《传感器原理与应用》答案

传感器原理与应用练习

一、填空题

1．热电偶中热电势的大小仅与接触材料的性质、两接触点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

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．硒光电池的光谱范围与人类相近，它的光谱峰值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，光照度与其光电流呈线性关系。

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。经过极化处理过的压电陶瓷才具有压电效应。

8．压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点，尤其稳定性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兹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位移量；另一部分是霍尔元件和磁路系统。

14．磁电式传感器是利用电磁感应原理将被测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）作为永久磁铁磁路的一部分。当齿轮转动时，引起磁路中磁通量的变化，线圈感应电动势输出。

16．热敏电阻正是利用半导体的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。

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较显著的特点制成的一种热敏元件。

18．热敏电阻的阻值与温度之间的关系称为热敏电阻的热电特性。它是热敏电阻测温的基础。20．正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻不能用于宽温度范围的温度控制，而在某一窄温度范围内的温度控制中却是十分优良的。

21．正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻属于剧变型，适用于温度监测和温度控制。22．金属电阻受应力后，电阻的变化主要是由形变的变化引起的；而半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由电阻率发生变化引起的。

23．对于简单的拉伸和压缩来说，当半导体电阻上的作用应力与电流方向一致时，其电阻率的相对变化与作用应力成正比。

24．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。

25．固体受到压力后，其电阻率发生一定变化，所有固体材料都有这个特点，其中以半导体材料最为显著。

26．为了增大灵敏度，压敏电阻常常扩散（安装）在薄的硅膜上。压力的作用先引起硅

膜的变化，随之使压敏电阻承受应力。

27．扩散压阻器件是在硅膜片适当位置上扩散出电阻相等的压敏电阻，然后将它们接成电桥而成。

28．扩散硅压阻器件中，有一种圆形膜片与其支撑的硅杯合为一体，称为圆形硅杯膜片结构。

29．湿敏电阻主要由湿敏层、电极和绝缘基片组成。

31．湿敏电阻的工作原理是湿敏元件在吸收了环境中的水分后，引起两电极间阻值的变化而工作的。

32．磁敏二极管工作时加正电压。由于它的磁灵敏度很高，特别适用于测量弱磁场。33．由磁敏二极管的工作原理知道，用磁场方向控制其集电极电流的变化方向（增加或减小）；用磁场的强弱控制其集电极电流的变化量。

34．磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的磁场灵敏度，因而适用于弱磁场的测量。

35．气敏元件接触气体时，由于其表面氧化还原反应，致使其电阻率发生明显变化。

36．气敏电阻的材料不是通常的硅或锗材料，而是二氧化锡。

37．气敏元件工作时，需要元件温度比环境温度高得多，为此气敏元件结构上有加热器。

38．电阻应变片的工作原理就是依据应变效应，建立导体电阻值与变形之间的量值关系而工作的。

39．当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时，应变片灵敏系数K是应变片的电阻变化率与试件主应力的半导体应变片应变值之比

40．螺线管式差动变压器传感器中，零点残余电压是评定差动变压器性能的主要指标之一，它的存在会造成传感器在零位附近灵敏度降低和测量误差增大。

41．差动螺线管式电感传感器主要由两个完全相同的螺线管和初始状态处于对称位置的铁芯组成。因而两个螺线管的初始电感相等。

42．电涡流传感器的配用电路有调频式电路、调幅式电路（任写两个）。

43．电涡流式传感器工作时，要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈直径的距离，否则会使灵敏度降低和非线性误差加大。

44．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。

46．差动变压器传感器不仅可以直接用于位移测量，还可以用于测量与位移有关的任何机械量。

47．测量仪表的精确度是精密度和准确度两者的总和。精确度简称精度。

48．螺线管式差动变压器传感器主要由线圈组合、活动衔铁和导体外壳组成。49．传感器变换的被测量的数值处在稳定状态下，传感器输入/输出的关系称为传感器的静特性，其主要技术指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。

50．当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时，应变片灵敏系数K是应变片的电阻变化率与试件主应力的半导体应变片应变值之比

51．闭磁路变隙式单线圈电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度是相矛盾的。

52．电涡流式传感器工作时，要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈直径的距离，否则会使灵敏度降低和非线性误差加大。

53．电容式传感器中，变介电常数式多用于液面高度的测量。

54．电位器的种类繁多，按工作特性可分为线性和非线性两种。

55．差动螺线管式电感传感器主要由两个完全相同的螺线管和初始状态处于对称位置的铁芯组成。因而两个螺线管的初始电感相等。

56．电涡流传感器的主体是激励线圈。因而它的性能对整个测量系统的性能产生重要影响。57．电容式传感器中，变面积式常用于较大的线位移的测量。