《传感器原理及应用》课程试题(A卷)
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。
⑹半导体气敏传感器由敏感元件加热器和外壳三部分组成⑺磁电式传感器分为磁电感应式传感器和霍尔式传感式，磁电感应式传感器有2种结构：变磁通式和恒磁通式三、简答1.直接测量、间接测量、组合测量的概念？——在使用仪表或传感器进行测量时，测得值直接与标准量进行比较，不需要经过任何运算，直接得到被测量的数值，这种测量方法称为直接测量。
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12. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k =输出量的变化值/输入量的变化一：填空题（每空 1 分）1. 依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件 ， 转换元件 ，测量电路 三个部分组成。
2. 金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 直线栅式应变计和 箔式应变计 结构。
3. 根据热敏电阻的三种类型，其中 临界温度系数型 最适合开关型温度传感器。
4. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。
其定义为：传感器 输出量的变化值与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示k （x ）=Δy/Δx 。
5. 线性度是指传感器的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一种度量。
按照所依据的基准之线的不同，线性度分为 理论线性度、 端基线性度 、 独立线性度 、 最小二乘法线性度 等。
最常用的是 最小二乘法线性度。
6. 根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式 和 半导体 式两大类。
7. 应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。
8. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电路 两部分组成。
9. 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟滞差 和稳定性。
10. 国家标准 GB 7665--87 对传感器下的定义是：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，通常由敏感元件和转换元件组成。
11. 传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器(x)值=△y/△x13. 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。
14. 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类：物理传感器 ，化学传感器 ，生物传感器。
《传感器原理与应用》试题(可编辑修改word版)
成都理工大学《传感器原理与应用》试题 1一填空（每空 1 分，共 20 分）1.通常传感器由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿部分组成，是能把外界＿＿＿＿＿＿＿＿转换成＿＿＿＿＿＿＿＿器件和装置。
2.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称＿＿＿＿＿＿效应；半导体或固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称＿＿＿＿＿效应。
直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度 K 下降了，这种现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应。
3.螺线管式差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为＿＿＿＿＿＿＿＿电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿电路。
4.把一导体（或半导体）两端通以控制电流 I，在垂直方向施加磁场 B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿＿效应，这个电动势称为＿＿＿＿＿＿＿电势。
外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象成＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
5.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；入射光强改变物质导电率的现象称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；半导体材料吸收光能后在 PN 结上产生电动式的效应称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称＿＿＿＿＿＿＿传感器；这种传感器只能测量＿＿＿＿＿＿＿＿物体。
8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路中会产生电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿效应；若两金属类型相同两端温度不同，加热一端时电路中电动势 E =＿＿＿。
传感器原理、技术与应用考试试题与答案
传感器原理、技术与应用考试试题一、选择题1. 磁致伸缩材料是一种同时兼具正、逆磁一机械耦合特性的功能材料，当受到外加()作用时，便会产生弹性形变。
[单选题]应力温度电场磁场√2. 纳米技术的中级目标是把纳米粉体制成敏感体，形成敏感体的关键工艺是：() [单选题]纳米粉体的制备成型和烧结√烧结和装配成型和装配3. 下列()是典型的高分子离子选择膜。
[单选题]SiO2聚苯胺可塑性聚氯乙烯膜√聚吡咯4. 许多含有离子单体成分或无机盐成分的有机高分子材料可以展示出()导电性，因而它们分别称为高分子电解质和聚合高分子电解质。
[单选题]电子空穴离子√中子5. 电量型传感器输出量为电量，即电压、()、电荷等。
[单选题]电阻电流√脉冲频率6. 使用传感器图形符号时，表示被测量的限定符号应写在() [单选题]正方形中正方形旁三角形内√引线旁7. 传感器的代号依次为() [单选题]主称，转换原理，被测量，序号主称，被测量，序号，转换原理序号，主称，被测量，转换原理主称，被测量，转换原理，序号√8. 能将力、力矩、压力、温度等物理量变换成位移、转角或应变的弹性元件，称为()元件。
[单选题] 温度敏感湿度敏感惰性敏感9. 传感器的线性度、迟滞、重复性、分辨率、稳定性等为()。
[单选题]动态特性静态特性√动态响应静态响应10. 电桥式位移传感器灵敏度计算中还要考虑单位电源的作用。
如若电源电压为10V，则位移传感器在位移变化1mm时输出电压变化有300mV，则其灵敏度为()。
[单选题]300mV/mm√30mV/mm3000mV/mm3mV/mm11. 对具有电压输出和电流输出的传感器接口电路对输入阻抗的要求是()。
[单选题]电压输出的要高阻抗，电流输出的要低阻抗√电压输出的要低阻抗，电流输出的要高阻抗都要高阻抗都要低阻抗12. 传感器是利用多种物理效应、()以及生物效应实现非电量转换的装置。
[单选题]热效应光电效应化学效应√13. ()信号方式采用闭环式传感器结构。
传感器原理及应用试题库(20201127171916)
一：填空题(每空 1分)依据传感器的工作原理，传感器分 敏感元件 ，转换元件 ， 测量电路 三个部分组成。
半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。
光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件， 根据光电效应可以分为 夕卜光电效应 ， 内光电效应 ， 热释电效应 三种。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 直线栅式应变计和 箔式应变计结构。
反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈 线性关系,在后坡区与 距离的平方成反比关系。
根据热敏电阻的三种类型，其中 临界温度系数型 最适合开关型温度传感 + U C灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。
其定义为：传 感器 输出量的变化值与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示k (x ) =△ y △ x 。
线性度是指传感器的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一 种度量。
按照所依据的基准之线的不同，线性度分为 理论线性度 、 端 基线性度 、 独立线性度 、 最小二乘法线性度 等。
最常用的是 最 小二乘法线性度。
根据敏感元件材料的不同，将应变计分为 金属式和半导体式两大 类。
利用热效应的光电传感器包含 光---热、热---电 两个阶段的信息变换过 程。
应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥社偿1. 2.3. 4.5.6. 7. 8. 9.10. 11. 12. 13. 14.画出达林顿光电三极管内部接线方式: E法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。
15. 应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。
16. 传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。
17. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。
传感器原理及应用试题库--内含答案
、填空题（每题3分）传感器静态性是指 传感器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称为传感器的静态特静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。
静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数A ＝ΔA/Y FS ＊100％。
最小检测量和分辨力的表达式是 。
我们把 叫传感器的迟滞。
传感器是重复性的物理含意是 。
传感器是零点漂移是指 。
传感器是温度漂移是指 。
、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。
、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。
、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。
、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。
、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。
、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。
、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线为传感器特性的拟合直线 。
、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的 。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测在所要求 精度 的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测在所要求精度的工作段，即由 B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2 ,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
传感器原理及应用试题库--内含答案
一、填空题（每题3分）1、传感器静态性是指 传感器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称为传感器的静态特性。
2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。
4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。
5、最小检测量和分辨力的表达式是 。
6、我们把 叫传感器的迟滞。
7、传感器是重复性的物理含意是 。
8、传感器是零点漂移是指 。
YK X∆=∆CN M K =max max100%100%H H F S F SH H Y Y δδ••∆∆=±⨯=±⨯2或23100%K F SY δδδ•-=±⨯•∆⨯0F S100%Y Y 零漂＝max *100%L F SY Y σ•∆=±9、传感器是温度漂移是指 。
10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。
11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。
12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。
13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。
14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。
15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。
16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。
17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。
18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(j ω)=K/(1+j ωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
重庆邮电大学811生物医学传感器原理及应用专业课考研真题(2020年)
重庆邮电大学2020年攻读硕士学位研究生入学考试试题
机密 启用前
重庆邮电大学
2020年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：生物医学传感器原理及应用(A卷)
科目代码：811
考生注意事项
1、答题前，考生必须在答题纸指定位置上填写考生姓名、
报考单位和考生编号。
2、所有答案必须写在答题纸上，写在其他地方无效
3、填（书）写必须使用黑色字迹钢笔、圆珠笔或签字笔。
4、考试结束，将答题纸和试题一并装入试卷袋中交回。
5、本试题满分150分，考试时间3小时。
注：所有答案必须写在答题纸上，试卷上作答无效！第1页/共4 页。
传感器原理与应用》试题.(DOC)
《传感器原理与应用》试题7一、填空题（每空1分，共25分）1．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是一常数 .2．用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分用应变式力传感器、应变式加速度传感器等（任填两个）。
（记忆方式：F=ma）3.采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。
4．单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性外壳和可沿线圈轴向移动的活动铁芯组成。
5．利用涡流式传感器测量位移时，为了得到较好的线性度和较好的灵敏度，应该让线圈与被测物的距离大大小于线圈半径6．空气介质变隙式电容传感器中，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差动式电容传感器7．振筒式传感器是以均匀薄壁圆筒作为敏感元件，将被测气体压力或密度的变化转换成频率。
8．由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用光电阴极材料不同的光电管，以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。
9．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶。
10．硒光电池的光谱响应区段与人类相近，因而得到应用。
11．热敏电阻正是利用半导体载流子数目随着温度变化而变化的特性制成的温度敏感元件。
12．当半导体材料在某一方向承受应力时，它的电阻率发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。
用这个原理制成的电阻称固态压敏电阻。
13．磁敏二极管工作时加正向电压。
由于它的磁灵敏很高，特别适用于测量弱磁场。
二、选择题（每小题2分，共16分，7、8两题答案不止一个）1．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 60Ω B120Ω C 200Ω D 350Ω2．电涡流式传感器激磁线圈的电源是（ C ）。
A 直流B 工频交流 C高频交流 D低频交流3．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（B）。
A 正比关系B 反比关系C 无关系4．单色光的波长越短，它的（A ）。
传感器原理及应用试题库--内含答案复习过程
一、填空题（每题3分）1、传感器静态性是指 传感器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称为传感器的静态特性。
2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。
4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。
5、最小检测量和分辨力的表达式是 。
6、我们把 叫传感器的迟滞。
7、传感器是重复性的物理含意是。
8、传感器是零点漂移是指 。
9、传感器是温度漂移是指。
10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。
11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。
12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。
13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。
14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。
15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。
16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。
17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。
18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
19、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求 精度 的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
传感器原理与应用考核试卷
4.压力传感器通常使用的敏感元件是__________。
5.光电传感器中，光敏二极管是基于__________效应工作的。
6.传感器的迟滞现象会导致输出信号对输入信号的__________。
7.磁电传感器通常用于测量__________和速度。
D.光电传感器
10.关于传感器的灵敏度，以下哪个描述是正确的？（）
A.灵敏度越高，测量范围越宽
B.灵敏度与测量精度无关
C.灵敏度越高，能够检测到的物理量变化越小
D.灵敏度越低，测量误差越小
11.下列哪种传感器通常用于测量位移？（）
A.磁电传感器
B.电容式传感器
C.光电传感器
D.热敏电阻传感器
12.关于传感器的工作原理，以下哪个描述是错误的？（）
1.光电传感器基于光电效应，通过光敏元件将光信号转换为电信号。应用场景如自动门控制系统、生产线上的物品计数等。
2.电阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器。电阻式通过电阻应变片变化；电容式通过介电常数变化；压电式通过压电材料受到压力产生电荷。
3.迟滞现象是传感器在输入信号变化时输出不能立即跟随的现象。影响测量准确性，减少方法包括使用高精度传感器、改进制造工艺等。
8.传感器的稳定性与环境的温度变化无关。（）
9.在实际应用中，可以通过软件补偿来消除传感器的非线性误差。（）
10.传感器在测量过程中不会受到外部电磁场的干扰。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述光电传感器的工作原理，并举例说明其在实际应用中的使用场景。
2.压力传感器有多种类型，请列举三种不同的压力传感器，并分别说明它们的工作原理和特点。
传感器与执行器原理及应用考核试卷
8.以下哪些是步进电机的特点？（）
A.精确的位置控制
B.低速性能好
C.可以长时间保持静态位置
D.高速性能好
9.传感器信号调理电路的主要功能有哪些？（）
A.信号放大
B.信号滤波
C.信号线性化
D.信号传输
10.以下哪些情况下需要使用绝对式编码器？（）
A.位置控制
B.速度控制
C.需要全行程绝对位置信息
A.伺服电机
B.直流电机
C.气动缸
D.液压缸
20.下列哪种传感器通常用于测量物体在空间中的角度位置？（）
A.光电传感器
B.霍尔传感器
C.陀螺仪
D.压力传感器
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.传感器通常可以按照以下哪些方式进行分类？（）
7.在执行器中，液压执行器利用液体的不可压缩性来传递力和运动，其主要组成部分包括液压缸、液压泵和_______。
8.伺服电机具有快速响应和高精度的特点，其控制系统通常采用_______控制策略。
9.温度传感器按工作原理分为接触式和非接触式两大类，其中非接触式传感器主要包括红外传感器和_______。
3.光电传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器，其中光电器件主要有光敏二极管、光敏三极管和_______。
4.传感器输出的信号一般需要经过信号调理电路的处理，主要包括信号放大、滤波和_______。
5.步进电机每步进的距离称为步距角，它与电机的_______和减速比有关。
6.霍尔传感器是一种利用霍尔效应来检测磁场的传感器，它主要由霍尔元件、_______和信号处理电路组成。
传感器原理及应用试题库--内含答案
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、填空题（每题3分）、传感器静态性是指 传感器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称为器的静态特性。
静态特性指标其中的线性度的定义是指 。
、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。
最小检测量和分辨力的表达式是. 我们把 叫传感器的迟滞.传感器是重复性的物理含意是 。
传感器是零点漂移是指 。
传感器是温度漂移是指 。
、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。
、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 .、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。
、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、 阻尼比。
、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。
、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的 。
、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。
、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线的方法 。
、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω）=K/(1+jωτ定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段,即由B/A=K/(1+（ωτ)2）1/2，从而确定ω，进出f=ω/（2π)。
《传感器原理及应用》课程试题(A卷)
4、什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。答：热 电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连 接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动 势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。热电偶测温就是利 用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表， 就能测量温度。 5、简要说明差动变压器中零点残余电压的产生原因。、答：零残电压 包括基波和谐波分量。基波分量主要是因为差动变压器两个二次绕组的 结构和电气参数不完全相等（不对称）使感应电势幅值不等而形成；谐 波分量主要由导磁材料磁化曲线的非线性引起。
6、试说明光纤的导光原理。、答：光纤导光基于入射到光纤内的 光能够实现全反射。由于纤芯的折射率比包层的大，当入射角大于临界 角时，其折射角大于90度，形成全反射，使得光不会进入包层而只在纤 芯内传播。为使进入光纤的光能够在纤芯内全反射，必须使从外部入射 的光线限制在一定的入射角内，从而使入射到纤芯和包层界面的光的入 射角大于临界角，即在某个临界角内的入射进入光纤的光才能实现全反 射。
21．电阻应变片的初始电阻数值有多种,其中用的最多的是 （ 120Ω ） 22．下列三种铂热电阻的测量范围有一种是我国目前使用的（ A ）。
1、金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同? 答：金
属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料 的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。 2、压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题? 答： 压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号 输出，其核心是要解决微弱信号的转换与放大，得到足够强的输出信 号。
《传感器原理及应用》习题集及答案
《传感器原理及应用》习题集及答案习题集及答案第1章概述1.1什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。
1.4传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6用图形符号表示一电阻式温度传感器。
1.7请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。
如果没有传感器，应该出现哪种状况。
1.8空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“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和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——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。
1.3答：（略）1.4答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。
按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
《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、、三部分共同组成。
4、利用热敏电阻对电动机实行失灵维护，应当挑选型热敏电阻。
5、未知某铜热电阻在0℃时的阻值为50ω，则其分度号就是，对于镍铬-镍硅热电偶其负极就是。
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,例如从测量的具体内容手段来看它属测量。
二、选择题(30分后，每题2分后)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）转换成电信号就是利用压电材料的。
a、快速反应效应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，若使用调频法测量切换电路，则电路中。
a、电容和电感均为变量b、电容就是变量，电感维持维持不变c、电感就是变量，电容维持维持不变d、电容和电感均维持维持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中填入，有界得最小的容量。
a、塑料薄膜b、干活的纸c、烫的纸d、玻璃薄片6、热电阻测量切换电路使用三线新制就是为了a、提升测量灵敏度b、增大非线性误差c、提升电磁兼容性d、增大引线电阻的影响7、当石英晶体承压时，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、增大鞭策电流b、增大磁感应强度c、采用电桥调零电位器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。
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复习一、填空（在下列括号中填入适当的词汇，使其原理成立）1、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是常数。
2．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。
3、有源滤波器由集成运放和__ RC网络__ 组成。
4、采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。
5、单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、铁磁性外壳和可沿线圈轴向移动的活动铁心。
6、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。
7．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。
8、动态标定的目的，是检验测试传感器的动态性能指标。
9、在电阻应变片公式，dR/R=(1+2μ)ε+λEε中，λ代表__ 材料压阻系数。
10、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是CU50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是镍铬。
11、红外图像传感器由红外敏感元件和电子扫描电路组成。
12、空气介质变隙式电容传感器中，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差动式电容传感器。
13、当半导体材料在某一方向承受应力时，它的电阻率发生显着变化的现象称为半导体压阻效应。
14．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。
15．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用细分技术。
16．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的接地端1、在以下几种传感器当中( 压电式)属于自发电型传感器。
2．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（温度）。
3、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( C )。
C．将热电偶冷端延长到远离高温区的地方4、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 )。
A．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片5、在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为( 光电导效应)。
6、改变电感传感器的引线电缆后，( 必须对整个仪器重新标定)。
7、自感传感器采用相敏检波电路最重要的目的是为了( C )。
C．使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位8、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于( 光电式传感器)。
9、单色光的波长越短，它的( A频率越高，其光子能量越大)。
10、差动电桥由环境温度变化引起的误差为( 0 )11、属于传感器动态特性指标的是( 固有频率)。
12、( 热端和冷端的温差) 的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。
13、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( 减小引线电阻的影响)。
14、当石英晶体受压时，电荷产生在( B．X面上)15、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是( A使用电桥调零电位器)16、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( B将机箱接大地) 措施。
17、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用( C ．冰浴法) 。
18、电涡流式传感器激磁线圈的电源是( A高频交流)19、固体半导体摄像元件CCD 是一种( B NPN型晶体管集成电路)20、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( B消除电火花干扰)。
21．电阻应变片的初始电阻数值有多种,其中用的最多的是（120Ω）22．下列三种铂热电阻的测量范围有一种是我国目前使用的（ A ）。
1、金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同? 答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
2、压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题? 答：压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出，其核心是要解决微弱信号的转换与放大，得到足够强的输出信号。
3、简述光电池的工作原理指出它应工作在电流源还是电压源状态。
答：光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式，是有源器件。
它有较大面积的P--N结，当光照射在P--N结上时则在结的两端出现电动势。
它应工作在电压源状态。
4、什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。
答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。
5、简要说明差动变压器中零点残余电压的产生原因。
、答：零残电压包括基波和谐波分量。
基波分量主要是因为差动变压器两个二次绕组的结构和电气参数不完全相等（不对称）使感应电势幅值不等而形成；谐波分量主要由导磁材料磁化曲线的非线性引起。
6、试说明光纤的导光原理。
、答：光纤导光基于入射到光纤内的光能够实现全反射。
由于纤芯的折射率比包层的大，当入射角大于临界角时，其折射角大于90度，形成全反射，使得光不会进入包层而只在纤芯内传播。
为使进入光纤的光能够在纤芯内全反射，必须使从外部入射的光线限制在一定的入射角内，从而使入射到纤芯和包层界面的光的入射角大于临界角，即在某个临界角内的入射进入光纤的光才能实现全反射。
7. 金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同? 金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的8. 影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是什么答：影响差动变压器输出线性度和灵敏度的主要因素是：传感器几何尺寸、线圈电气参数的对称性、磁性材料的残余应力、测量电路零点残余电动势等。
9.电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响它的主要优点是什么答：电涡流式传感器的灵敏度主要受导体的电导率、磁导率、几何形状，线圈的几何参数，激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离等因素影响。
电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干忧能力强，特别是有非接触测量的优点，因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。
10．简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。
答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。
根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性。
二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。
它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
三是标准电极定律：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动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。
只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。
四是中间温度定律：热电偶在两接点温度t、t时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t、tn 和tn、t时的相应热电动势的代数和。
中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。
四、计算题（请列出运算步骤）1 、在以钢为材料的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R1和R2[如图1（a）所示]，把这两应变片接入电桥[见图1（b）所示]。
若钢的泊松系数0.285μ=，应变片的灵敏系数k =2，电桥电源电压U=2V，当试件受轴向拉伸时，测得应变片R1的电阻变化值10.48R∆=Ω。
试求：①轴向应变；②电桥的输出电压。
2、某一霍尔元件尺寸为10L mm=， 3.5b mm=, 1.0d mm=，沿L方向通以电流1.0I mA=，在垂直于L和b的方向加有均匀磁场0.3B T=，灵敏度为22/()V A T⋅，试求输出霍尔电势及载流子浓度。
3、某热电偶的两个电极为A、B,其灵敏度为0.04mV/℃，将它置于1200℃处的温度场，若指示表（冷端）处温度为50℃，试求热电势的大小1①灵敏系数：11/R R k ε∆==2 轴向应变： 1/0.48/1200.0022R R k ε∆=== ②电桥的输出电压为：2、因为 22/(),1.0,0.3H K V A T I mA B T =⋅== 输出霍尔电势为：6.6H H U K IB mV == 3热电偶灵敏度： k=0.04mV /℃ 工作端温度： T=1200℃ 冷端温度： T 0=50℃，则 ()()(),0,120050,0AB AB AB E T E T E =+4、一测量吊车起吊重物的拉力传感器如图1（a ）所示。
R 1、R 2、R 3、R 4按要求贴在等截面轴上。
等截面轴的截面积为0.00196m 2，弹性模量E=2×1011N/m 2，泊松比0.3μ=，且R 1=R 2=R 3=R 4=120Ω, 所组成的全桥型电路如题图1（b ）所示，供桥电压U=2V 。
现测得输出电压U 0=2.6mV 。
求：①等截面轴的纵向应变及横向应变为多少②力F 为多少5、4霍尔元件灵敏度40/()H K V A T =⋅，控制电流 3.0I mA =，将它置于4110-⨯～4510T -⨯线性变化的磁场中，它输出的霍尔电势范围有多大6、某热电偶的热电势在E(600,0)时，输出E=5.257 mV ，若冷端温度为0℃时，测某炉温输出热电势E=5.267 mV 。
试求该加热炉实际温度是多少4 因为： 21234120;0.3;0.00196;R R R R S m μ====Ω== 按全桥计算： 00.156U R R U ∆==Ω ①纵向应变： //0.000812512l R R R R l k εμ∆∆∆====+ 横向应变： 0.0004875r l r lμ∆∆=-=- ②力： 53.18510F SE N ε==⨯5 因为：4440/(), 3.0,110510H K V A T I mA B T --=⋅==⨯-⨯输出的霍尔电势范围：低端 12H H U K IB V μ== 高端 60H H U K IB V μ==6 已知：热端温度是600℃时，冷端温度是0℃时，有()600,0 5.257E mV = 则该热电偶的灵敏度为5.257/6000.008762/K mV C ο== 现测得加热炉冷端温度为0℃，输出热电势是(),0 5.267E T mV = 得实际温度是7.如图所示正方形平板电容器,极板长度a =4cm,极板间距离δ=0.2mm.若用此变面积型传感器测量位移x ,试计算该传感器的灵敏度并画出传感器的特性曲线.极板间介质为空气,F/m 1085.812-0⨯=ε。