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专科传感器习题集第一章 传感器技术基础1、传感器是将（ ）量转化为与之有确定对应关系的，便于应用的另一种量的（ ）装置。2、传感器一般由（ ）元件和（ ）元件组成。3、在采用直线拟合线性化时，传感器输出输入的校正曲线与其拟合曲线之间的最大偏差，通常用相对误差L来表示，称为( ),其计算公式为（ ）。4、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，( )的变化量与 ( )的变化量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是( )。5. 用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（ ）A、红外报警装置 B、走廊照明灯的声控开关C、自动洗衣机中的压力传感装置D、电饭煲中控制加热和保温的温控器6、属于传感器动态特性指标的是（ ） A. 重复性 B线性度 C灵敏度 D固有频率7、传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的( ) A.线性度越好 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.分辨率越高8、非线性度是表示校准曲线( )的程度。 A.接近真值B.偏离拟合直线 C.正反行程不重合D.重复性9、某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。10、某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下： 铂电阻温度传感器： 0.45/ 电桥： 0.02V/ 放大器： 100(放大倍数) 笔式记录仪： 0.2cm/V求：(1)测温系统的总灵敏度； (2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。 11、有一个电位器式位移传感器（线性），其线圈总电阻是10，电刷最大行程4mm。若最大消耗功率不允许超过40W，传感器所用激励电压为允许的最大激励电压，试确定输入位移量为1.2mm时的输出电压值。12、名词解释：（1）传感器的静态特性（2）传感器的动态特性第二章 电阻式传感器1.要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的_相等。2.电阻式传感器的主要类型有_、_、_ 等三种。3. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，_接法可以得到最大灵敏度输出，其灵敏度为 。4.半导体应变片的工作原理是基于_效应。5. 电阻应变片式传感器按制造材料可分为 _ 材料和 材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中的电阻变化主要是由 形成的，而的电阻变化主要是由 造成的。 材料传感器的灵敏度较大。6.应变片的核心部分是_。7.固态压阻传感器测量电路中，要使其电桥的输出不受温度的影响，应采用_源供电。8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的_效应。用这个原理制成的传感器称为_传感器 。9.电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变时， 粘贴在被测试件表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的 上，且与被测试件处于 环境中。10. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。A. 电阻 B. 电容 C. 电压 D. 电荷11.差动电桥由环境温度变化引起的误差为( ) A. B. C. D.012.半导体应变片具有( )等优点。 A.灵敏度高B.温度稳定性好 C.可靠性高D.接口电路复杂13.将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 A.质量块B.导体 C.弹性元件D.机器组件14.有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（ ）A金属导体 B绝缘体 C半导体 D超导体15.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的（）A.压阻效应B.应变效应 C.霍尔效应D.光电效应16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17.根据图示电桥计算，若R1=R2=R3=R4=120， R1=0.3, R2=R3=R4=0时，输入电压为u0=220V,求输出电压u(t)及桥路的灵敏度。18一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1.8105Mpa,求其压阻系数L为多少Pa-1？19.简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。20.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?第三章 变磁阻式传感器1.自感式电感传感器可以分为_、_、_三种类型。2.电涡流式传感器是根据_效应制成的。3.利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_。4. 采用两个二次绕组，将其同名端串接而以 输出的传感器，称为差分变压器式传感器。5. 差分螺管型电感传感器配用的测量电路有（ ）。A直流电桥B变压器式交流电桥C相敏检波电路D运算放大电路6.电涡流式传感器可无接触地测量金属板厚度，其测量厚度的原理是什么？7.什么是零点残余电压？零点残余电压的存在对传感器的工作性能有何影响？8.用电涡流式传感器测量齿轮的转速时，若齿轮是由尼龙制成的，能否测出转速？为什么？第四章 电容式传感器1.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U ，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在的电路中的其它量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（ ）A距离变化 B正对面积变化C介质变化 D电压变化2.演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）A物体M运动时，电源内的电流会发生变化B物体M运动时，电压表的示数会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流D物体M不动时，电压表没有示数3、电容式传感器是将被测量的变化转换成（ ）变化一种传感器A.电容量 B.电感量C.介电常数 D.距离4、传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么 ( )A若电容减小，则力F增大B若电容增大则力F减小C若电容变大，则力F增大 D以上说法都不对固定电极膜片电极F5. 变极距型平板电容传感器，当d0=1mm时，若要求测量非线性误差为0.1%。求允许极距测量最大变化量是多少？6.保持电容式传感器特性稳定的方法（至少两种）7.列举电容传感器常用的测量电路（不少于3种）。第五章 霍尔式传感器1.将霍尔元件的控制电流引线经由调节电阻接至电源构成输入回路，霍尔电压输出引线接至放大电路或表头等构成输出回路，就组成了_电路。2.霍尔传感器的零位误差补偿一般采用_电路。3.名词解释：霍尔效应第六章 压电式传感器1. 在压电传感器中，两片压电元件串联时，输出电荷量（），总电容量（）。A. Q串联=Q单片 C串联=C单片/2 B. Q串联=2Q单片 C串联=C单片/2C. Q串联=Q单片 C串联=2C单片D. Q串联=2Q单片 C串联=C单片2. 在测量线位移的传感器中，结构简单，灵敏度高，不受油污等介质的影响，并能进行非接触测量的是（）A. 电容式传感器 B. 电阻式传感器C.压电式传感器 D. 电涡流式传感器3. 当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上，由于_效应，在压电晶片两表面上就有_产生。4. 压电式传感器不能测量频率太低的被测量，更不能用于_测量。5.压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时，适合于测量何种信号?6简述压电式传感器与电荷放大器相连时的特点。7. 一压电式压力传感器，其灵敏度k1=20pC/MPa,它与灵敏度为k2=5mV/pC的电荷放大器相连，电荷放大器的输出端接到灵敏度为k3=30mm/V的记录仪上，计算此系统的总灵敏度。当压力p=25MPa时，求记录仪上笔尖位移的偏移量。第七章 热电式传感器1.如图所示，R 1为定值电阻，R 2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（ ）AR 1两端的电压增大 B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱2.热电偶可以测量（ ）。 A 压力 B 电压 C 温度 D 热电势3.热电偶热电动势由_电动势和_电动势两部分组成。4.在热电偶回路中接入第三导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶的_定律。5.热电偶回路热电动势的大小只与_和_有关，而与热电偶的尺寸和形状无关。6.列举热电偶冷端温度补偿的方法。7.热电阻是利用电阻阻值随温度升高而_（增大or减小）的特性来测量温度的。8.试用公式表示中间温度定律。9.热敏电阻有三种不同的温度系数，试说明其意义10. 图1为某一热敏电阻的I-U关系曲线图。已知（36mA5.3V，34mA5.2V）为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_。（电源内阻不计，滑动变阻器为0-100）。VA图2VA图3AR1R2热敏电阻9V图4（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250。热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2阻值为_。11用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图所示，已知：冷端温度固定在0，t030，仪表指示温度为210，后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线，相互接错了，问：炉温的实际温度t为多少度?12. 已知分度号为S的热电偶冷端温度为t030，现测得热电动势为11.710mV，求热端温度是多少摄氏度？13已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t800，冷端温度t025，求E(t，t0)是多少毫伏? E(25，0)=1.000 mV14.将一支灵敏度为0.08mV/的热电偶与电压相连，电压表接线端处温度为50。电压表读数为60mV，求热电偶热端温度？第八章 光电式传感器2. 封装在光电隔离耦合器内部的可能是( ) A.一个发光二极管和一个发光三极管 B.一个光电二极管和一个光电晶体管 C.两个发光二极管或两个光电晶体管 D.一个发光二极管和一个光电晶体管3.利用半导体材料不能制成（ ）A标准电阻 B热敏电阻 C光敏电阻 D晶体管4光敏电阻适于作为（ ）。 A 测量元件 B 开关元件 C 加热元件 D 发光元件5.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6如图所示，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，当开头S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射R4时（） A R4的阻值变小，a点电势高于b点电势BR4的阻值变小，a点电势低于b点电势CR4的阻值变大，a点电势高于b点电势DR4的阻值变大，a点电势低于b点电势SabR1R2R3R47.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，以下表述错误的是（ ）A电压表的示数增大 BR2中电流减小C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大8.当光敏电阻受到光照时，阻值_，一般希望暗电阻越_越好，亮电阻越_越好。9.光电器件工作的基础是_效应，光电池的工作原理是基于_效应。10.红外光传感器是用来检测_的敏感器件，它分为_和_两种类型。11.光电二极管在电路中一般是处于_（正向or反向）工作状态。12.把光电池作为测量元件时，应该把它作为_源使用。13.名词解释：光电流14常用的半导体光电元件有哪些?它们的电路符号如何?15什么是光电元件的光谱特性?第九章 光纤传感器1.光纤传光的基础是_。2.数值孔径是衡量光纤_性能的一个重要参数。3.光纤按纤芯的折射率分布分为_和_两种；按其传输模式分为_和_两种。4.按照光纤在传感器中的作用，通常可将光纤传感器分为_和_两种类型。5.功能型光纤传感器分为_和_两种类型。6.非功能型光纤传感器分为_和_两种类型。第十章 测量技术基础知识1.测量结果包括_和_，有时还包括_。2.根据测量数据中误差所呈现的规律，误差分为_、_、_三种，其中_可以通过对多次测量结果求_的方法来减小它对测量结果的影响。3.描述测量仪表指示值不一致程度的量叫_，它是由_误差产生的。4.描述仪表指示值有规律地偏离真值的程度叫_，它是由_误差产生的。5.列举常用的系统误差的发现和判别方法。6.列举常用的系统误差的校正方法。7.精确度最终是以测量误差的_值来表示的，一般用_表示。8.用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量，称为_测量。9.一般模拟式仪表的分辨率规定为_,数字式仪表的分辨率规定为_。10.直接测量法有_、_、和_三种。11.相对误差是_与测量值的比值，通常用百分数表示。12. 绕线式线性电位计式位移传感器每厘米绕制200圈，求分辨率为_毫米/圈。13.有三台测温仪表，量程均为0800，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500的温度，要求相对误差不超过2.5，选那台仪表合理?14.等精度测量某电阻10次，得到的测量列如下： R1167.95 R2167.45 R3167.60 R4167.60 R5167.87 R6167.88 R7168.00 R8167.850 R9167.82 R10167.61 (1)求10次测量的算术平均值，测量的标准误差和算术平均值的标准误差。(2)若置信概率取99.7，写出被测电阻的极限值。15. 一台精度等级为0.5级、量程范围6001200的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是4，问此表是否合格？20 / 20