2019年大学《传感器原理与应用》试题及答案
传感器期末考试试题及答案
有 InSb,Hg0.8Cd0.2Te 等材料。
3．在用光开关检测物体的系统中，指出输出电压的时间波形。（5 分） 答：光进入受光器输出电压为 0V，光不进入，输出 6V，所以右图为所示波形。 4．由光电二极管二维阵列组成面型传感器进行图像检测，对图像的分辨率由光电二极 管的个数决定，试说明理由。（5 分） 答：面型传感器由许多销的单元构成二维平面，其中每一个小单元都是一个光电二极 管，称为像素。用面型传感器测量物体的形状所得的图像的分辨率最高只能是一个像 素。如果所测得图像长为 l ，对应 N 个像素，分辨率为 l/N。假设 N 为 200，则分辨 率最高只能使 1/200。 5．高温加热的钢板为红色，当温度继续升高时变为白色，试说明原因。（5 分） 答：与温度相对应，物体放射出具有一定波长分布的光，高温时，所有波长的能量增 大，波长分布的峰值向短波长方向移动。对应于黑体的波长分布可由普朗克分布规则 求得。1000。C 的钢板，波长分布的峰值在近红外区域，发出的光波长在 0.6μm 以 上，属于可视光的红光区域，因此看到的光呈现红色。温度升高使得波长分布的峰值 向短波方向移动。可视光的短波成分增加，可视光所有波长成分混合使钢板颜色接近 白色。 6．试举坑内甲烷气体量传感器的例子。（5 分）试举工厂排水污浊监视用传感器的例 子。试举汽车排气成分调整用传感器的例子。 答：接触燃烧式气体传感器。氧气传感器。氧气气体传感器。 7．已知某压力传感器的测定范围为 0～10000Pa，输入特性表示为 y=10(x0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗？（5 分） 答：dy/dx=1-0.00014x。微分值在 x<7143Pa 时为正，x>7143Pa 时为负，故不能使 用。 8．某 CO2 气体传感器在 20。C，浓度范围为 0～100ppm 时的输入特性表示为 Rx=x+250(kΩ), 用差动法回答以下问题（其中 R1=10MΩ,E=2V）: （15 分）
传感器原理及应用习题答案(完整版)
传感器原理及应用习题答案习题 1 (2)习题 2 (4)习题 3 (8)习题 4 (10)习题 5 (12)习题 6 (14)习题 7 (17)习题 8 (20)习题 9 (23)习题 10 (25)习题 11 (26)习题 12 (28)习题 13 (32)习题 11-1什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。
答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。
此外，信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此信号调节转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。
1-2简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。
答：传感器位于信息采集系统之首，属于感知、获取及检测信息的窗口，并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。
没有传感技术，整个信息技术的发展就成了一句空话。
科学技术越发达，自动化程度越高，信息控制技术对传感器的依赖性就越大。
发展方向：开发新材料，采用微细加工技术，多功能集成传感器的研究，智能传感器研究，航天传感器的研究，仿生传感器的研究等。
1-3传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系。
与时间无关。
主要性能指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
1-4传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？答：传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。
传感器原理与应用复习题及答案【精选】
《传感器原理与应用》试题及答案一、名词解释1．传感器2．传感器的线性度3．传感器的灵敏度4．传感器的迟滞5．绝对误差6．系统误差7．弹性滞后8．弹性后效9．应变效应10．压电效应11．霍尔效应12．热电效应13．光电效应14．莫尔条纹15．细分二、填空题1．传感器通常由、、三部分组成。
2．按工作原理可以分为、、、。
3．按输出量形类可分为、、。
4．误差按出现的规律分、、。
5．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。
6．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。
7．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。
8．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 。
9．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。
10．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。
11．电容式压力传感器是变型的。
12．一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1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。
13．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。
14．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。
15．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。
16．目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。
17．根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型18．热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类、、。
19．光电效应根据产生结果的不同，通常可分为、、三种类型。
20．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。
对线性传感器来说，其灵敏度是。
21．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传感器、应变式传感器等（任填两个）。
22．采用热电阻作为测量温度的元件是将的测量转换为的测量。
传感器原理及应用试题库--内含答案
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Yma某感器的静态特性。
某100%L2、静态特性指标其中的线性度的定义是指S。
YFYK3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指某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/YFS＊100％。
CNMK5、最小检测量和分辨力的表达式是Hma某Hma某100%或100%HH2YS6、我们把YFFS叫传感器的迟滞。
23100%KS。
7、传感器是重复性的物理含意是YF零漂＝Y0100%8、传感器是零点漂移是指Y。
SF ma某100%TS。
9、传感器是温度漂移是指YF10、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a0和滿量程输出的平均值b0连成直线a0b0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)。
传感器原理与应用试题及答案
传感器原理与应用试题及答案传感器原理与应用是根底的课程，假设要学习成绩好，打好根底是必须的，同学们还是要用心去学才能学好。
下面是给大家的传感器原理与应用试题及答案，欢送大家学习参考。
一填空(在以下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根本原理制成的，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(在选择中挑选适宜的答案，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间隔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题答复对一个2分，1题(A.B.D)答复对一个2分，两个3分，2题(B)不对没有得分。
大学生期末试题及答案-阳光大学生网三、答复以下问题(每题5分，答出原理3分，说明2分)1.什么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，如下图，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：说明出划线局部的重点意思得1.5分，答复完整2分写出平衡条件：1分设平衡时R1=R2=R3=R4=R，又ΔR1=ΔR2 =ΔR那么得证结论：2分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。
传感器原理与工程应用完整版习题参考答案
《传感器原理及工程应用》完整版习题答案第1章 传感与检测技术的理论基础（P26）1—1：测量的定义？答：测量是以确定被测量的值或获取测量结果为目的的一系列操作。
所以, 测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较， 确定被测量对标准量的倍数。
1—2：什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差？1－3 用测量范围为－50～150kPa 的压力传感器测量140kPa 的压力时，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：已知： 真值L ＝140kPa 测量值x ＝142kPa 测量上限＝150kPa 测量下限＝－50kPa∴ 绝对误差 Δ＝x-L=142-140=2(kPa)实际相对误差 ％＝＝43.11402≈∆L δ标称相对误差％＝＝41.11422≈∆x δ引用误差％－－＝测量上限－测量下限＝1)50(1502≈∆γ1－10 对某节流元件（孔板）开孔直径d 20的尺寸进行了15次测量，测量数据如下（单位：mm ）：120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40 120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。
答：绝对误差是测量结果与真值之差, 即: 绝对误差=测量值—真值 相对误差是绝对误差与被测量真值之比,常用绝对误差与测量值之比,以百分数表示 , 即: 相对误差=绝对误差/测量值 ×100% 引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示, 即: 引用误差=绝对误差/量程 ×100%解：当n ＝15时，若取置信概率P ＝0.95，查表可得格拉布斯系数G ＝2.41。
则 2072.410.03270.0788()0.104d G mm v σ=⨯=<=-，所以7d 为粗大误差数据，应当剔除。
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)。
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)
传感器原理及应用一、单项选择题(每题2分．共40分)1、热电偶的最基本组成部分是()。
A、热电极B、保护管C、绝缘管D、接线盒2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括()。
A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法3、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4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律()。
A、中间导体定律B、中间温度定律C、标准电极定律D、均质导体定律5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。
A、必须使用两种不同的金属材料；B、热电偶的两端温度必须不同；C、热电偶的冷端温度一定要是零；D、热电偶的冷端温度没有固定要求。
6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。
A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器；B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器；C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器；D、没有固定要求。
7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是()。
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8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。
A、动量守恒；B、能量守恒；C、机械能守恒；D、电荷量守恒；9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是()。
A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D、光电池10、构成CCD的基本单元是()。
A、P型硅B、PN结C、光敏二极管D、MOS电容器11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是()。
A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是（）。
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)
传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)传感器原理及应用一、单项选择题(每题2分．共40分)1、热电偶的最基本组成部分是( )。
A、热电极B、保护管C、绝缘管D、接线盒2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括( )。
A、补偿导线法B、电桥补偿法C、冷端恒温法D、差动放大法3、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4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律( )。
A、中间导体定律B、中间温度定律C、标准电极定律D、均质导体定律5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。
A、必须使用两种不同的金属材料；B、热电偶的两端温度必须不同；C、热电偶的冷端温度一定要是零；D、热电偶的冷端温度没有固定要求。
6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。
A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器；B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器；C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器；D、没有固定要求。
7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。
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8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。
A、动量守恒；B、能量守恒；C、机械能守恒；D、电荷量守恒；9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( )。
A、光电管B、光敏电阻C、光电倍增管D、光电池10、构成CCD的基本单元是( )。
A、 P型硅B、PN结C、光敏二极管D、MOS电容器11、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。
A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性12、制作霍尔元件最合适的材料是（）。
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。
《传感器原理与应用》综合练习答案(期末考试)
《传感器原理与应用》综合练习一、填空题1．热电偶中热电势的大小仅与金属的性质、接触点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。
2．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、微型热电偶。
3．热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由不平衡电桥提供一个电位差随冷端温度变化的附加电势，使热电偶回路的输出不随冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。
4．硒光电池的光谱峰值与人类相近，它的入射光波长与人类正常视觉的也相近，因而应用较广。
5．硅光电池的光电特性中，光照度与其短路电流呈线性关系。
6．压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应。
7．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。
电畴具有自己极化方向。
经过极化过的压电陶瓷才具有压电效应。
8．压电陶瓷的压电常数比石英晶体大得多。
但石英晶体具有很多优点，尤其是其它压电材料无法比的。
9．压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量频率小的被测量。
特别不能测量静态量。
10．霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦茨力作用发生位移的结果。
11．霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。
一对叫激励电极用于引入激励电流；另一对叫霍尔电极，用于引出霍尔电势。
12．减小霍尔元件温度误差的措施有：（1）利用输入回路的串联电阻减小由输入电阻随温度变化；引起的误差。
（2）激励电极采用恒流源，减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。
13．霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成磁物理量的变化；另一部分是霍尔元件和测量电路。
14．磁电式传感器是利用霍尔效应原理将磁参量转换成感应电动势信号输出。
15．变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为磁路的一部分。
当齿轮转动时，引起磁路中，线圈感应电动势输出。
16．热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的热敏感元件。
17．热敏电阻与金属热电阻的差别在于，它是利用半导体的电阻随温度变化阻值变化的特点制成的一种热敏元件。
传感器原理及应用习题答案(完整版)
传感器原理及应用习题答案习题1 (2)习题2 (4)习题3 (8)习题4 (10)习题5 (12)习题6 (14)习题7 (17)习题8 (20)习题9 (23)习题10 (25)习题11 (26)习题12 (28)习题13 (32)习题11-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？并说出各部分的作用及其相互间的关系。
答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。
此外，信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源，因此信号调节转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。
1-2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。
答：传感器位于信息采集系统之首，属于感知、获取及检测信息的窗口，并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。
没有传感技术，整个信息技术的发展就成了一句空话。
科学技术越发达，自动化程度越高，信息控制技术对传感器的依赖性就越大。
发展方向：开发新材料，采用微细加工技术，多功能集成传感器的研究，智能传感器研究，航天传感器的研究，仿生传感器的研究等。
1-3 传感器的静态特性指什么？衡量它的性能指标主要有哪些？答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系。
与时间无关。
主要性能指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
1-4 传感器的动态特性指什么？常用的分析方法有哪几种？答：传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。
常用的分析方法有时域分析和频域分析。
传感器原理及应用试题
传感器原理及应用试题一、选择题。
1. 传感器的基本原理是（）。
A. 变压原理。
B. 变阻原理。
C. 变容原理。
D. 变感原理。
2. 以下哪种传感器属于接触式传感器？A. 光电传感器。
B. 压力传感器。
C. 温度传感器。
D. 液位传感器。
3. 以下哪种传感器属于非接触式传感器？A. 热敏传感器。
B. 液位传感器。
C. 声波传感器。
D. 光电传感器。
4. 以下哪种传感器属于电容式传感器？A. 液位传感器。
B. 压力传感器。
C. 位移传感器。
D. 温度传感器。
5. 传感器的应用领域包括（）。
A. 工业自动化。
B. 医疗器械。
C. 消费电子。
D. 以上都是。
二、填空题。
1. 传感器的灵敏度是指传感器对输入信号变化的（）程度。
2. 传感器的分辨率是指传感器能够分辨的最小输入信号的（）。
3. 传感器的响应时间是指传感器从接收到输入信号到输出响应的时间间隔，通常以（）表示。
4. 传感器的线性度是指传感器输出信号与输入信号之间的（）关系程度。
三、简答题。
1. 请简要说明传感器的工作原理及分类。
2. 传感器的选择应考虑哪些因素？请列举并说明至少三个因素。
3. 请简要说明传感器在工业自动化中的应用及其作用。
四、综合题。
某工厂需要对生产线上的温度进行监测，并根据温度变化来控制生产过程。
请根据该需求，选择合适的传感器，并说明其工作原理、特点以及在该应用中的作用。
以上为传感器原理及应用试题，希望大家认真作答，加深对传感器的理解和应用。
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《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。
2019年大学《传感器原理与应用》试题及答案
传感器原理与应用试题及答案一、填空题1、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择（NTC突变）型热敏电阻。
2、传感器按输出量形类可分为（模拟式、数字式和开关式）。
3、热敏电阻常数B大于零的是（负）温度系数的热敏电阻。
4、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）。
5、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）。
6、我们学过的参量式传感器有、、等。
7、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。
8、误差按出现的规律分、、。
9、若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。
10、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传感器、应变式传感器等（任填两个）。
参考答案：6.电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器7.C U50，镍铬20.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。
参考答案：16.温度、电阻17.普通、铠装、薄膜18.干扰源、干扰途径、接收电路19.偏位式20.测量范围21.根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型22.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式电容传感器23.热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的敏感元件。
24.传感器通常由、、三部分组成。
25.传感检测系统目前正迅速地由、数字式，向方向发展。
参考答案：21.变间隙型、变面积型、变介电常数型22.差动23.载流子、温度24.敏感元件、传感元件、测量转换电路25.模拟式、智能化二、选择题1.差动变压器传感器的配用测量电路主要有 [ ]A.差动相敏检波电路B.差动整流电路C.直流电桥D.差动电桥2.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是 [ ]A.-200～850℃B.-50～850℃C.-200～150℃D.-200～650℃3.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4.应变式压力传感器主要用于液体、气体压力的测量，测量范围是[ ]A.102～106p aB.105～107p aC.104～107p aD.106～109p a5.在两片间隙为 1mm的两块平行极板的间隙中插入什么，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.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[ ]A.20dBB.1 dBC.0 dB参考答案：1、AB 2、AD 3、D 4、C 5、D7.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8.热电偶可以测量 [ ]A.压力B.电压C.温度D.热电势9.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10.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 [ ]A.增加B.减小C.不变D.不确定参考答案：6.C 7．A 8.C 9．C 10.A11.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12.发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取什么措施 [ ]A.接地保护环B.将机箱接大地C.抗电磁干扰13.电涡流式传感器激磁线圈的电源是 [ ]A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流14.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15.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型晶体管集成电路参考答案：11.D 12.B 13．C 14.C 15．C16.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17.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18.在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了什么测量方法？ [ ]A.微差式B.零位式C.偏差式19.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 [ ]A.正比关系B.反比关系C.无关系D.不确定20.光敏电阻适于作为 [ ]A.光的测量元件B.光电导开关元件C.加热元件D.发光元件参考答案：16.C 17.B 18.B 19、B 20.B21.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( )B.X( )C.X(f)D.2X(f)22.（）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23.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24.在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用 [ ]A.计算修正法B.仪表机械零点调整法C.冰浴法参考答案：21．B 22.C 23.C 24.C三、名词解释1.传感器能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和装置。
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传感器原理与应用试题及答案一、填空题1、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择（NTC突变）型热敏电阻。
2、传感器按输出量形类可分为（模拟式、数字式和开关式）。
3、热敏电阻常数B大于零的是（负）温度系数的热敏电阻。
4、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）。
5、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）。
6、我们学过的参量式传感器有、、等。
7、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。
8、误差按出现的规律分、、。
9、若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。
10、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传感器、应变式传感器等（任填两个）。
参考答案：6.电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器7.C U50，镍铬20.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。
参考答案：16.温度、电阻17.普通、铠装、薄膜18.干扰源、干扰途径、接收电路19.偏位式20.测量范围21.根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型22.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式电容传感器23.热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的敏感元件。
24.传感器通常由、、三部分组成。
25.传感检测系统目前正迅速地由、数字式，向方向发展。
参考答案：21.变间隙型、变面积型、变介电常数型22.差动23.载流子、温度24.敏感元件、传感元件、测量转换电路25.模拟式、智能化二、选择题1.差动变压器传感器的配用测量电路主要有 [ ]A.差动相敏检波电路B.差动整流电路C.直流电桥D.差动电桥2.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是 [ ]A.-200～850℃B.-50～850℃C.-200～150℃D.-200～650℃3.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4.应变式压力传感器主要用于液体、气体压力的测量，测量范围是[ ]A.102～106p aB.105～107p aC.104～107p aD.106～109p a5.在两片间隙为 1mm的两块平行极板的间隙中插入什么，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.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[ ]A.20dBB.1 dBC.0 dB参考答案：1、AB 2、AD 3、D 4、C 5、D7.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8.热电偶可以测量 [ ]A.压力B.电压C.温度D.热电势9.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10.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 [ ]A.增加B.减小C.不变D.不确定参考答案：6.C 7．A 8.C 9．C 10.A11.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12.发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取什么措施 [ ]A.接地保护环B.将机箱接大地C.抗电磁干扰13.电涡流式传感器激磁线圈的电源是 [ ]A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流14.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15.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型晶体管集成电路参考答案：11.D 12.B 13．C 14.C 15．C16.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17.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18.在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了什么测量方法？ [ ]A.微差式B.零位式C.偏差式19.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 [ ]A.正比关系B.反比关系C.无关系D.不确定20.光敏电阻适于作为 [ ]A.光的测量元件B.光电导开关元件C.加热元件D.发光元件参考答案：16.C 17.B 18.B 19、B 20.B21.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( )B.X( )C.X(f)D.2X(f)22.（）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23.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24.在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用 [ ]A.计算修正法B.仪表机械零点调整法C.冰浴法参考答案：21．B 22.C 23.C 24.C三、名词解释1.传感器能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和装置。
2.传感器的迟滞表明传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出、输入曲线不重合的程度。
3.传感器的线性度是指传感器输出、输入的实际特性曲线和拟合直线之间的最大偏差与输出量程范围之百分比。
4.光电效应光电效应是物体吸收到光子能量后产生相应电效应的一种物理现象。
5.传感器的分辨力传感器分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。
也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。
当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。
只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。
6.接地技术：导线接地起源于强电技术，它的本意是接大地，主要着眼于安全。
检测装置电路接地的目的是为了安全、对信号电压有一个基准电位、静电屏蔽等。
7.光栅尺又称长光栅，用于长度或直线位移的测量。
8.霍尔效应金属或半导体薄片置于磁感应强度为的磁场中，当有电流通过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
9.绝对误差是示值与被测量真值之间的差值。
10.应变效应导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时，其电阻值也随之发生相应的变化。
11.开关传感器当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
12.光电耦合技术:光电耦合器是一种电—光—电耦合器件,它的输入、输出都是电流,两者之间是绝缘的。
四、简答题1.弹性敏感元件在传感器中起什么作用？答：弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位，是检测系统的基本元件，它能直接感受被测物理量（如力、位移、速度、压力等）的变化，进而将其转化为本身的应变或位移，然后再由各种不同形式的传感元件将这些量变换成电量。
2.传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？答：传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
各部分在检测过程中所起作用是：敏感元件是在传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件，如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。
传感元件是能将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电参量的元件，如应变片可将应变转换为电阻量。
测量转换电路可将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量信号。
3.传感器有哪些分类方法？各有哪些传感器？答：按工作原理分有参量传感器、发电传感器、数字传感器和特殊传感器；按被测量性质分有机械量传感器、热工量传感器、成分量传感器、状态量传感器、探伤传感器等；按输出量形类分有模拟式、数字式和开关式；按传感器的结构分有直接式传感器、差分式传感器和补偿式传感器。
4.变气隙式传感器主要由哪几部分组成？有什么特点？答：变气隙式自感式传感器由铁心线圈、衔铁、测杆及弹簧等组成。
变气隙式传感器的线性度差、示值范围窄、自由行程小，但在小位移下灵敏度很高，常用于小位移的测量。
5.什么是电阻应变效应？答：导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形（拉伸或压缩）时，其电阻值也随之发生相应的变化，这种现象即为电阻应变效应。
6.感应同步器有哪几种？直线感应同步器主要由哪几部分组成？答：感应同步器按其用途不同，可分为测量直线位移的直线感应同步器和测量角位移的圆感应同步器两大类。
直线感应同步器由定尺与滑尺组成。
在定尺和滑尺上制作有印刷电路绕组，定尺上是连续绕组，节距(周期)W为2mm；滑尺上的绕组分两组，在空间差90°相角(即1／4节距)，分别称正弦和余弦绕组，两组节距相等，W1为1.5mm。
定尺一般安装在设备的固定部件上(如机床床身)，滑尺则安装在移动部件上。
7.根据工作原理可将电容式传感器分为哪几种类型？各自用途是什么？答：根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有三种基本类型，即变极距(d)型（又称变间隙型）、变面积(A)型和变介电常数(ε)型。
变间隙型可测量位移，变面积型可测量直线位移、角位移、尺寸，变介电常数型可测量液体液位、材料厚度。
8.电感式传感器的工作原理是什么？能够测量哪些物理量？答：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（或互感）变化的一种机电转换装置。
利用电感式传感器可以把连续变化的线位移或角位移转换成线圈的自感或互感的连续变化，经过一定的转换电路再变成电压或电流信号以供显示。
它除了可以对直线位移或角位移进行直接测量外，还可以通过9.光电效应有哪几种类型？与之对应的光电元件各有哪些？简述各光电元件的优缺点。
答：光电效应根据产生结果的不同，通常可分为外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种类型。
光电管和光电流倍增管是属于外光电效应的典型光电元件。
光电倍增管的优点是灵敏度高，比光电管高出几万倍以上，输出线性度好，频率特性好；缺点是体积大、易破碎，工作电压高达上千伏，使用不方便。
因此它一般用于微光测量和要求反应速度很快的场合。
基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管。
光敏电阻具有很高的灵敏度，光谱响应的范围可以从紫外线区域到红外线区域，而且体积小，性能稳定，价格较低，所以被广泛应用在自动监测系统中。