传感器原理及应用试题库

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.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。

3.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

外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。

4.光电流与暗电流之差称为光电流。

5.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。

6.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。

7.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。

8.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。

9.画出达林顿光电三极管内部接线方式：

U C E

10.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 。

11.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。

12.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。

13.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。

14.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。

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。

18.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。

19.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变

化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr（f）=Sr。/(1+4π²f²τ²)

20.内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。

21.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。

22.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

=输出量的变化值/输入量的变化23.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k

(x)

值=△y/△x

24.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。25.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。 P3

26.应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为柱式传感

器、轮辐式传感器、悬梁式传感器和环式传感器

27.大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程

度称为光谱灵敏度，其表达式为：)

()()(λφλλU S = 28.应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。

29. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计

30. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为

基于物理效应 ， 基于化学效应 ， 分子识别 三大类。

31. 长为l 、截面积为A 、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为：A

l R ρ=。 32. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5）

33. 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（4）

34. 在应变计设计过程中，为了减少横向效应，可采用直角线栅式应变计或箔式

应变计。

35. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，其中内光电效应可以分

为光电导效应、光生伏特效应 。

36. 应变计的允许的最高工作频率f 是应变计的重要参数，若应变波幅测量的相

对误差为e ，在该材料中的传播速度为v ，则对于L 的应变计，其 。 37. 应变计根据敏感元件的材料不同，可分为金属式和半导体式。

38. 应变计根据敏感元件的不同可以分为金属式和半导体式两大类。

39. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。

40. 内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。

41. 光敏电阻的温度特性的公式是α=%100)(21212⨯--R T T R R （R 1为在一定光照下，温度为T 1时的阻值；R 2为在一定光照下，温度为T 2时的阻值）

42. 电阻应变计，也称应变计或应变力，是一种能将机械构件上的应变的变化转

换成电阻变化的传感元件。

43. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组

合而成的。

44. 敏感光栅越窄，基长越长的应变计，其横向效应引起的误差越 小 (大/

小)。

45. 应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分，弹性敏感元件和应变计。

46. 应变计自补偿方法包括：选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变

计。

47. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。

48. 光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。

49. 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式

传感器 。

50. 传感器线性度公式max 100%t FS

e Y ∆=±

⨯ ，其中，Y FS 表示的是 传感器满量程输出平均值 。

51. 两个各有G 1(s)和G 2(s)传递函数的系统串联后，如果其阻抗匹配合适，相互

之间不影响彼此的工作状态，那么其传递函数为 G(s)= G 1(s)• G 2(s) 。

52. 实验表明，金属线材的应变计实际灵敏度k 恒 （＞、＜或＝）理论

灵敏度系数k 0 , 其原因除了粘合剂、基片传递变形失真外，主要原因是存在

横向效应 。

53. 光电倍增管是利用 二次电子释放 效应，将光电流在管内部进行放大。它

由 光电阴极 、 若干倍增极 和 阳极 三部分组成。

54. 根据传感器感知外界信息所依据的基本效应，可将传感器分为三大类，分别

是： 物理传感器 、 化学传感器 、 生物传感器

55. 输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等，叫

做 迟滞 现象。 迟滞差 表示这种不相等的程度。其值以 满量程 的输出ＹFS 的百分数表示。

56. 由于环境改变而带来的温度误差，称为应变计的 温度误差 ，又称 热输