传感器与检测技术题库1.docx

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传感器与检测技术题库1

《传感器与检测技术》题库

一、名词解释

二、单项选择题

100kg大米.10kg苹果.1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是B。

4.在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。

这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的C左右为宜。

.0倍C.1.5倍D.0.75倍

5.用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz）测量频率高达500kHz.10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于B。

6.用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz）测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于A。

7.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进展高、低温循环老化试验，其目的是为了D。

8.有一温度计，它的测量围为0～200℃，精度为0.5级，试求该表可能出现的最大绝对误差为A。

A.1℃B.℃C.10℃D.200℃

9.有一温度计，它的测量围为0～200℃，精度为0.5级，当示值为20℃时的示值相对误差为B

A.1℃B.5％C.1％D.10％

10.有一温度计，它的测量围为0～200℃，精度为0.5级，当示值为100℃时的示值相对误差为C。

A.1℃B.5％C.1％D.10％

11.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，假如选用量程为

250V电压表，其精度应选B级。

B.0.5C

12.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，假如选用量程为

300V，其精度应选C级。

B.0.5C.0.2

13.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，假如选用量程为

500V的电压表，其精度应选A级。

B.0.5C

14.如下图是射击弹着点示意图，〔a〕包含B误差，〔b〕包含C误差，〔c〕包含A误差。

〔a〕〔b〕〔c〕

射击弹着点示意图

B应变片。

A.金属丝式B.金属箔式

C.电阻应变仪D.固态压阻式传感器

18.应变测量中，希望灵敏度高.线性好.有温度自补偿功能，应选择C测量转换电路。

21.过热保护中，温度大于突破点时，电流由十分之几毫安突变为几十毫安，如此Rt应选

择C热敏电阻。

A.NTC指数型B.CTRC.PTC突变型

27.用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是C。

28.欲测量极微小的位移，应选择___A___自感传感器。

A.变隙式B.变面积式C.螺线管式

__B___。

A.加长线圈的长度从而增加线性围B.提高灵敏度，减小温漂

Z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，如此该齿轮的转速n等于_A____r/min。

A.400B.3600C

0.01mm，行程可达200mm，它的部所采用的电容传感器型式是__B____。

44.在光线作用下，半导体电导率增加的现象属于B。

B。

A.正比关系B.反比关系C.无关系

C。

57.将超声波〔机械振动波〕转换成电信号是利用压电材料的C。

A.应变效应B.电涡流效应C.压电效应D.逆压电效应

“嘀……嘀……〞声的压电片发声原理是利用压电材料的D。

A.应变效应B.电涡流效应C.压电效应D.逆压电效应

62.使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量____C__。

A.人的体重B.车刀的压紧力

63.动态力传感器中，两片压电片多采用_B_____接法，可增大输出电荷量。

A.串联B.并联C.既串联又并联

64.在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用____A__接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。

67.用压电式加速度计与电荷放大器测量振动加速度，假如传感器的灵敏度为70pC/g〔g为重力加速度〕，电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g〔平均值〕加速度时，电荷放大器的输出电压

〔平均值，不考虑正负号〕CmV。

A.441B.2100C

68.用压电式加速度计与电荷放大器测量振动加速度，假如传感器的灵敏度为70pC/g〔g为重力加速度〕，电荷放大器灵敏度为10mV/pC，并计算此时该电荷放大器的反应电容

CfDpF。

A.441B.2100C

C。

EH=KHIBcosθ中的角θ是指C。

A.磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角

71.磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向θ=180︒时，霍尔电势A，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。

A.绝对值一样，符号相反

B.绝对值一样，符号一样

C.绝对值相反，符号一样

D.绝对值相反，符号相反

B。

C。

83.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的___B__。

84.单晶直探头接收超声波时，是利用压电晶片的A。

86._C____的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。

A.热端直径B.热端和冷端的温度

90.测量CPU散热片的温度应选用___C___型的热电偶。

A.普通B.铠装C.薄膜D.热电堆

91.测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用_A_____型的热电偶。

A.普通B.铠装C.薄膜D.热电堆

100m深的岩石钻孔中的温度，应选用___B__型的热电偶。

A.普通B.铠装C.薄膜D.热电堆

96.在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是__C____。

A.补偿热电偶冷端热电势的损失B.起冷端温度补偿作用

C.将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D.提高灵敏度

97.如下图中，在补偿导线延长热电偶后，新的冷端在_B____。

t1t2处

t3

98.在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用__C____，可减小测量误差。

A.计算修正法B.仪表机械零点调整法

C.冰浴法D.冷端补偿器法〔电桥补偿法〕

99.在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用___B___较为妥当。

A.计算修正法B.仪表机械零点调整法

C.冰浴法D.冷端补偿器法〔电桥补偿法〕

100.用镍铬-镍硅〔K〕热电偶测温度，冷端温度t0为40︒C，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.mV，求被测点温度。

答：

B。

A.741︒CB.740︒CC.40︒CD.29.184︒C

C。

B。

C。

B偏置状态。

A.正向B.反向C.零

111.温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流A。

116.欲利用光电池在灯光〔约200lx〕下驱动液晶计算器〔1.5V〕工作，必须将__C____片光电池串联起来才能正常工作。

A.2片B.3片C.5片D.20片

C。

B。

123.光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下C。

A.暗电阻大B.亮电阻大

C.暗电阻与亮电阻差值大D.暗电阻与亮电阻差值小

A。

A.光的测量元件B.光电导开关元件

C.加热元件D.发光元件

.工程〔工业〕中，热电偶冷端补偿方法有D。

127.实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是D。

A.纯金属B.非金属C.半导体D.合金

128.在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为D。

A.磁电效应B.外光电效应C.光生伏特效应D光电效应

A。

A.基极开路、集电结反偏、发射结正偏

B.基极开路、集电结正偏、发射结反偏

C.基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏

三、填空题

可用输出信号的器件。

敏感元件，转换元件和测量转换电路组成。

与被测量有确定关系更易于转换的非电量。

转换元件是将输入量转化成电参量输出。

传感元件输出的电参量转化成易于处理的电压、电流或频率量。

绝对真值，都存在误差。

6.绝对误差，即测量值与真值的差值。

真值可以分为理论真值、约定真值和相对真值三种。

7.根据被测量是否随时间变化，测量分为静态测量和动态测量。

8.根据测量的过程的不同，测量分为直接测量、间接测量和组合测量。

9.根据测量结果的显示方法，测量分为模拟式测量和数字式测量。

10.根据测量时是否与被测量对象接触，测量可分为接触测量和非接触测量。

非接触测量测量。

电量。

单臂工作桥、半桥工作方式和全桥工作方式三种工作方式。

金属丝式、金属箔式和金属薄膜式三种。

46.电桥的三种工作方式中，全桥工作方式的灵敏度最高，半桥工作方式次之，单臂工作桥灵敏度最低。

47.从材料来看，金属热电阻目前应用比拟广泛的有铂热电阻和铜热电阻两种；某热电阻的分度号为Pt100，其中100的含义是0℃时的阻值。

PTC热敏电阻、NTC热敏电阻和CTR热敏电阻。

自感式、互感式和电涡流三大类。

62.为了提高传感器的灵敏度，减小非线性误差，常常把传感器做成差动形式。

线性的，因此灵敏度是常数。

非接触式测量。

65.自感式传感器常见的形式有变隙式，变面积式和螺线管式。

差动形式。

80.电容式传感器中，变间隙式一般用于测量微小的位移。

变面积式_____、_____变介电常数式___和___变间隙式_____三种。

改善非线性度、提高灵敏度和提高传感器的稳定性。

金属中发现的，在高纯度半导体中表现较为显著。

线性型和开关型两大类。

正压电效应。

电荷放大电路。

热电偶本身吸收了外部的热能，在部转换为电能的一种物理现象。

热能转换成电能的一种测温传感器。

光电效应，外光电效应和光生伏特效应三种类型。

光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管。

光电池

。

121.光敏电阻的工作原理：

光敏电阻上可以加正向电压，也可以加逆向电压。

加上电压后，无光照射光敏电阻时，由于光敏电阻的导电性，电路中只有很小的电流，称暗电流；有光照射光敏电阻时，其因温度增加，电路中电流也就增加，称亮电流。

据光电流的大小，即可推算出入射光照度的大小。

二极管类似，它是在正向电压下工作的。

123.光敏二极管的工作原理：

光敏二极管的材料和结构与普通二极管相似，无光照射光敏二极管时，电路中仅有很小的反向

电流，相当于二极管截止。

128.通常把光电效应分为三类：

___光电效应外光电效应_________和__光生伏特效应_。

129.热电动势由两局部电动势组成，一局部是两种导体的____接触____电动势，另一局部是单一导体的___温差___电动势。

130热电偶产生热电势必须具备的根本条件是两种不同金属组成闭合回路和两端温度不同。

五、计算题1.一线性位移测量仪，当被测位移由5mm变为8mm时，输出电压由3V变为4.5V，求仪器的灵敏度。

1.解：

2.有一温度计，它的测温围为0～100℃，精度为0.5级，求：

〔1〕该表可能出现的最大绝对误差；

〔2〕当示值分别为20℃.80℃时的示值相对误差。

2.解：

〔1〕

℃

〔2〕20℃时相对误差：

80℃时相对误差：

3.待测拉力约为70N左右。

现有两只测力仪表，一只为0.5级，测量围为0～500N；另一只为1.0级，测量围为0～100N。

问选用哪一只测力仪表较好？

为什么？

3.解：

用0.5级表测量时，可能出现的最大示值相对误差为：

用1.0级表测量时，可能出现的最大示值相对误差为：

计算结果明确，用1.0级表比用0.5级表的示值相对误差小。

所以更适宜。

4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6％。

问：

假如选用量程为250V电压表，其精度比选择哪一级？

假如选用量程为300V和500V的电压表，其精度应分别选哪一级?

4.解：

△

5.被测电压的实际值为10V，现有精度等级为0.5级，量程为150V和精度等级为2.5级，量程为15V的两种电压表，试问选择哪一种电压表较好？

5.解：

用精度等级为0.5级的仪表测量时，最大标称相对误差为

用精度等级为2.5级的仪表测量时，最大标称相对误差为

由此可得

，显然用精度等级为2.5级的仪表测量比用精度等级为0.5级的仪表测量更适宜。

因此，在选用传感器时应同时兼顾精度等级和量程。

6.用一台3位〔俗称3位半〕。

精度为0.5级〔已包含最后一位的+1误差〕的数字式电子温度计，测量汽轮机高压蒸汽的温度，数字面板上显示出如如下图所示的数值。

假设其最后一位即为分辨力，求该仪表的：

〔1〕分辨力和分辨率。

〔2〕可能产生的最大满度相对误差和绝对误差。

〔3〕被测温度的示值。

〔4〕示值相对误差。

〔5〕被测温度实际值的上下限。

〔提示：

该三位半数字表的量程上限为.9℃，下限为0℃〕

6.解：

〔1〕分辨力为0.1℃；分辨率是分辨力除以仪表的满度量程；该三位半数字表的量程上限为.9℃；所以分辨率为0.1/.9即0.5%。

〔2〕最大满度相对误差：

0.5%

绝对误差：

±0.5%×.9=±1℃

〔4〕示值相对误差：

±1

数字式电子温度计面板示意图

Rt与温度t的关系可近似用Rt=R0〔1+at×10-3℃-1，求〔1〕根据上述表达式计算当温度为1000℃时的铜电阻值。

〔2〕通过给出的分度表查出1000℃时的铜电阻值，并求标称相当误差。

×ΩΩ。

标称相对误差：

10.用压电式传感器测量一个按正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电系

数d=200×

C/N，电荷放大器的反应电容Cf=2000pF，输出电压uo=5sinωtV。

求用在压电式传感器上的正弦力为多少？

10.解：

由

与

可得

代入数值可得

F=50sinωt〔N〕

11.用压电式加速度计与电荷放大器测量振动加速度，假如传感器的灵敏度为70pC/g〔g为重力加速度〕，电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g〔平均值〕加速度时，电荷放大器的输出电压U0〔平均值，不考虑正负号〕，并计算此时该电荷放大器的反应电容Cf。

11.解：

70×3×10=2100Mv=2.1V

Cf=1/K=1/0.01=100PF

10mm，ε＝50pF／m，电容两极板的几何尺寸均为30mm×20mm×5mm，在外力作用下，动极板在原位置上向外移动了10mm，试求△C。

13.解：

由

与

可得

，代人数值可得△C=1pF

〔1〕当Ux=39.314mV时，计算被测点温度tx。

〔2〕如果A'、B'换成铜导线，此时Ux=37.702mV，再求tx。

〔3〕直接将热电极A、B焊接在钢板上，是利用了热电偶的什么定律？

14.用镍铬-镍硅〔K〕热电偶测温度，冷端温度t0为40°C，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.mV，求被测点温度。

14.解：

查上表得EAB〔50℃，0℃〕=2.mV。

根据式〔7-4〕可得

EAB〔t，0℃〕=EAB〔t，50℃〕+EAB〔50℃，0℃〕

=〔29.+2.〕mV=31.209mV

反查上表，得到t=750℃。

附：

镍铬—镍硅热电偶分度表〔局部〕

16.用镍铬-镍硅热电偶测温度，冷端温度t0=50℃，用高精度的测温毫伏表测得这时的热电势为29.mV，求热端温度。

16.解：

查表7-3得EAB〔50℃，0℃〕=2.mV。

根据式〔7-4〕可得

EAB〔t，0℃〕=EAB〔t，50℃〕+EAB〔50℃，0℃〕

=〔29.+2.〕mV=31.209mV

反查表7-3，得到t=750℃。