师批改。
3、请认真回答所有试题后及时提交试卷。
4、每次重做都只做做错的题目，正确题目会展示在界面上并标注正确或达标。
>正在加载试题，请稍候...2020年春季学期课程作业传感器与测试技术第3次传感器与测试技术题号一二三四合计已做/题量10 / 10 3 / 36 / 61 / 120 / 20得分/分值0 / 300 / 300 / 300 / 100 / 100一、填空题(共10 题、0 / 30 分)1、容栅式电容位移传感器是在面积型电容位移传感器的基础上发展而成的一种新型电容位移传感器。
可分为和两种。
收藏该题2、电位计还可以将位移或转角变换成与之有某种函数关系的电阻或电压输出，叫做。
收藏该题3、为了使同一型号的传感器有相同的灵敏度，常在传感器线圈两端并联一个，经标定后固定其阻值。
收藏该题4、传感器是将被测物理量转换为电源性参量，如电动势、电荷等等，这种传感器实际上是一种传感器。
收藏该题5、磁栅式位移传感器根据用途可分为和位移传感器，分别用于测量和。
收藏该题6、在某些晶体的极化方向（受力能产生电荷的方向）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。
收藏该题7、在工程中，根据测力的具体情况，压电传感器可分为和两大类。
收藏该题8、表示输出信号的功率谱中有多少是所测输入信号引起的响应收藏该题9、当传感器结构材料确定后，自感式位移传感器的自感L是、、的函数。
收藏该题10、常用的显示方式有、和三种。
收藏该题二、计算题(共3 题、0 / 30 分)1、如图所示平板式电容位移传感器。
已知：极板尺寸a=b=4mm，间隙d0=0.5mm，极板间介质为空气。
求该传感器静态灵敏度；若极板沿x方向移动2mm，求此时电容量。
收藏该题2、磁电式线速度传感器的线圈平均直径D=100mm，气隙磁感应强度B=6000Gs。
希望传感器的灵敏度k＝6000（mV／cm／s），求工作线圈的匝数N应为多少？收藏该题3、已知某信号的傅里叶级数展开式为试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。
收藏该题三、简答题(共6 题、0 / 30 分)1、试述加速度传感器的工作原理。
收藏该题2、改善自感式传感器性能需要考虑哪些因素？收藏该题3、什么是信号？信号是如何描述的？收藏该题4、简述零漂现象及处理方法。