专科传感器习题集.docx

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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γL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：

0.45Ω/℃

电桥：

0.02V/Ω

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10Ω，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①____材料和②材料。

它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由形成的，而②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.0

12.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=120Ω，

△R1=0.3Ω,

△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1.8×105Mpa,求其压阻系数πL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

5.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/2

C.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Δp=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，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（）

A．R1两端的电压增大

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（36mA→5.3V，34mA→5.2V）

⑴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0-100Ω）。

（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=250Ω。

热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2阻值为______Ω。

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℃，t0＝30℃，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t0＝30℃，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t＝800℃，冷端温度t0＝25℃，求E（t，t0）是多少毫伏?

E（25，0）=1.000mV

14.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

B．R4的阻值变小，a点电势低于b点电势

C．R4的阻值变大，a点电势高于b点电势

D．R4的阻值变大，a点电势低于b点电势

7.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

B．R2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0~800℃，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：

R1＝167.95ΩR2＝167.45ΩR3＝167.60ΩR4＝167.60ΩR5＝167.87ΩR6＝167.88ΩR7＝168.00ΩR8＝167.850ΩR9＝167.82ΩR10＝167.61Ω

（1）求10次测量的算术平均值

，测量的标准误差σ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600~1200℃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？