2009年重庆大学传感器技术试题_A(已做)
传感器技术习题及答案(可编辑修改word版)
传感器技术绪论习题一、单项选择题1、下列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2、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3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（C ），构成信息技术的完整信息链。
A. 汽车制造技术B. 建筑技术C. 传感技术D.监测技术4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。
A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，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（B ）。
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6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（D ）的传感器。
A. 视觉器官B. 听觉器官C. 嗅觉器官D. 感觉器官7、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8、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9、传感技术与信息学科紧密相连，是（C ）和自动转换技术的总称。
A. 自动调节B. 自动测量C. 自动检测D. 信息获取10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ）A．应变式传感器B．速度传感器C．化学型传感器D．能量控制型传感器二、多项选择题1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。
A. 能量守恒定律B. 电磁场感应定律C. 欧姆定律D. 胡克定律2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。
A. 传感检测原理B. 传感器件设计C. 传感器的开发和应用D. 传感器的销售和售后服务3、目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ABCD ）。
传感器考试试卷(A)答案
学年下学期《传感器技术》试卷（A）答案班级：学号：姓名：题号一二三四总分得分一、填空题（1分/空，共38分）1．微波振荡器和微波天线是微波传感器的重要组成部分。
前者是产生微波的装置。
2．应变式电阻传感器由弹性敏感元件和应变片组成。
其中应变片是最核心的部件。
3．应变式电阻传感器按材料的不同，可分为金属、半导体两大类。
4．由于力的作用而使物体表面产生电荷，这种效应称为压电效应，制成的传感器称为压电式传感器。
5．超声波的波形通常有横波、纵波、表面波三种类型。
6．传感器是将非电量转换成与非电量有一定关系的电量的器件或装置。
7．电感式传感器一般用于测量位移，也可以用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数的测量。
8．红外辐射俗称红外线，它是一种不可见光，工程上把它所占据的波段分为四部分，即近红外、中红外、远红外、极远红外。
9．自感式电感传感器主要由铁芯、线圈和衔铁组成。
10．光电式传感器是一种将光通量的变化转变为电量变化的传感器，它的物基础就是光电效应。
11．气敏传感器是一种对气体敏感的传感器。
12．根据结构方式不同，磁电式传感器通常分为动圈式和磁阻式。
13．将非电量的位移转换为电容的变化称为位移式电容传感器，一般采用变面积型电容传感器。
14．湿度传感器的种类很多，在实际应用中主要有水分子亲和力型和非水分子亲和力型两大类。
（电阻式、电容式）15．金属导体与半导体的显著差别在于金属的电阻率随着温度的升高而增大，而半导体的电阻率随着温度的升高而减小。
二、选择题1．（）是指传感器中能直接感受被测的量的部分。
a.传感元件b.敏感元件c.测量电路2．使用（）可测量液体中的成分含量。
a．电阻式传感器b．电容式传感器 c.电感式传感器3．传感器主要完成两个方面的功能：检测和（）。
a.测量b.感知c.信号调节d.转换6．导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，它的电阻值也相应地发生变化，这一物理现象称为（）。
a.压阻效应b.压电效应c.电阻应变效应d.光电效应7．通常用电感式传感器测量（）a.电压b.磁场强度c. 位移d.压力8．变气隙式电感传感器广泛用于测量（）a.大量程角位移b小量程角位移 c.大量程直线位移d.小量程直线位移9．在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做（）a.光电效应b.内光电效应c.外光电效应d.光生伏特效应10．烹调设备系统中，对湿度的控制采用了（）。
《传感检测技术》期末试卷一(3套含答案)
《传感检测技术》期末考试试卷（A卷）一、填空（15′）1.传感器通常由＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿和辅助电源等组成。
2.利用热敏电阻对电机进行过热保护，应选择＿＿＿＿型热敏电阻。
3.镍铬-镍硅热电偶的输出端子的正极是＿＿＿＿。
4.电阻应变片是基于导体或半导体的＿＿＿＿效应工作的。
5.传感器的灵敏度是指稳态下，＿＿＿＿与＿＿＿＿的比值。
6.测量误差按性质和产生原因，分为、和疏失误差三类。
7.传感器网络的基本要素是＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。
8.无线传感器节点的基本功能是＿＿＿＿、＿＿＿＿、控制和通信。
二、选择（5′）1. 电子吸收光子的能量变为能导电的自由电子，引起物体电阻率变化的现象称为（）效应。
A光电导B霍尔C光生伏特D热释电2.以下几种传感器中属于自发电型（有源）传感器的是（）。
A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式3. 应变电桥电路中，差动（四臂）全桥工作状态的灵敏度是双臂电桥的二倍，是单臂电桥的（ ）倍。
A 、1B 、2C 、3D 、44. 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5. 热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是( )。
A 、补偿冷端热电势的损失B 、起冷端温度补偿作用C 、将热电偶冷端延长以远离高温区D 、提高灵敏度6. 一个213位的数字面板表，其测量上限是( ) mV 。
A 、1.999 B 、19.99 C 、199.9 D 、1999三、 判断（ 5′）1. 传感器的作用是将非电量转换成电学量。
（ ）2．可以通过系统校正来减小或消除随机误差。
（ ）3. 超声波接收探头是利用压电晶体的压电效应工作的。
（ ）4. 把光纤作为敏感元件的传感器称为结构型光纤。
（ ）5. 电容式液位计检测液位变化相当于传感器电极间介电常数变化。
（ ）四、 简答（ 共20′）（必要时可画图）1. 什么是系统误差？测量时如何减小系统误差？2. 弹性敏感元件在传感器中起什么作用？3. 说明热电偶的测温原理。
《传感器与检测技术》试卷(共五套)
1
传感器与检测技术试卷及答案
题的空格内。错填或不填均无分。
13．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。
14．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。
15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向
方向发展。
16．已知某传感器的灵敏度为 K0，且灵敏度变化量为 △K 0，则该传感器的灵敏度误差计算公式
32．一热敏电阻在 0℃和 100℃时，电阻值分别为 200kΩ和 10kΩ 。试计算该热敏电阻在 20℃时 的电阻值。
33．求正弦信号 x(t )=x0sinω t 的自相关函数。 五 、应用题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分）
34．图示为电阻网络 D/A 转换电路。 （ 1）写出电流 i 与电压 V REF 的关系式。 （ 2）若 VREF=10V 输入信号 D3D 2D 1D0=1000 ， 试计算输出电压 V 0=？
为 rs=
。
17．为了测得比栅距 W 更小的位移量，光栅传感器要采用
技术。
18．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
。
19．电容式压力传感器是变
型的。
20．一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
πL为
Pa-1 。
1.8× 105Mpa, 其中压阻系数
RC 吸收电路，其作用是 （）
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（
(完整word版)传感器技术期末考试试卷
传感器技术期末考试试卷(A)一、名词解释（每题4分，共20分）1. 传感器：（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、便于应用的另一种量的测量装置）（能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成）2. 电位器式传感器：（是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，，又可做分压器用的测量装置）3. 电容式传感器：（将被测量（如压力、尺寸等）的变化转换成电容量变化的一种传感器）4. 霍尔传感器：（是利用霍尔元件的霍尔效应制作的半导体磁敏传感器）5. 测量：（是将被测量与同性质的标准量通过专门的技术和设备进行比较，获得被测量对比该标准量的倍数，从而在量值上给出被测量的大小和符号）二、填空题（每空1分，共20分）1. 电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的装置。
2.压电式传感器元件是力敏元件，它能测量最终能变换为力的那些物理量是：应力、压力、加速度等。
3.压电陶瓷是人工制造的多晶体，由无数细微的电畴组成。
4.测定温度传感器通常是用热电偶、热电阻及热敏电阻三种。
5. 电涡流式传感器是根据电涡流效应制成的。
6.在光线作用下，半导体的电导率增加的现象称为光电效应。
7.功能型光纤传感器分为：相位调制型传感器、光强调制型传感器和偏振态调制型传感器三种类型。
8.直接测量的方法通常有三种方法，即：偏差法、零位法和微差法。
9. 电位器式传感器是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，又可做分压器用的测量装置三、简答题（每题10分，共30分）1. 按传感器的工作原理分类有哪些？（1）电学式传感器；（2）磁学式传感器；（3）光电式传感器；（4）电势型传感器；（5）电荷式传感器；（6）半导体传感器；（7）谐振式传感器；（8）电化学式传感器等。
2. 应变片有哪几部分组成？其核心部分是什么？电阻应变片的构造一般由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。
传感器技术试卷(A)附答案
班级： 姓名： 学号： .密封线内禁止答题物联网技术概论 考试卷 卷 第 1 页 共 4 页 2021-03-16南 京 信 息 职 业 技 术 学 院 试 卷2016/2017 学年第一_学期期[末]考试卷［A ］课程名称: 传感器应用技术 考试时间：100分钟 命 题 人: 季顺宁 2016年11月 9日 审 批 人: 年 月 日 使用班级： 考试成绩：题号 一 二 三 总分 阅卷人 得分一、填空题（本题共30分，每空1分）1、一个完整的自动测控系统，一般由 、 、 和 四部分组成。
2、传感器有 、 、 组成。
3、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出 与输入 的比值。
4、要使直流电桥平衡，必须使相对桥臂的电阻值的 相等。
5、电容传感器的测量转换电路有多种，分别写出其中是__________、__________、__________等三种。
6、噪声的抑制方法有选用质量好的传感器和其他元器件、 、 、 和滤波。
7、热敏电阻可分为三种类型，即： 、、 。
8、压电材料有 、 。
9、电感传感器的基本原理是 原理。
是将被测 （如压力、位移等）转换成 的变化输出。
10、由大量等宽等间距的平行狭缝组成的光学器件称为 。
11、对于污染环境需要检测的气体有SO2、H2S 、NOX 、CO 、CO2等，因为需要定量测量，宜选用 气体传感器。
12、湿度是指物质中所含水蒸气的量，目前的湿度传感器多数是测量气氛中的水蒸气含量。
通常用 、 和 来表示。
13、完成传感器输出信号处理的各种接口电路统称为传感器 。
二、选择题（本题共30分，每空3分）1．电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为 的输出。
A 电阻B 电容C 电压D 电荷 2．测量温度不可用传感器 。
A. 热电阻B. 热电偶C. 电阻应变片D.热敏电阻 3．测量温度在1000℃以下的热电偶绝缘套管应选用 。
A ．高铝绝缘套管B ．粘土质绝缘套管C ．刚玉绝缘套管D ．橡胶绝缘套管 4．下面是电阻应变片的 测量电路A ．单臂半桥式B ．双臂半桥式C ．单臂全桥式D ．双臂全桥式 5．下面是电容式传感器的 测量电路种。
重庆大学2009级“光电子技术”考试试卷及部分答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版A卷B卷2009 ~2010学年 第二期开课学院： 光电工程学院课程号： 12001025考试日期：考试方式：开卷闭卷 其他 考试时间：120分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分一、 概念题（３分/每小题，共4５分）1. 远离辐射源环境下麦克斯韦方程组的微分形式是：E=0 H=02. 电场与磁场振幅呈（ 比例 ），相位（ 相等 ）3. 产生激光的必要条件是：粒子数反转 增益大于阈阀值4. 与三能级激光器相比，四能级激光器有什么显著特点：所需的泵浦的能量较低，产生激光的效率高，5. 粒子数的反转分布是指：高能级的粒子数多于低能级的粒子数6. 构成激光器的几个主要部件是：工作物质，谐振腔，泵浦7. 要探测快速变化的光信号，PIN 必须采用（ 反偏 ）接法，这种接法的主要缺点是（ 暗电流明显 ）8. 光纤的数值孔径描述了光纤对入射光的（ 捕捉能力 ），请问光纤出射光线的发散角与数值孔径有什么关系？9. 声光调制可以调制光波的哪些参量?公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密频率，振幅，相位，强度10.PIN光电二极管探测的红限是（ 1.24/E g）11.影响光纤通信系统最大无中继距离的主要因素是（反射机的效率）、（接受器的灵敏度）和（传输的损耗）12.PMT增益的稳定性主要受（温度）和（电压）影响。
13.取样积分法，累加次数与信噪比有什么关系？次数越多，信噪比越大，积分M次，信噪比增加倍14.光纤通信系统与传统的电通信系统的差别（至少写出三个）：保密性好，速度快，频带宽，抗干扰能力强15.零差探测和外差探测的主要区别在（差频是否为零）二、简述题（3０分）１．半导体光源与光纤耦合时，采用透镜有焦点耦合法和离焦耦合法，简述这两种方法的优缺点（１5分）２．一个光电子系统中，如何根据光源的参数和信号的特点来选择光电探测器？（１5分）三、分析、计算题（1０分）购买一声光调制器，预定的参数是针对氦氖激光器的（波长为0.6328微米），入射角标准是3度，现准备对0.65微米的半导体激光器进行调制，欲得到最大的衍射效率，试问需如何调整系统？（１０分）四、设计题（１５分）设计一个光纤声音探测系统，要求采用强度调制方式，要求画出原理框图，给出计算公式（提示：考虑光纤与光纤的耦合）。
《传感技术》期末试卷AB(含答案)
一.填空题(1*20).1.人们将传感器定义为敏感于待测_________并可将它转换成与之对应的_________的元件. ,_________和其他辅助元件组成.3.导体或半导体因机械变形而使其阻值发生变化的现象称为_________.4.电阻应变片可为_________,_________.5.金属线绕式应变片的灵敏系数由两个因素决定__________________,__________________8.直流电桥的电压灵敏度正比与_________,是桥臂电阻比值n 的函数,当n=_________灵敏度才最高. 9.交流电桥平衡的条件是_________.10.电容式传感器分为__________________,__________________,__________________. 11.电感式传感器可以分为_________,_________,_________. 一. 填空题1R 4=R 2R 4 1Z 4=Z 2Z 4 11 10面积变化形,极距变化形,介质变化形 11. 自感式,互感式,涡流式 三. 简答题二. 选择题(1*8)1. 在压阻效应中_________发生显著变化.( C )A RB LC PD R 和P2. 如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知,则此两种导体组成热电偶的热电势( A )A 可以计算出来B 不可以计算出来C 看情况而定D 没有区别 3. 热电材料必须具备以为的特点( D )(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定 (2)电阻率高 (3)电阻与温度之间关系最好成线性 A 1 ,2 B 1,3 C 2,3 D 1,2,3 4. 双臂直流电桥的电压灵敏度为S v = ? ( C )A EB 41EC 21E D 2E5. 线饶电位器的负载特性在什么情况下才呈现线性特性( A )A R L =∞B R L =0C R L =常数D 不可能6. 差动式电感传感器的灵敏度S=? ( B )A S=2L 0/3δ0B S=2L 0/δ0C S=L 0/3δ0D S=L 0/δ07. 电涡流的大小与下列那些因素有关( D )(1)电阻率 (2)相对磁导率 (3)金属导体厚度(4)线圈激励信号频率 (5)线圈与金属之间的距离 A 1,2,3,5 B 1,2,4,5 C 2,3,4,5 D 1,2,3,4,58. 石英晶体片的两个电极上加交流电压, 在电极方向有伸长和缩短的现象,这种现象称之为( D ) A 压电现象 B 顺压电效应 C 逆压电效应 D 压阻现象二. 选择题三. 简答题(5*6)把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电流产生的现象就叫热电效应.2压电效应、当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时,会产生变形,此时这两种材料的两个表面将产生符号相反的电荷;当去掉外力后,它又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应 .3.金属电阻应变片测量外力的原理.因为导体或半导体的电阻R=PL/A 与电阻率P 及其几何尺寸(其L 为长度,A 为横截面积)有关,当导体或半导体在受外力作用时,这三者都会发生变化,所以会引起电阻的变化.通常测量阻值的大小,就可以反映外界作用力的大小.4.减小直流电桥的非线性误差有那些方法?尽可能地提高供桥电源有什么利弊? (1)提高桥臂比 (2)采用差动电桥 (3 )采用高内阻的恒流源电桥 可以提高灵敏度但是却受到电阻应变片的允许功耗的限制..所谓压阻效应是指半导体材料, 当某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象.6.石英晶体的横向和纵向压电效应的产生与外力的作用的关系是什么?并画图详细标示.四. 分析计算题(2*6)1.在半导体应变片电桥电路中,其一桥臂为半导体应变片,其余均为固定电阻,该桥路受ε=4300µ应变作用.若该电桥测量应变时的非线性误差为1%,n=R 2/R 1=1,该应变片的灵敏系数为多少?由公式:1211111R R R R R R r +∆+∆=即得11R R ∆ 而 11R R ∆=εχκς K S2.当差动式极距变化型的电容传感器动极板相对于定极板位移 mm d 75.0=∆时,若初始电容量为C 1=C 2=80pF,初始距离d=4mm,试计算其非线性误差.若将差动电容改为单只平行电容,初始值不变,其非线性误差有多大?差动电容的非线性误差%5.3%10020=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=d d r单只平板电容非线性误差 %8.18%1000=⨯∆=d dr五. 证明题(8)试证明在热电偶中接入第三种材料,只要接入的材料两端的温度相同,对热电势没有影响这一结论. (1)热电偶回路的总热电势为E=e AB (T)+e BC (T 0)+e CA (T 0) (1)如果热电偶回路各接点温度相同,其总的热电势为0. E=e AB (T 0)+e BC (T 0)+e CA (T 0)=0 变换后e CA (T 0)+e BC (T 0)= - e AB (T 0) (2) (2)代入(1)中得 E= e AB (T)+e BC (T 0) (2)E= e AB (T)+e BC (T 1)+e CB (T 1)+ e BA (T 0) 由于e BC (T 1)+e CB (T 1)=0 E= e AB (T)+ e BA (T 0)六. 设计题(10)1.用热电偶设计测量平均温度的测温线路,并说明工作原理.(1)测量平均温度的方法通常用几只相同型号的热电偶并联在一起,要求三只热电偶都工作在线性段.在测量仪表中指示的为三只热电偶的输出电势的平均值.在每一只热电偶线路中,分别串接均衡电阻R 1,R 2,R 3, 其作用是为了在T 1,T 2,T 3,不相同时,使每一只热电偶的线路中流过的电流免受电阻不等的影响,所以R 1,R 2,R 3很大.好处是仪表的分度和单独配用一个热电偶的时一样,缺点是一只热电偶热断时,不能很快地觉察出来.E 1 =E AB (T 1,T 0) E=E AB (T 2,T 0) E==E AB (T 3,T 0)3321E E E E T ++=2.试设计一个电容式测厚传感器,并简述工作原理.(12)一. 填空题(1*20)1.所谓压阻效应是指半导体材料, 当某一轴向受外力作用时,其_电阻率________发生变化的现象.3.直流电桥的电压灵敏度正比与_________,是桥臂电阻比值n 的函数,当n=_________灵敏度才最高.4.交流电桥平衡的条件是_________.5.电容式传感器分为__________________,__________________,__________________.6.变磁阻式传感器又可分为__________________,__________________.8.电涡流式传感器可以分为_________ 和_________.9.热敏电阻的线性化网络处理的法有_________和_________.10.电感线圈产生的磁力线经过金属导体产生感应电流,该电流的流线呈闭合曲线.称之为_________. 11.电感式传感器用于测量_________是比较精确的.1. 电阻率2. R 1R 4=R 2R 43. 电桥供电电压, n=14. Z 1Z 4=Z 2Z5. 面积变化形,极距变化形,介质变化形6. 变空气隙厚度,变气隙面积7. 接触电势,温差电势8. 高频反射式,低频透射式9.并联法,串连法. 10.电涡流. 11.微小位移量 12. 温度变化,电量二. 选择题(1*7)1. 在压阻效应中_________发生显著变化.( C )A RB LC PD R 和P2. 如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知,则此两种导体组成热电偶的热电势( A )A 可以计算出来B 不可以计算出来C 看情况而定D 没有区别 3. 热电材料必须具备以为的特点( D )(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定 (2)电阻率高 (3)电阻与温度之间关系最好成线性 A 1 ,2 B 1,3 C 2,3 D 1,2,3 4. 全臂直流电桥的电压灵敏度为S v = ? ( A )A E B41E C 21E D 2E 5. 线饶电位器的负载特性在什么情况下才呈行线性特性( A )A R L =∞B R L =0C R L =常数D 不可能6. 单只极板式电感传感器的灵敏度S=? ( B )A S=2L 0/3δ0B S=2L 0/δ0C S=L 0/3δ0D S=L 0/δ07. 电涡流的大小与下列那些因素有关( D )(1)电阻率 (2)相对磁导率 (3)金属导体厚度(4)线圈激励信号频率 (5)线圈与金属之间的距离 A 1,2,3,5 B 1,2,4,5 C 2,3,4,5 D 1,2,3,4,5三.简答题(5*6) 1. 压磁效应这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时,会产生变形,此时这两种材料的两个表面将产生符号相反的电荷;当去掉外力后,它又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应.把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电产生的现象就叫热电效应.4.传感器的静态特性由那些性能指标描述?它们一般用何公式表示? 线性度,灵敏度,重复性,迟滞现象,分辨率,稳定性,漂移xxnna a x a a y ++++= 2210导体或半导体因机械变形而使其阻值发生变化的现象称为应变效6.什么是电涡流,电涡流传感器为什么也属于电感传感器.电感线圈产生的磁力线经过金属导体时,金属导体就会产生感应电流,该电流称之.电涡流式传感器等效电路参数均是互感系数M 和电感L,L 1,的函数,故把这类传感器归为电感式传感器 解:由公式:1211111R R R R R R r +∆+∆=即得11R R ∆ 而 11R R ∆=εχκς K S差动电容的非线性误差%5.3%10020=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=d d r单只平板电容非线性误差 %8.18%1000=⨯∆=d drAC,AB,和BC 三个电偶,其接点温度一端都为T,另一端为T 0 ,若E= e AB (T)+e BC (T 1)+e CB (T 1)+ e BA (T 0)E AC (T, T 0 )= e AC (T)- e AC (T 0)E AB (T,T 0)= e AB (T)- e AB (T 0)E AC (T, T 0 )- E AB (T,T) = e AC (T)- e AC (T 0) -e AB (T)+e AB (T 0)= e AC (T)- -e AB (T)- e AC (T 0 )+e AB (T 0)e AC (T)- e AB (T)=e BC (T) e AC (T 0)- e AB (T 0 =e BC T 0) 因此E AC (T, T 0 )-- E AB (T,T 0)= e BC (T)- e BC T 0)=E BC (T, T 0 ) 得证. 六.设计题.O四. 1.在半导体应变片电桥电路中,其一桥臂为半导体应变片,其余均为固定电阻,该桥路受ε=4300µ应变作用.若该电桥测量应变时的非线性误差为1%,n=R 2/R 1=1,该应变片的灵敏系数为多少?2.当差动式极距变化型的电容传感器动极板相对于定极板位移 mm d 75.0=∆时,若初始电容量为C 1=C 2=80pF,初始距离d=4mm,试计算其非线性误差.若将差动电容改为单只平行电容,初始值不变,其非线性误差有多大?五.证明题(11)证明两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知,则此两种导体组成的热电偶的热电势就已知六.设计题(15)用热电偶设计测量几点温度之和的测温线路,并说明工作原理传感技术A卷答案一.填空题1R4=R2R4 1Z4=Z2Z4 11 10面积变化形,极距变化形,介质变化形11. 自感式,互感式,涡流式二. 选择题1 C2 A3 D4 C5 A6 B7 D8 C三. 简答题1.把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电流产生的现象就叫热电效应.2.当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时,会产生变形,此时这两种材料的两个表面将产生符号相反的电荷;当去掉外力后,它又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应.3.因为导体或半导体的电阻R=PL/A与电阻率P及其几何尺寸(其L为长度,A为横截面积)有关,当导体或半导体在受外力作用时,这三者都会发生变化,所以会引起电阻的变化.通常测量阻值的大小,就可以反映外界作用力的大小.4.(1)提高桥臂比(2)采用差动电桥(3 )采用高内阻的恒流源电桥可以提高灵敏度但是却受到电阻应变片的允许功耗的限制.5..所谓压阻效应是指半导体材料, 当某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象.6.略1.解:由公式:1211111RRRRRRr+∆+∆=即得11RR∆而11RR∆=εχκςK S差动电容的非线性误差%5.3%1002=⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆=ddr单只平板电容非线性误差%8.18%100=⨯∆=ddr五.证明题:分两种情况证明(1)热电偶回路的总热电势为E=e AB(T)+e BC(T0)+e CA(T0) (1)如果热电偶回路各接点温度相同,其总的热电势为0.E=e AB(T0)+e BC(T0)+e CA(T0)=0变换后e CA(T0)+e BC(T0)= - e AB(T0) (2)(2)代入(1)中得E= e AB(T)+e BC(T0)(2)E= e AB(T)+e BC(T1)+e CB(T1)+ e BA(T0)由于e BC(T1)+e CB(T1)=0E= e AB (T)+ e BA (T 0)(1)测量平均温度的方法通常用几只相同型号的热电偶并联在一起,要求三只热电偶都工作在线性段.在测量仪表中指示的为三只热电偶的输出电势的平均值.在每一只热电偶线路中,分别串接均衡电阻R 1,R 2,R 3, 其作用是为了在T 1,T 2,T 3,不相同时,使每一只热电偶的线路中流过的电流免受电阻不等的影响,所以R 1,R 2,R 3很大.好处是仪表的分度和单独配用一个热电偶的时一样,缺点是一只热电偶热断时,不能很快地觉察出来.E 1 =E AB (T 1,T 0) E=E AB (T 2,T 0) E==E AB (T 3,T 0)3321E E E E T ++=(2)略传感技术B 卷答案1. 电阻率2. R 1R 4=R 2R 43. 电桥供电电压, n=14. Z 1Z 4=Z 2Z5. 面积变化形,极距变化形,介质变化形6. 变空气隙厚度,变气隙面积7. 接触电势,温差电势8. 高频反射式,低频透射式9.并联法,串连法. 10.电涡流. 11.微小位移量 12. 温度变化,电量三. 简答题1. 这种由于应力使铁磁材料磁化强度变化的现象.2. 当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时,会产生变形,此时这两种材料的两个表面将产生符号相反的电荷;当去掉外力后,它又重新回到不带电的状态,这种现象称为压电效应.3. 把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电流产生的现象就叫热电效应.4.线性度,灵敏度,重复性,迟滞现象,分辨率,稳定性,漂移xxnna a x a a y ++++= 22106.电感线圈产生的磁力线经过金属导体时,金属导体就会产生感应电流,该电流称之.电涡流式传感器等效电路参数均是互感系数M 和电感L,L 1,的函数,故把这类传感器归为电感式传感器解:由公式:1211111R R R R R R r +∆+∆=即得11R R ∆ 而 11R R ∆=εχκς K S差动电容的非线性误差%5.3%10020=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=d d r单只平板电容非线性误差 %8.18%1000=⨯∆=d drAC,AB,和BC 三个电偶,其接点温度一端都为T,另一端为T 0 ,若E= e AB (T)+e BC (T 1)+e CB (T 1)+ e BA (T 0) E AC (T, T 0 )= e AC (T)- e AC (T 0)E AB (T,T 0)= e AB (T)- e AB (T 0)E AC (T, T 0 )- E AB (T,T) = e AC (T)- e AC (T 0) -e AB (T)+e AB (T 0)= e AC (T)- -e AB (T)- e AC (T 0 )+e AB (T 0)e AC (T)- e AB (T)=e BC (T) e AC (T 0)- e AB (T 0 =e BC T 0) 因此E AC (T, T 0 )-- E AB (T,T 0)= e BC (T)- e BC T 0)=E BC (T, T 0 ) 得证. 六.设计题.OC T0 T0 DE TT O T0C CD DA B A B A BT1 T2 T3利用同类型的热电偶,可以测量温度之和,也可以测量平均温度.联线的缺点是.当有一个热电偶烧断时,总热电势消失.总热电势为E T=e AB(T1)+ e DC(T0) +e AB(T2)+ e DC(T0) +e AB(T3)+ e CD(T0)因为C,D为A,B 的补偿线,其热电性质相同.e DC(T0)= e BA(T0)=- e AB(T O)测得个热电偶之和.天津师范大学成人高等学历教育考试试卷（A卷）2009-2010 学年度第一学期考试科目：传感技术与应用班级：2008级电子信息科学与技术姓名：学号：一、简答题(每小题 10分，共 40分)1、传感器的定义及组成。
《传感技术》期末试卷AB(含答案).pptx
(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定 (2)电阻率高
(3)电阻与温度之间关系最好成线性
A 1 ,2
B 1,3
C 2,3
D 1,2,3
4. 双臂直流电桥的电压灵敏度为 Sv = ? ( C
AE
B 1E 4
)
C 1E 2
5. 线饶电位器的负载特性在什么情况下才呈现线性特性( A
A RL=∞
B RL=0
C RL =常数
A 1,2,3,5
B 1,2,4,5
C 2,3,4,5
D 1,2,3,4,5
8. 石英晶体片的两个电极上加交流电压, 在电极方向有伸长和缩短的现象,这种现象称之为( D )
A 压电现象
B 顺压电效应
C 逆压电效应
D 压阻现象
二. 选择题 三. 简答题(5*6) 1.热电效应 把两种不同的金属两头相互连接组成闭合回路.如果其中一端进行加热,另一端温度不变,回路中就会有电流 产生的现象就叫热电效应.
学海无 涯
2.当差动式极距变化型的电容传感器动极板相对于定极板位移 d 0.75mm 时,若初始电容量为C1=C2
=80pF,初始距离d=4mm,试计算其非线性误差.若将差动电容改为单只平行电容,初始值不变,其非线性误差有 多大? 差动电容的非线性误差
r
d
2
100%
3.5%
d0
单只平板电容非线性误差
6. 差动式电感传感器的灵敏度 S=? ( B )
D 2E
) D 不可能
A S=2L0/3δ0
B S=2L0/δ0 C S=L0/3δ D S=L00/δ
0
7. 电涡流的大小与下列那些因素有关( D )
(1)电阻率 (2)相对磁导率 (3)金属导体厚度(4)线圈激励信号频率 (5)线圈与金属之间的距离
2009年10月全国自考传感器与检测技术试题
2009年10月全国自考《传感器与检测技术》试卷课程代码：2202 本试卷共8页 满分100分，考试时间150分钟一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）1．传感器的主要功能是 （ ）A 、传递信息B 、感受被测量C 、分析、处理信号D 、执行要求的操作2．对传感器实施动态标定，可以确定其（ ）。
A 、重复性B 、线性度C 、迟滞误差D 、相频特性3．在相同工作条件下，传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度较大，说明该传感器的（ ）。
A 、灵敏度较差B 、稳定性较差C 、重复性较差D 、测量量程较小4．涡流式压力传感器属于 （ ）。
A 、电阻式传感器B 、电容式传感器C 、电感式传感器D 、压电式传感器5．极对数为4的永磁式交流测速发电机，当其轴与转速为600r/min 的被测轴相连接时，则其输出交变电动势的频率为（ ）A 、10HzB 、40HzC 、150HzD 、600Hz6．利用差动变压器式位移传感器进行测量时，为了辨别输入位移的方向，处理电路中必须有（ ）。
A 、滤波环节B 、放大环节C 、整流环节D 、相敏检波环节7．热电偶式温度传感器的T 0端称为参考端，又称（ ）。
A 、冷端B 、热端C 、工作端D 、高温端8．气敏传感器检测气体的（ ）。
A 、温度和浓度B 、温度和成份C 、成份和湿度D 、成份和浓度9．若有用信号功率为P S ，噪声功率为P N ，则信噪比S/N 为（ ）。
A 、NS P P B 、N S P P lg 10 C 、N S P P lg 20 D 、N S P P lg 40 10．对于低频磁感应干扰，其屏蔽材料应选用（ ）。
A 、导磁材料B 、非导磁材料C 、低电阻率材料D 、高电阻率材料11．四倍细分式光栅位移传感检测系统，当用4个光电元件接收莫尔条纹的移动信号时，分辨力为0.004mm/脉冲，则光栅的栅距为（）。
A、0.001mmB、0.004mmC、0.016mmD、0.064mm12．在测振系统中，与参数型传感器相匹配的测量电路模块应有（）。
传感器与检测技术答案A_重庆大学_广西大学_传感器与检测技术_试卷答案
XX 大学课程考试试卷答案要点及评分细则课程名称：传感器与检测技术 考试班级：自动化2010级 试卷类型：A 命题教师签名：命题小组 2013年 6 月 20 日一、填空题（每小题2分 共12分）1、非线性误差，测量灵敏度；2、周期，半周期；3、高于、N/T ；4、节流，导电；5、交变，阻抗变换；6、高，2。
二、单项选择题（每小题2分，共20分）1、A2、A3、B4、D5、D6、C7、B8、D9、C 10、C 。
三、判断题（每小题2分，共12分）1、×；2、×；3、×；4、√；5、√；6、×。
四、分析设计题（每小题10分，4小题共40分）1、答：可采用如图所示的光电靶（光幕），当箭枝切断光线时，会使光探测器输出一个脉冲信号，使用测时仪测出子弹经过A 、B 两个光探测器时产生的两个脉冲信号的时间差t 1，则子弹的飞行速度为：v=L/t 1，其中L 为两个光源之间的距离；而箭枝的长度l =v×t 2，其中t 2为箭枝飞过某个传感器时产生的信号脉冲宽度。
t1为了减少噪声以及脉冲信号边沿毛刺噪声信号对时间测量精度的影响，可对A 、B 两个脉冲信号进行互相关运算处理来求出二者之间的时间差t 。
（如果使用其它方法进行测量，只要方法合理，叙述正确，也可得分。
）2. 答：可采用光电编码器设计该检测系统，其测量原理如图所示：电动机转动时带动光电编码器的码盘转动，使得光敏元件上接收到明暗交替的光信号，从而输出电脉冲，脉冲的频率反映了电机转动的速度（频率越高转速越快），同时，通过计数脉冲的个数，就能计算出电动机转动的角度，进而推断出轿厢的位置。
为了判别电机转动的方向，光电编码器的光栏板上有A 组与B 组两组狭缝，彼此错开1/4节距，两组狭缝相对应的光敏元件所产生的信号A 、 B 彼此相差90。
相位，用于辩向。
当编码正转时，A 信号超前B 信号90。
；当码盘反转时，B 信号超前A 信号90。
(完整版)传感器试题(答案)
《传感器及应用技术》期末考试试题（C套) 答案一、填空题（每空1分,共30分）：1、现代信息技术的三大支柱是指：传感器技术、通信技术、计算机技术2、国家标准（GB7665-87)对传感器(Transducer/Sensor)的定义：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。
3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。
4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代, 来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。
5、测量结果与被测量的约定真值之间的差别就称为误差。
6、对测量结果评价的三个概念(１)精密度、(２）准确度、(３）精确度7、对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述－－称为传感器的特性.8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。
9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量。
10、电感式传感器是利用电磁感应原理, 将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。
11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷 ,从而实现非电量的电测转换。
12、热电偶产生的热电势一般由⑴接触电势和⑵温差电势组成。
13光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。
15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种.16、当输入端加电流I,并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象就是霍尔效应。
二、选择题（每1分，共30分）：1、传感器的精确度是指( A ）A传感器的输出指示值与被测量约定真值的一致程度B传感器输出量y和输入量x之比C传感器能够测量的下限值（y min)到上限值（y max）之间的范围D输出量与输入量之间对应关系2、不是基于物质的热胀冷缩现象来反映被测温度高低的是（ D ）。
(完整版)传感器试题(答案)
《传感器及应用技术》期末考试试题（C套）答案一、填空题（每空1分，共30分）：1、现代信息技术的三大支柱是指：传感器技术、通信技术、计算机技术2、国家标准(GB7665-87)对传感器(Transducer/Sensor)的定义：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。
3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。
4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代，来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。
5、测量结果与被测量的约定真值之间的差别就称为误差。
6、对测量结果评价的三个概念（１）精密度、（２）准确度、（３）精确度7、对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述－－称为传感器的特性。
8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。
9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量。
10、电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。
11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷，从而实现非电量的电测转换。
12、热电偶产生的热电势一般由⑴接触电势和⑵温差电势组成。
13光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。
14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。
15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种。
16、当输入端加电流I，并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象就是霍尔效应。
二、选择题（每1分，共30分）：1、传感器的精确度是指（ A ）A传感器的输出指示值与被测量约定真值的一致程度B传感器输出量y和输入量x之比C传感器能够测量的下限值(y min)到上限值(y max)之间的范围D输出量与输入量之间对应关系2、不是基于物质的热胀冷缩现象来反映被测温度高低的是（ D ）。
2009全国自考传感器与检测技术模拟试卷(一)
2. 参量位移传感器的工作原理是将被测物理量转化性取决于传感器的本身及___的形式。
答案：输入信号
4. 导体a、b组成的热电偶，当引入第三个导体时，只要保持其两端温度相同，则对总热电动
势无影响，这一结论被称为___。 答案：中间导体定律
4. 为什么要对热电偶进行温度补偿？
答案： 热电偶的输出电动势仅反映出两个结点之间的温度差，为了使输出电动势能正确反映被 测温度的真实值，要求参考端温度恒为0℃，但实际热电偶使用的环境不能保证参考端温度为 0℃，因此必须对其进行温度补偿。
5. 简述磁栅式位移传感器的工作原理与特点。
答案：磁栅式位移传感器根据用途可分为长磁栅和圆磁栅位移传感器。它是在非磁性金属尺的平 整表面上，镀一层磁性材料薄膜，用录音磁头沿长度方向按一定波长记录一周期性信号，以剩磁 的形式保留在磁尺上。录制后磁尺的磁化图形排列成SN、NS状态。测量时利用重放磁头将记录信
8. 用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了()原理。 A. 压阻效应 B. 压电效应 C. 压磁效应 D. 磁阻效应
答案：B
9. 下列不属于视觉传感器在机电一体化系统中的作用的是() A. 速度检测 B. 形状尺寸缺陷检测 C. 图像识别 D. 位置检测
答案：A
10. 周期信号的自相关函数必为() A. 周期性奇函数
答案：B 解析：纸基制作简单，价格便宜，应变极限大，但耐潮湿性和耐热性差，一般用于短期使用。胶 基具有较好的绝缘性，较高的弹性，耐热性和耐潮湿性都较好。
二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）请在每小题的空格中填上正确答 案。错填、不填均无分。
1. 交流测速发电机可分为___、感应式和脉冲式三种。
答案：A 解析：Cmax=nεabδ，最大电容量与可动容栅的栅极数成正比，故可动容栅栅极数增加，则其最 大电容量增大。
重庆大学检测技术题目
第二章1、电阻应变式传感器不适合于测量（D ）A．称重B．加速度C．枪炮膛压力D．电机转速2、导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象称为（A ）。
A、电阻应变效应 B.霍尔效应 C.电涡流效应 D.压电效应3、两金属应变片R1和R2阻值均为120Ω，灵敏度系数K=2，两应变片一个受拉、另一个受压，应变均为800με。
两者接入差动直流电桥，电源电压U=12V。
求：（1）ΔR和ΔR/R （2）电桥输出电压UO。
解：（1）ΔR＝R * K * ε＝120 * 2 * 800*10-6 ＝0.192 ΔR/R＝K * ε＝0.0016 （2）U0＝K*ε*U/2= 2 * 800*10-6*12 /2＝0.0048 v =9.6mv4、采用阻值R=120Ω，灵敏度系数K=1.6的金属应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥，供电电压为10V。
当应变片应变为2000μ应变时，若要使输出电压大于20mV，则可采用何种接桥方式（设输出阻抗为无穷大）？解：单臂电桥：U0=UKε/4=10V*1.6*2000μ/4=8mV半桥差动：U0=UKε/2=10V*1.6*2000μ/2=16mV全桥差动：U0=UKε=10V*1.6*2000μ=32mV要使输出大于20mV应采用全桥差动。
5、某平面模片式压力传感器，直流测量电桥电源电压为5V，R1为应变灵敏系数k=3.6、初始阻值100Ω的电阻应变片，R2＝R3＝R4＝100Ω均为固定电阻。
当应变片产生600με应变时，试求：（1）ΔR；（2）电桥输出电压。
解：6、图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：①R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。
②R1、R2是应变片，感受应变极性和大小都相同，其余为外接电阻，电压输出U0=?。
③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。
④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?。
感测技术试卷A
《感测技术》试卷A一、填空题（每空3分，共30分）1. 在工程实践中，通常用相对误差评定精度，相对误差越小，精度越高。
2. 电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化实现测量。
3．传感器按能量关系进行分类，可分为能量转换型和能量控制型两类。
4．光电式传感器由辐射源或光源、光学通道和光电器件或光敏元件组成，光电器件工作的物理基础是光电效应。
5．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。
电畴具有自己自发的极化方向，经过极化处理的压电陶瓷才具有压电效应。
二、单项选择题（每题3分，共15分）(1) 当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（ B ）（A）变小（B）变大（C）不变（D）不定(2) 极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（C ）（A）成正比（B）成反比（C）平方成反比 (D) 平方成正比(3) 用于测温用的NTC型半导体热敏电阻随着温度的上升,其阻值( C )。
(A) 保持不变 (B)上升 (C) 下降 (D)变为零(4) 光电元件中( B )是直接输出电压的。
(A)光敏电阻 (B)光电池 (C)光敏晶体管 (D)光导纤维(5) 压电元件并联连接时,( B )。
(A)输出电荷量小,适用于缓慢变化信号测量(B) 输出电荷量大,适用于缓慢变化信号测量(C)输出电压小,并要求测量电路有较高的输入阻抗(D)输出电压大,并要求测量电路有较高的输入阻抗三、名词解释题（每题5分，共15分）3、热电偶中间导体定律将由A、B两种导体组成的热电偶的冷端（T0端）断开而接入的三种导体C后，只要两接点的温度保持不变，则回路的总热电势不变。
四、简答题（每题8分，共24分）1、用压电式加速度计和电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度为7pC/g，电荷放大器的灵敏度为100mV/pC，试确定输入3g加速度时系统的输出电压。
2. 试阐述霍尔元件的不等位电势误差产生原因及其补偿方法。
(1) （5分）不等位电势U0原因有：①霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上；②半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀；③激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。
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重庆大学《传感器技术》课程试卷2008 ~ 2009学年 第 二 学期开课学院：光电工程学院 课程号：7700430考试日期：考试方式：考试时间：120分钟注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印真空中的介电常数1208.8510/F m ε-=⨯，真空中的磁导率70410/H m μπ-=⨯一、 单项选择题（1.5分/每小题，共15分）1. 根据国家标准 GB7665-87，传感器是能够感受规定的被测量并按照一定规律转化成可用输出信号的器件或装置，传感器由（）等三部分构成。
A ：敏感元件、信号放大电路和误差处理电路；B ：放大电路、微处理器和转换电路；C ：敏感元件、转换元件和基本转换电路；D ：测量电路、转换电路和信号放大元件。
2. 压电传感器的采用电荷放大器进行前置放大，若运算放大器的开环增益、输入电阻和反馈电阻很大时，电荷放大器的输出电压与（）成正比。
A ：输入电荷 B ：反馈电容C ：电缆电容D ：放大倍数3．对于二阶传感器系统，影响幅值误差大小的参数是（ ）。
A ：时间常数 B ：灵敏度 C ：回程误差D ：固有频率和阻尼比4．已知一阶传感器系统的传递函数()1/(1)H s s =+，输入信号()sin 2x t t =，输出信号的幅值为（ ）。
A ：1B ：1/C ：2D ：2/5．电阻应变式传感器是利用金属的（ ）将被测机械量转换为（ ）。
A ：电阻应变效应 电阻变化 B ：压电效应 电压变化 C ：热点效应 电流变化 D ：霍尔效应 电压变化6．霍尔元件由半导体材料制成，它的性能参数随温度变化，可以采用（ ）补偿方法进行补偿。
A ：恒流源供电，输入回路中并联电阻B ：恒压源供电，输入回路中并联电阻C ：二极管双T 型电路D ：差动脉冲调宽电路7．变间隙式电容传感器可以用来测量位移等物理量，其输出与输入之间存在非线性特性关系，如果采用（ ）测量电路，在元件选择合理的条件下，可以从原理上解决输出特性非线性问题。
命题人：组题人：审题人：命题时间：教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密A：电桥电路B：脉冲宽度调制电路C：二极管T形电路D：运算放大电路8．差动和单线圈气隙式电感传感器都是利用被测物体的位移引起线圈气隙的发生变化，从而使线圈电感发生变化进行工作的。
关于两种气隙式电感传感器，下列说法正确的是（）。
A：单线圈灵敏度大，非线性误差小B：差动结构灵敏度大，非线性误差大C：差动结构灵敏度大，非线性误差小D：单线圈灵敏度大，非线性误差大9．由于压电石英晶体具有六面体结构的晶粒，可以用三个相互垂直的方的是有三种轴来描述，关于下列说法正确的是（）。
A：三个方向受力均产生相同的压电效应B：只有一个方向受力产生压电效应C：只有两个方向受力产生压电效应D：任何方向受力均产生相同的压电效应10．关于热电偶温度传感器，下来说法正确的是（）。
A：热电偶回路的热电势由接触电势和温差电势组成B：利用热电偶检测温度时不需要温度补偿C：热电偶回路的接触电势小于温差电势D：热电偶传感器的分度表是冷端为绝对零度条件下得出的二、填空题（1.5分/每小题，共15分）⒈当传感器的输入信号x有一个增量∆x，引起其输出信号y发生相应变化∆y，则该传感器的灵敏度表示为S= 。
⒉交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为ϕϕϕϕ1234、、、，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为。
3. 某一温度传感器，其微分方程为：xydtdy15.0330=+，y为输出电压（mV），x为输入温度（︒C），t为时间变量，该温度传感器时间常数为____ _____，其物理意义是___ _____。
4. 当差动式变压器式传感器的衔铁处于中间位置时，理想条件下传感器的输出电压为零，但实际上使用桥式电路测量时，仍然存在一个微小的电压，称为，产生的主要原因是。
5．在实际工作中电感式传感器，线圈不可能是纯电感，它应该包括线圈的铜损电阻、铁芯的和线圈的。
当考虑并联寄生电容时，引起传感器性能发生一系列变化，若改变连接电缆，测量时必须对传感器进行重新校准。
6. 电阻应变片的敏感栅常采用专用金属丝，因应变引起的电阻值的相对变化由金属丝的几何尺寸变化引起和 变化引起；电阻应变片的灵敏度系数总是小于金属丝的灵敏度系数，这主要是因为粘接层传递变形失真和 因素。
7．热电偶温度传感器是将两种不同材料构成闭合回路，并将两接点分别置于不同的温度环境中，在回路中产生热电势，在已知冷端温度的条件下，检测其热电势的大小可以得出被测热端的被测温度。
热电偶温度传感器满足 、 和 三个基本定律。
8．某测试装置输出()y t 和输入()x t 满足关系：()()00y t A x t t =-，0A 和0t 均常数，具有这种特性的装置能实现不失真测试，该装置幅频特性()ωA =_____ ____，相频特性()ωϕ=___ __________。
9. 通常传感器可以看成一个线性系统，可用线性微分方程描述其动态特性，若对传感器的输出信号和输入信号进行拉氏变换，将传感器的输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比，叫做传感器的 。
两个线性系统的频率效应函数分别为()1H j ω和()2H j ω，若将两个线性系统串联后其频率效应函数为 。
10.某霍尔元件的灵敏度40/()H K V A T =⋅，控制电流 3.0I mA =，将它置于变化范围为44110510T --⨯⨯的线性磁场中，它的输出霍尔电势范围为 。
三、 简要回答下列问题（下列4小题中选做3题，每小题5分，共15分）1．采用电阻应变片进行应变测量时，产生温度误差的原因是什么？列举常用的三种补偿方法，并说明其原理。
2. 用镍铬—镍硅热电偶测炉温。
当冷端温度T 0=40 0C 时，测得热电势为E(T,T 0)=39.17mv,若用冷端温度为常温20 0C 测该炉温，则应测得热电势为多少？ [附：该热电偶的分度表中热电势的值：E(40,0)=1.61mv, E(-40,0)=-1.5mv, E(20,0)=0.80mv, E(-20,0)=- 0.77mv ]3. 差动式压力传感器结构如下图所示，试结合其测量电路说明该传感器的工作原理。
4. 选用传感器时主要考虑哪些问题？四．分析题（共15分）设有某二阶传感器的微分方程为()()()2221()2n n dy t d y t y t x t dt dt ξωω++=，其中()t x 是传感器的输入量，()t y 是传感器的输出量，n ω是传感器的固有角频率，ξ是传感器的阻尼比，试推导：（1）传感器的幅频特性)(ωA 与相频特性)(ωϕ的表达式；（2）在有阻尼条件下)(ωA 达到最大值对应的角频率称为谐振角频率r ω，试证明：r ωω=（3）若()cos()x t t ω=，传感器的稳态输出()t y 的表达式。
图5.9 差动变隙式电感压力传感器C 0U U五．计算题（每小题10分，共30分）1.一个测量吊车起吊重物时的拉力的传感器如图a所示。
R1、R2、R3、R4按要求贴在等截面轴上。
已知等截面轴的横截面积A = 0.001 96 m2，材料的弹性模量E = 2 ⨯ 1011 N / m2，泊松比μ = 0.3，且R1 = R2 = R3 = R4 = 120 Ω，K = 2，所组成的全桥电路如图b所示，电桥供电电压U = 2 V。
现测得输出电压U o = 2.6 mV。
求：（1）等截面轴的纵向应变及横向应变为多大？（2）力F为多大？2.一只石英晶体压电式传感器的面积为A，厚度为d，固定在两块金属板之间，用来测量作用在晶体两表面上的力的变化。
已知石英的弹性模量为E ，相对介电常数为rε，传感器的电荷灵敏度为qS，漏电阻为aR，另有一个电容LC和一个电阻LR与极板并联。
所加外力为)sin(φω+=tFFM。
试求：（1）两极板间电压的峰–峰值；（2）晶体厚度的最大变化值。
3.如图所示为变气隙型电感式传感器，正方形衔铁横截面积为S ，气隙总长度为lδ ，衔铁最大位移 为 ±∆lδ， 激励线圈匝数为N 匝，导线直径为d ，电阻率为ρ 。
激励电源频率为f ，忽略漏磁及铁损。
求：（1）线圈电感值；（2）传感器的灵敏度；（3）电感的最大变化量；（4）线圈的品质因数；六、综合应用题（共10分）检测微小缓慢变化的位移，其检测的范围为mm5.0~1.0，并将其转化为电信号，根据所学的传感器知识，试设计一种可以采用的传感器方案。
要求：（1）画出传感器工作原理图，说明工作原理；（2）结合传感器的工作原理，配备检测电路图，说明工作原理；（3）分析其产生误差的原因。
变气隙型电感式传感器。