传感器与检测技术习题课重点
《传感器与检测技术》课后习题：第八章(含答案)
第八章习题答案1．什么是光电效应，依其表现形式如何分类，并予以解释。
解：光电效应首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号,光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类：a)在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应;b)受光照的物体导电率1R发生变化，或产生光生电动势的效应叫内光电效应。
2．分别列举属于内光电效应和外光电效应的光电器件。
解：外光电效应，如光电管、光电倍增管等。
内光电效应，如光敏电阻、光电池和光敏晶体管等。
3．简述CCD 的工作原理。
解：CCD 的工作原理如下：首先构成CCD 的基本单元是MOS 电容器，如果MOS 电容器中的半导体是P 型硅，当在金属电极上施加一个正电压时，在其电极下形成所谓耗尽层，由于电子在那里势能较低，形成了电子的势阱，成为蓄积电荷的场所。
CCD 的最基本结构是一系列彼此非常靠近的MOS 电容器，这些电容器用同一半导体衬底制成，衬底上面覆盖一层氧化层，并在其上制作许多金属电极，各电极按三相（也有二相和四相）配线方式连接。
CCD 的基本功能是存储与转移信息电荷，为了实现信号电荷的转换：必须使MOS 电容阵列的排列足够紧密，以致相邻MOS 电容的势阱相互沟通，即相互耦合；控制相邻MOC 电容栅极电压高低来调节势阱深浅，使信号电荷由势阱浅的地方流向势阱深处；在CCD 中电荷的转移必须按照确定的方向。
4．说明光纤传输的原理。
解：光在空间是直线传播的。
在光纤中，光的传输限制在光纤中，并随光纤能传送到很远的距离，光纤的传输是基于光的全内反射。
当光纤的直径比光的波长大很多时，可以用几何光学的方法来说明光在光纤内的传播。
设有一段圆柱形光纤，它的两个端面均为光滑的平面。
当光线射入一个端面并与圆柱的轴线成θi 角时，根据斯涅耳（Snell ）光的折射定律，在光纤内折射成θj ，然后以θk 角入射至纤芯与包层的界面。
若要在界面上发生全反射，则纤芯与界面的光线入射角θk 应大于临界角φc （处于临界状态时，θr =90º），即:21arcsin k c n n θϕ≥=且在光纤内部以同样的角度反复逐次反射，直至传播到另一端面。
《传感器与检测技术》课后习题：第四章(含答案)
第四章习题答案1．某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径)(4mm r =，工作初始极板间距离)(3.00mm =δ，介质为空气。
问：（1）如果极板间距离变化量)(1m μδ±=∆，电容的变化量C ∆是多少？（2）如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =，读数仪表的灵敏度52=k （格／mV ）在)(1m μδ±=∆时，读数仪表的变化量为多少？解：（1）根据公式SSSd C d d d d d dεεε∆∆=-=⋅-∆-∆ ，其中S=2r π （2）根据公式112k k δδ∆=∆ ，可得到112k k δδ⋅∆∆==31001100.025-⨯⨯= 2．寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度，它的变化为虚假信号影响传感器的精度。
试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。
解：电容式传感器内极板与其周围导体构成的“寄生电容”却较大，不仅降低了传感器的灵敏度，而且这些电容（如电缆电容）常常是随机变化的，将使仪器工作很不稳定，影响测量精度。
因此对电缆的选择、安装、接法都有要求。
若考虑电容传感器在高温、高湿及高频激励的条件下工作而不可忽视其附加损耗和电效应影响时，其等效电路如图4-8所示。
图中L 包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感；C 0为传感器本身的电容；C p 为引线电缆、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生电容，克服其影响，是提高电容传感器实用性能的关键之一；R g 为低频损耗并联电阻，它包含极板间漏电和介质损耗；R s 为高湿、高温、高频激励工作时的串联损耗电组，它包含导线、极板间和金属支座等损耗电阻。
此时电容传感器的等效灵敏度为2200220/(1)(1)g e e k C C LC k d d LC ωω∆∆-===∆∆- （4-28）当电容式传感器的供电电源频率较高时，传感器的灵敏度由k g 变为k e ，k e 与传感器的固有电感（包括电缆电感）有关，且随ω变化而变化。
传感器与检测技术(陈杰)课后习题答案重点
所以，
y kx b 1.98x 0.09
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第1章
1.11
i yi (kxi b)
1 0.07
2 0.05
3 0.05
4 0.11 5 0.11 6 0.08
0.11 Lmax 100% 0.09% L y FS 12.05
y 2 5.36
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第1章
1.7
解：
n 2 G（j） 2 s 2 n s n
2 s j
1 1 2 j n n
1
2 2
2
G j
1 1 n
Rxn rn RP
rn Yn 1 rn m(1 rn )
n [1,10], n N
Rx1 10, Rx 2 20, Rx 3 30, Rx 4 40, Rx 5 50, Rx 6 60, Rx 7 70, Rx8 80, Rx 9 90, Rx10 100
2
2
6 182.54 21 42.23 208.41 1.98 6 91 21 21 105
91 42.23 21 182.54 9.59 0.09 6 91 21 21 105
(xi yi xi xi yi ) nxi (xi ) 2
第0章
0.1
答：传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即
检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息 的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的 信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输 与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
传感器与检测技术重点知识点总结
传感器与检测技术重点知识点总结传感器是一种能够感知、收集并转换物理量或化学量等信息的装置。
它广泛应用于各个行业和领域，如工业生产、环境监测、医疗设备、汽车等。
以下是传感器与检测技术的一些重点知识点总结。
1.传感器的基本原理-传感器是通过感知或测量物理量或化学量等信息，并将其转化为可用的电信号输出。
-常见的物理量包括温度、压力、湿度、光照强度、流量等；化学量包括气体浓度、pH值等。
-传感器的工作原理包括电学、热学、光学、化学以及机械等不同的原理。
-传感器的输出信号可以是电压、电流、频率、电阻等形式。
2.传感器的分类-按照感知的物理量或化学量的不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、流量传感器等。
-按照测量原理的不同，传感器可以分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、化学传感器等。
-按照输出信号类型的不同，传感器可以分为模拟输出传感器和数字输出传感器。
3.传感器的特性与参数-灵敏度：传感器响应物理量变化的能力，它决定了传感器的测量范围和分辨率。
-精度：传感器测量值与真实值之间的偏差，包括系统误差、随机误差等。
-响应时间：传感器从感知到输出响应所需的时间。
-可靠性：传感器在一定环境条件下长时间稳定工作的能力。
-线性度：传感器输出信号与输入物理量之间的线性关系。
-温度影响：传感器在不同温度下性能的稳定性。
-零点漂移：在长时间使用过程中，传感器输出信号发生的零点偏移。
-跨度漂移：在长时间使用过程中，传感器输出信号的量程偏移。
-电磁兼容性：传感器在干扰条件下的工作能力。
4.传感器的应用领域-工业生产：用于监测和控制工艺过程中的温度、压力、流量等参数，提高生产效率和质量。
-环境监测：用于监测大气污染、水质污染、噪声等环境参数，保护生态平衡和人类健康。
-汽车行业：用于汽车发动机的温度、压力、氧气浓度等参数的监测和控制，提高汽车性能和安全性。
-医疗设备：用于监测病人的体温、心率、血压等生理参数，辅助医疗诊断和治疗。
《传感器与检测技术》课后习题：第十八章(含答案)
第十八章习题答案
1、DS18B20数字温度传感器有哪些特点？
解：DS18B20 数字温度传感器有如下的特点：
1)只要求一个端口即可实现通信。
2)在DS18B20 中的每个器件上都有独一无二的序列号。
3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
4)测量温度范围在－55。
C 到＋125。
C 之间。
5)数字温度计的分辨率用户可以从9 位到12 位选择。
6)内部有温度上、下限告警设置。
2、试根据本章所给程序画出本设计的程序框图。
解：通过所给程序，可以看出本章所设计的数字温度传感器测量温度的简单框图如下所示：。
传感器与检测技术课后习题与答案
第一章1．什么是传感器？它由哪几个局部组成？分别起到什么作用？解：传感器是一种以一定的准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；上述电路参数接入根本转换电路，便可转换成电量输出。
2．传感器技术的开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〕传感器开展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断开展，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展检测和控制，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，这取决于传感器的根本特性，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屡次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
传感器及检测技术重点知识点总结
传感器及检测技术重点知识点总结传感器是一种能够感知环境中各种参数并将其转化为可量化的电信号输出的设备。
检测技术则是利用传感器对环境中各种参数进行检测和监测的技术。
以下是传感器及检测技术的重点知识点总结：1.传感器的基本原理：传感器的基本原理是将被测物理量转化为与之成正比的电信号输出。
传感器中常用的原理包括电阻、电容、电感、磁电效应、光电效应等。
2.传感器的分类：传感器可以根据测量参数的类型进行分类，如力传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等；也可以根据传感器的工作原理进行分类，如光传感器、声传感器、气体传感器、生物传感器等。
3.传感器的特性：传感器的特性包括精度、灵敏度、稳定性、线性度、响应时间等。
精度是指传感器输出与实际值之间的偏差；灵敏度是指传感器输出信号随被测量变化的程度；稳定性是指传感器输出信号在长时间内的稳定程度；线性度是指传感器输出与被测量之间的线性关系；响应时间是指传感器从检测到信号输出的时间。
4.传感器信号的处理和调节：传感器输出的信号常常需要经过放大、滤波、校准和线性化处理后才能得到有效的结果。
放大可以增大传感器输出信号的幅度；滤波可以去除传感器输出信号中的噪声；校准可以修正传感器输出的非线性特性；线性化可以将传感器输出信号与被测量参数之间建立线性关系。
5.传感器网络和通信技术：近年来，随着物联网的兴起，传感器网络和通信技术也得到了迅速发展。
传感器网络是一种由分布在空间中的大量传感器节点组成的网络，通过无线通信技术实现节点之间的数据传输。
这种网络可以实现大范围的环境监测和数据采集。
6.检测技术的应用领域：传感器及检测技术广泛应用于各个领域，如环境监测、医疗健康、交通运输、工业自动化等。
在环境监测方面，传感器可以用于测量环境中的温度、湿度、气体含量等；在医疗健康方面，传感器可以用于监测人体的心率、体温、血压等；在交通运输方面，传感器可以用于监测车辆的速度、加速度、位置等；在工业自动化方面，传感器可以用于监测生产线上的温度、压力、流量等。
(完整版)传感器与检测技术(重点知识点总结)
传感器与检测技术知识总结1：传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2：传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位移或应变输出）。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻，电感，电容）及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。
二、传感器的分类1、按被测量对象分类（1）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，速度，力，力矩，温度以及异常变化。
（2）外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声测距、激光测距）。
2、传感器按工作机理（1）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的（主要有：光电式传感器、压电式传感器）。
（2）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感器；③光栅式传感器）。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。
5、按传感器能量源分类（1）无源型：不需外加电源。
而是将被测量的相关能量转换成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称能量转化型；（2）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）。
6、按输出信号的性质分类（1）开关型（二值型）：是“1”和“0”或开(ON)和关（OFF）；（2）模拟型：输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入/输出可线性，也可非线性；（3）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型（又称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。
《传感器与检测技术》复习资料整理
第一章：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。
传感器分类见第8页自动检测系统由①传感器②信号调理③数据采集④信号处理⑤信号显示⑥信号输出⑦输入设备⑧稳压电源第二章：误差：测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的误差，这个偏差就是测量误差。
约定真值：根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量的定义，利用当前最先进的科学技术复现这些实物的单位基准，其值被公认为国际或国家基准，称其为约定真值。
相对真值：如果一级检测仪器（计量工具）的小于第一级检测仪器误差的1/3，则可认为前者是后者的相对真值。
误差：①绝对误差②相对误差③引用误差精度等级：仪表准确度习惯称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。
人为规定：取最大引用误差百分数作为检测仪器（系统）精度等级的标志，即最大引用误差去掉正负号和百分号后的数字表示精度等级。
精度等级的计算见第17页工作误差：检测仪器在额定工作下可能产生的最大误差范围，它是衡量检测仪器的最重要的质量指标之一。
误差性质的分类：系统误差随机误差粗大误差减少系统误差的方法：采用修正的方法减小横差系统误差采用交叉读书减小线性系统误差采用半周期法减小周期性系统误差粗大误差的解决办法（29页）：拉伊达准则格拉布斯准则课后题第36页第3题第三章静态特性的主要参数：①测量范围②精度等级③灵敏度④线性度⑤迟滞⑥重复性⑦分辨力⑧死区动态特性：见46页的频率特性对线性测量系统其稳态响应（输出）是与输入（激励）同频率的正弦信号。
对同一正弦输入，不同传感器或检测系统稳态响应的频率虽相同，但幅度和相位角通常不同。
第四章结构型传感器电阻式应变传感器：利用电阻应变片静应变片转换为电阻的变化，实现电测非电量的传感器。
金属材料的应变效应: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。
电桥测量电路的结构的分类：直流电桥（①单臂工作电桥②双臂工作电桥③全臂工作电桥）单臂工作电桥存在非线性误差灵敏度之比：单臂：双臂：全臂= 1:2:4课后习题第113页考电阻应变第五章常用物性型传感器压电效应：当沿着一定方向施加机械力作用而产生变形时，会引起它内部正负电荷中心相对位移产生点的极化，从而导致其两个相对表面（极化面）上出现符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电的状态。
传感器与检测技术简明教程习题及参考答案
《传感器与检测技术(第4版)》机械工业出版社)习题参考答案(完全版)第1章概述学习拓展：以智能手机为例，其所包含的传感器有：加速度传感器、重力传感器、光线传感器、距离传感器、磁（场）传感器、陀螺仪、GPS位置传感器、指纹传感器、霍尔传感器、气压传感器、心率传感器、血氧传感器、温度传感器、摄像头等。
1.1 什么是传感器？答：传感器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，通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2 传感器的共性是什么？答：传感器的共性就是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）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
1.3 传感器一般由哪几部分组成？答：传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件。
此外，一般还包括信号调理电路、辅助电源等。
1.4 传感器是如何进行分类的？答：①按输入量分，包括位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等；②按输出量分，有模拟式传感器和数字式传感器；③按工作原理分，有应变式、电容式、电感式、压电式、热电式传感器等；④按基本效应分，可分为物理型、化学型和生物型三种传感器；⑤按构成分，分为物性型和结构型；⑥按能量变换关系分，可分为能量变换型和能量控制型传感器。
⑦按技术特征分，分为普通传感器和新型传感器；○8按传感器的尺寸大小可分为宏传感器和微传感器；○9按传感器的存在形式可分为硬传感器和软传感器。
1.5 传感器技术的发展趋势有哪些？答：总体上说，传感器技术的发展趋势可以概括为九个方面：一是提高与改善传感器的技术性能；二是开展基础理论研究，寻找新原理、开发新材料、采用新工艺或探索新功能等；最新的发展还包括传感器的无线化、微型化、集成化、网络化、智能化、安全化和虚拟化。
这些发展不是独立的，往往相辅相成、彼此关联、相互融合，从而推动传感器由分离器件向数字化、网络化、系统集成与功能复合和应用创新方向发展。
2202传感器与检测技术复习资料
传感器与检测技术知识点整理DX代表单项选择题GN代表概念题JD代表简答题JS代表计算题（重点看不涉及数字的题（概念性的题）。
第1章：概述一、传感器的定义。
DX，GN工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。
二、传感器的分类。
DX，GN1.物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。
属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。
2.结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。
属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。
如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。
五套3.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）三、传感器的特性与主要性能指标。
DX，GN，JS1.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。
（1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
（2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。
（3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。
2.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率，四、传感器及检测系统基本特性的评价指标与选用原则。
DX，GN，JD1.灵敏度（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数）（3）传感器灵敏度的选用原则。
①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围2.线性度（1）非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线 )的程度。
3.稳定性（1）测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 )4.精确度（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。
（2）传感器精确度的选用原则。
①尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性②对于定性试验，要求传感器的精密度高③对于定量试验，要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高，价格越昂贵。
传感器与检测技术(复习纲要)整理2..
复习重点：1、半桥、全桥差动电路Uo计算:2、3、应变片贴法(弹性元件上粘贴电阻应变片构成,粘合剂形成的胶层必须准确迅速地将披测件应变传进到敏感栅上)；4、相敏检波电路分析；5、差动整流电路；6、电涡流式传感器的应用；习题1：第一章——绪论一、选择题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. 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（D ）A.传感器+通信技术B.传感器+微处理器C.传感器+多媒体技术D.传感器+计算机3. 传感器主要完成两方面的功能：检测和（D ）A.测量B.感知C.信号调节D.转换4. 传感技术的作用以下说法正确的是：（C ）A. 传感技术是产品检测和质量控制的重要手段B. 传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用C. 传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分D. 传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步5. 传感技术的研究内容主要包括：（C）A.信息获取B.信息转换C.信息处理D.信息传输6. 传感器的下列指标全部属于静态特性的是（C ）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7、一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是（ D ）A.延迟时间B.上升时间C.峰值时间D.响应时间8.传感器是能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，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和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。
9.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10.测量范围为－20mA到20mA模拟指针仪表，测得一个实际值是10mA＝ 2.5% 。
的电流，测得的结果是11mA，则满度相对误差m11.不能实现非接触式测量的传感器是 A 。
传感器与检测技术重点及题目答案
传感器与检测技术重点及题⽬答案复试传感器与⾃动检测技术知识点总结⼀、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。
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一、填空题（每空1分，共24分）
1. 传感器被定义为将能感受 并按 转换成 器件或装置。
2. 传感器实际 曲线与理论直线之间的 称为传感器的的非线性误差，其中 与输出满刻度之比为传感器的 。
3．系统误差影响测量结果的 ，随机误差影响测量结果的 。
3. 金属丝电阻应变灵敏系数主要由 决定，其数值一般可达 。
4. 电阻应变片的初始电阻值有多种，其中用得最多的是 。
5.采用差动型结构传感器，可以提高其 和 。
6. 热电阻测温时，它在桥路中有不同的接法，工业测量中通常采用一般采用 线制和 线制接法。
7. 空气介质间隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用 电容传感器。
8. 硅光电池的结构是在N 型硅片上渗入P 型杂质形成一个_____ _PN 结而成。
9. 国家已定型批量上产了标准热电偶，它具有良好的____ __，有统一的 ，并有与之配套的记录与显示仪表，给生产和使用带来了方便。
10.多回路检测系统中，各回路传感器信号的变化范围不尽相同，必须采用 才能使获得的信号变化范围一致（例如0～5V ）。
11．光电管由一个光电阴极和一个阳极封装在真空的玻璃壳内组成，其技术性能（光谱特性）主要取决于 。
12．构成光纤传感器除光导纤维之外，还必须有 和 。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）
1. 某测温仪表范围为200～800℃，根据工艺要求，温度的指示值不允许超过±5℃，则应选仪表的精度等级为（ ）。
A. 0.5级
B. 1.0级
C. 1.5级
D. 2.5级
2. 金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的。
A .尺寸 B.电阻率 C.形状 D.材质
3. 用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的的目的是（ ）。
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 4. 压电式传感器是个高内阻传感器, 因此要求前置放大器的输入阻抗( )。
A. 很低 B. 较低 C. 很高 D.较高 5. 利用热电偶测温，只有在( )条件下才能进行。
A .分别保持热电偶两端温度恒定 B.保持热电偶两端温差恒定 C.保持热电偶冷端恒定 D 保持热电偶热端温度恒定
6. 制造霍尔元件的半导体材料中，目前用得较多的是锗、锑化铟、砷化铟，其原因是（ ）
A. 半导体材料的霍尔系数比金属大
B.半导体电子迁移率比空穴高
C. 半导体材料的电子迁移率比较大
D. N 型半导体材料比较适宜制造灵敏度较
高的霍尔元件
7 在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素。
A .响应特性 B.灵敏度 C.稳定性 D.精确度 8. 热敏电阻测温的基础是根据它们的( )。
A.伏安特性
B.热电特性
C.标称电阻值
D.测量功率
9. 压电式传感器使用( )放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
A.调制放大器 B. 电压放大器 C. 电荷放大器 D.差动放大器
10. 当光线在光纤端面中心的入射角与临界入射角( )时，光线就不会透射出界面，而全部反射。
光在界面上无数次反射，呈锯齿形状在芯内向前传播，最后从光纤的另一端传出，这就是光纤的传光原理。
A. 大于
B.小于
C.等于
D.无关
三．热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？冷端温度补偿的措施有哪些？（8分）
四. 智能传感器能实现哪些功能？有什么特点？（8分）
五：设计一只配E 型热电偶的冷端温度补偿
图 电桥补偿示意图
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器，如图所示。
要求冷端温度为10℃和30℃时得到完全补偿。
已知桥路在0℃时平衡，R4在0℃时的值为16.2Ω，电阻温度系数为α＝4.28×10－3/℃，E ＝5V ，R1=R2，E 型热电偶的E AB (30,0)=1.801mV ；E AB (10,0)=0.591mV 试计算桥路电阻R1、R2、R3的阻值。
（12分）
六． 气隙型电感传感器，衔铁截面积S=4×4mm2，气隙总长度δ=0.8mm ，衔铁最大位移△δ=±0.08mm ，激励线圈匝数W=2500匝，导线直径d =0.06mm ，电阻率ρ=1.75×10-6.cm ，当激励电源频率f =4000Hz 时，忽略漏磁及铁损，求： (1)线圈电感值；
(2)电感的最大变化量； (3)线圈的直流电阻值； (4)线圈的品质因数；
(5)当线圈存在200pF 分布电容与之并联后其等效电感值。
七．对某量进行15次等精度无系统误差重复测量，测得的值如表2所示。
试对该测量结果进行数据处理，并写出测量结果的表达式。
（14分）
表2 等精度无系统误差重复测量
八：学完《传感与检测技术》后，请针对本课程的教与学，谈谈你的感想。
（10分）。