测试技术与信息处理 第 章 习题与答案

一、判断题(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”)

1．压电传感器的电压灵敏度及电荷灵敏度不受外电路的影响。(√) 2．将传感器做成差动式可以提高灵敏度、改善非线性、实现某些补偿。(√) 3．压电式传感器在后接电荷放大器时，可基本消除电缆电容的影响，而且可以实现对变化缓慢的被测量的测量。(√) 4．只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等这一条件，就可使直流电桥及交流电桥达到平衡。(×) 5．磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。(×) 6．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。(√) 7．由于霍尔式传感器输出的霍尔电势与控制电流及所处的磁场强度的乘积成正比，因此可用作乘法器。(√) 8．压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影响。(√)

9．用差动变压器式电感传感器测量位移时，直接根据其输出就能辨别被测位移的正负极性。

(×) 10．半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。(×) 11．差动螺管式自感传感器与差动变压器式互感传感器的结构相似，都是把被测位移的变化转换成输出电压的变化。(×) 12．由于线圈可以做得比较轻巧，因此动圈式磁电传感器可以用来测量变化比较快的被测量，而动铁式磁电传感器则不能。(×) 13．压电式传感器的电荷灵敏度只取决于压电材料本身，而电压灵敏度则还与外电路的电气特性有关。(√) 14．测量小应变时，应选用金属丝应变片，测量大应变时，应选用半导体应变片。( × )

15．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。(√) 16．作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。

(√) 17．交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。( √ )

18．电荷放大器使压电加速度计输出的电荷量得到放大，由此而得电荷放大器的名称。( √ )

19．由于存在横向效应，所以用金属丝应变片单独测定横向应变时，其灵敏度比测定纵向应变要低。( √ )

20．接触式测温是基于热平衡原理进行的，非接触式测温是基于热辐射原理进行的。(√) 21．同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。(√) 22．压电式传感器与电压放大器配合使用时，传感器的灵敏度与电缆长度无关。(×)

二、填空

1．某些传感器常做成差动式使用，其优点是（提高灵敏度），（改善非线性）和（实现某些补偿）。

2．压电式传感器的后面可连接两种测量电路，它们是（电压放大器），（电荷放大器）。

3．金属应变片是基于材料的（应变）效应工作的，半导体应变片是基于材料的（压阻）效应工作的，压电传感器是基于材料的（压电）效应工作的。

4．属于结构型传感器的有（电感传感器）、（磁电传感器）等，属于物性型传感器的有（压电传感器）、（霍尔传感器等）。

5．出于负载效应的考虑，压电式加速度计的质量应尽可能地（小）。

6．光栅传感器具有（平均）作用，它可基本上消除栅线刻划误差的影响。7．差动变压器式传感器是将被测位移量的变化转换成线圈（互感系数）的变化，通常两个次级线圈要求（反串）连接。

8．用电容式传感器测量液位、薄膜厚度等参数时，其型式属于（变介质）。9．压电效应有四种：（纵向压电效应）、（横向压电效应）、（切向压电效应）、（逆压电效应）。

10．热电偶是基于某些金属或半导体材料的（热电）效应工作的。

11．传感器的作用是（感受被测量并将其转换成便于进一步处理的电量或电参数），它通常由（敏感元件）元件和（转换元件）元件两部分组成。

12．在各种型式的电容传感器中，以（变间隙）型电容传感器的灵敏度最高。13．光电元件是基于半导体材料的（光电效应）效应工作的。

14．压电式传感器在后接（电压）放大器时，由于电路存在比较明显的放电效

应，因此不能对缓慢变化的被测量进行测量。

15．将被测量的变化转换成敏感元件结构参数的变化的传感器称为（结构）型传感器，利用敏感元件材料物理性质的某一特点工作的传感器称为（物性）型传感器。

三、选择正确的答案填空。（10分）

1．半导体应变片是基于材料的（ B ）工作的。

A．应变效应 B．压阻效应

C．热电效应 D．压电效应

2．电容传感器中灵敏度最高的是（ A ）。

A．极距变化型 B．面积变化型

C．介质变化型

3．为提高应变电桥的灵敏度，可采取（ C ）。

A．半桥双臂各串联一片电阻应变片； B．半桥双臂各并联一片电阻应变片；

C．适当提高供桥电源的电压； D．增加应变片的电阻值。

4．（ D ）传感器属于根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的物性型传感器。

A．电感式 B．电容式

C．磁电式 D．压电式

5．在电容传感器的测量电路中，（ C ）可以使输出电压的幅值与传感器极板间隙成正比。

A．交流电桥 B．调频电路

C．运算式电路

6．电阻应变片的灵敏度定义为（ B ）。

A．应变片的电阻变化与应变之比； B．应变片电阻的相对变化与应变之比；

C．应变片的电阻变化与形变之比； D．应变片电阻的相对变化与形变之

比。

7．可以实现非接触测量的传感器是（ D ）。

A．差动变压器 B．压电传感器

C．变阻器式传感器 D．涡流式传感器

8．下述参量的测量属于间接测量法的是（ D ）。

A．用天平测量物体质量； B．用弹簧秤称物体重量；

C．声级计测声强级； D．线圈靶测速。

9．磁感应测速传感器中的速度线圈之所以用两个线圈串联而成，其作用主要为（ D ）。

A．提高传感器的灵敏度及改善线性；

B．提高传感器的灵敏度及改善频响特性；

C．改善传感器的频响特性及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响；

D．提高传感器的灵敏度及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响；

10．压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于（ C ）。

A．压电测压传感器的力学系统的频率特性；

B．压电晶体的电路特性；

C．测量电路的时间常数； D．放大器的时间常数 。

11．压电加速度测量系统的工作频率下限取决于（ C ）。

A．加速度力学系统的频率特性；

B．压电晶体的电路特性； C．测量电路的时间常数。