传感器原理与技术(A卷带答案的)

传感器原理与技术(A卷带

答案的)

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厦门大学《传感器原理与技术》课程试卷

物理与机电工程学院机电系12年级测控技术与仪器专业

主考教师：王凌云试卷类型：（A卷）

一、填空题（本大题共12小题，共20个填空，每空1分，共20分，请在每小题的横线上填上正确答案，填错或不填均不得分。）

1.传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。

2.要实现不失真测量，检测系统的幅频特性应为常数，相频特性应为线

性。

3.某传感器为一阶系统，当受阶跃信号作用时，在t=0时，输出为10mV；

t→∞时，输出为100mV；在t=5s时，输出为50mV，则该传感器的时间常数为： 8.5s。

4.产生电阻应变片温度误差的主要因素有电阻温度系数的影响和试件材料和

电阻丝材料的线膨胀系数的影响。

5.应变式传感器是由弹性元件和电阻应变片及一些附件组成的。

6.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，这种现象称为横向效应。

7.电感式传感器是利用线圈自感系数或互感系数的变化实现测量的一

种装置。

8.电容式传感器从原理上可分为变极距型、变面积型和变介质型三种基本

类型。

9.霍尔元件的零位误差主要包括不等位电势及寄生直流电动势。

10.按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、红外热

释电探测器、固体图像传感器、光纤传感器等四大类。

11.光电式传感器由光路及电路两部分组成。

二、选择题（本大题共12小题，每小题1.5分，共18分，在每小题列出的答案中有一个或多个选项符合题目要求，请将正确地字母填在题后的括号内，错选、多选和未选均不得分。）

1.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

2.传感技术的地位和作用主要体现在：( ABCD )

A．传感技术是产品检验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

3.传感技术的发展趋势主要表现在以下哪几个方面：( ABCD )

A．提高与改善传感器的技术性能B．开展基础理论研究

C．传感器的集成化 D．传感器的智能化

4.传感器的下列指标全部属于其静态特性的是（ 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

5.根据传感器的构成分类，下列属于物性传感器的有：（ ABD ）

A.水银温度计

B.电阻应变式力传感器

C、变介质型电容式传感器 D.压电式加速度传感器

6.无论二阶系统的阻尼比如何变化，当它受到的激振力频率等于系统固有频

率时，该系统的位移与激振力之间的相位差必为（ B ）

A. 0°

B. 90°

C. 180°

D. 在0°和90°之间反复变化的值

7.影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是（ A ）。

A．导电材料电阻率的变化 B．导电材料几何尺寸的变化

C．导电材料物理性质的变化 D．导电材料化学性质的变化

8.直流电桥平衡的条件是（ AC ）。

A．相邻两臂电阻的比值相等 B.相对两臂电阻的比值相等

C．相对桥臂阻值乘积相等 D.相邻桥臂阻值乘积相等

9.当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的

（ BD ）。

A．灵敏度K0增加 B．灵敏度会减小

C．非线性误差增加 D．非线性误差减小

10.两个压电元件相并联与单片时相比说法正确的是（ BD ）。

A. 并联时输出电压不变，输出电容是单片时的一半

B. 并联时输出电压不变，电荷量增加了一倍

C. 并联时电荷量增加了2倍，输出电容为单片时2倍

D. 并联时电荷量增加了一倍，输出电容为单片时的2倍

11.霍尔元件不等位电势产生的主要原因包括（ ABD ）

A．霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位上

B．半导体材料不均匀造成电阻率不均匀或几何尺寸不均匀

C．周围环境温度变化

D．激励电极接触不良造成激励电流不均匀分配

12.以下属于内光电效应的光电器件是（A B C D）。

A.光敏电阻

B.光电池

C.光敏二极管

D.光敏三极管

E.光电管

F.光电倍增管

三、名词解释（本大题共4小题，每小题3分，共12分）

1、热释电效应

由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使它们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷,这种现象称为热释电效应。具有这种性质的材料称为热释电体。

2、热电效应

所谓的热电效应，是当受热物体中的电子(洞)，因随着温度梯度由高温区往低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的一种现象。

半导体或连接起来的两种不同的金属，当两端保持不同的温度时就产生电流，反之，当电流通过两端时，一端吸热，另一端放热。这种现象叫热电效应。

3、霍尔效应

霍尔效应是电磁效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。

4、压阻效应

是指当半导体受到应力作用时，由于载流子迁移率的变化，使其电阻率发生变化的现象。

四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

1.电阻应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏度系数小吗为什么

2.

答：应变片的灵敏度系数k是指应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比，而应变电阻材料的应变灵敏度系数k0是指应变电阻材料的阻值的相对变化与应变电阻材料的应变之比。实验表明：k

3.当采用涡流传感器测量金属板厚度时，需不需要恒温？为什么