自动检测与传感技术复习题.docx
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自动检测与传感技术复习题
2012年自动检测与传感技术复习题
一、填空（每题2分，共20分）
1．传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的_________和产生可用信号输出的_________以及相应的__________________组成。
2．传感器由_________元件、_________元件和_________电路组成。
3．通常用传感器的_________和_________来描述其输出—输入特性。
4．测量系统的静态特性指标主要有_________、_________、_________、_________、_________、_________、_________等。
5．线性度和灵敏度是传感器的_________，而频率响应特性是传感器的_________。
6．传感器静态特性的性能指标包括_________、_________、_________、_________、_________。
7．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，_________与_________之比。
线性传感器的灵敏度是个_________。
8．传感器的动态响应特性包括_________特性和_________特性。
9．电阻应变片的工作原理是基于_________，导体或半导体材料在_________下产生_________时，其_________发生相应变化，这种现象称为_________。
10．电阻应变片产生温度误差的主要因素是_________的影响和_________的影响。
11．直流电桥的各桥臂只能是_________元件，电源为_________电源。
12．电感式传感器主要有_________、_________、_________三种类型。
13．变磁阻式传感器由_________、_________、_________三部分组成。
14．螺线管式差动变压器由一个_________、两个_________和插入线圈中央的_________等组成。
15．使用电涡流传感器测量时，被测体电阻率越_________，相对导磁率越_________，传感器线圈。
激磁电流频率越_________，则电涡流_________越大。
16．电涡流传感器可用于_________、_________、_________和_________。
17．变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的_________倍。
而非线性误差转化为_________关系而得以大大降低。
_________18．根据工作原理电容式传感器分为_________、_________、_________三种类型。
19．改善单极式变极距型电容传感器的非线性的方法是采用_________电路。
20．电容式传感器信号转换电路中，_________适用于单个电容量变化的测量，_________和_________用于差动电容量变化的测量。
21．光沿石英晶体的光轴传播，不产生_________，沿光轴方向作用力时不产生_________。
22．石英晶体中经过六面体棱线并垂直于光轴的X方向称为_________，沿X方向的力作用下产生电荷的效应，称为_________效应，与X轴和光轴同时垂直的Y方向称为_________沿Y轴方向的力作用下产生电荷的效应，称为_________效应。
23．压电式传感器不能用于_________测量，只适用于_________测量。
24．压电陶瓷经_________才具有压电特性。
25．某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为_________；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称_________。
26．半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到_________作用后，其_________发生明显变化，这种现象称为__________________。
27．材料的霍尔常数等于其_________与_________乘积。
28．金属材料虽然载流子迁移率很高，但_________所以霍尔常数小。
绝缘材料电阻率极高，但_________所以霍尔常数小。
29．影响霍尔元件输出零点的因素是_________和_________
30．霍尔元件存在不等位电势和不等位电阻的原因是_________、_________、_________。
31．霍尔元件存在直流寄生电势的原因是_________、_________。
32．霍尔元件并联的特点是
（1）_________
（2）_________霍尔元件串联的特点是
（1）_________
（2）_________。
33．制作霍尔元件应采用的材料是_________，因为半导体材料能使截流子的_________的乘积最大，而使两个端面出现_________最大_________。
34．光电效应分为
（1）_________效应，相对应的光电器件是_________、_________
（2）_________效应，相对应的光电器件是_________、_________、_________、_________。
35．光电效应通常分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应，这类元件有_________、_________；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有_________；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有_________、_________。
36．光电耦合器件分为
（1）_________用于_________
（2）_________用于_________。
37．CCD的中文名称是_________，其基本单元是_________，此基本单元又称为_________，CCD的电信号是_________。
38．CCD的信号电荷产生有_________和_________两种方法。
39．光纤的数值孔径是表征_________的重要参数。
40．光纤的传输损耗主要来源于_________、_________、_________。
41．光钎传感器从功能上分为_________和_________两大类。
42．光钎传感器从信号调制方法上分为_________、_________、_________三类。
43．亮场微弯传感器检测_________的变化，暗场微弯传感器检测_________的变化。
两者相比较_________检测灵敏度高。
44．光强调制型光纤传感器利用_________、_________、_________、_________、_________五种方式来实现光强调制。
45．多数气敏元件都附有加热器，它的作用是将附作在敏感元件表面的_________烧掉，加速_________提高器件的_________和_________。
46．湿敏电阻分为_________湿敏电阻和_________湿敏电阻两大类。
47．半导体色敏传感器是在同一硅基片上具有两个_________的PN结，其中浅结对_________响应好，深结对_________响应好。
48．超声技术是通过超声波_________、_________、_________的物理过程完成的。
49．超声波具有_________、_________、_________、_________等特性。
50．超声波传感器的吸收块（阻尼块）的作用是降低晶片的_________吸收_________。
51．微波传感器的特点是
（1）_________
（2）_________（3）_________（4）_________（5）_________。
52．微波传感器分为_________微波传感器和_________微波传感器。
53．红外探测器分为_________和_________两大类。
54．热释电传感器不能用于_________测量，只适用于_________测量。
55．具有相同的_________而有不同的_________的原子构成的元素称为同位素。
56．数字式传感器有两种类型，一是产生_________信号，一种是输出_________信号。
57．莫尔条纹的三大特点是具有
（1）_________
（2）_________（3）_________。
58．数字编码器分为_________和_________两类。
59．智能传感器是带有_________并兼具_________和_________功能的传感器。
60．智能传感器具有
（1）_________功能
（2）_________功能（3）_________功能（4_________功能（5）_________功能（6）_________功能联结。
二、选择题（每题2分，共20分）
1．传感器主要完成两方面的功能检测和（）。
A、测量 B、感知 C、信号调节 D、转换
2．传感器的下列指标全部属于动态特性的是（）。
A、迟滞、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性
C、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性
3．在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素（条件）始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为（）。
A、组合测量。
B、静态测量 C、等精度测量 D、零位式测量
4．用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（）。
A、变间隙式 B、变面积式 C、变介电常数式 D、空气介质变间隙式
5．电阻应变片的线路温度补偿方法有（）。
A、差动电桥补偿法 B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法
C、补偿线圈补偿法 D、恒流源温度补偿电路法
6．为了测量金属内部裂纹，我们可以采用（）传感器。
A、涡流式；B、压电式；C、光电式；D、压阻式
7．为了得到尽可能大的电荷输出，我们应该将多个压电晶片（）使用。
A、串联 B、并联 C、后接电荷放大电路 C、后接电压放大电路
8．在做霍尔传感器位移实验时，为了减小测量误差，应该使霍尔片与磁场强度（）。
A、垂直B、平行C、可以成任意角度D没有要求
9．下列光电器件中，基于光电导效应工作的是（）。
A、光电管 B、光敏电阻 C、光电倍增管 D、光电池
10．随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。
其中，典型的传感器智能化结构模式是（）。
A、传感器+通信技术 B、传感器+微处理器
C、传感器+多媒体技术 D、传感器+计算机
11.下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（）。
A、应变式传感器B、化学型传感器C、压电式传感器 D、热电式传感器
12.传感器的下列指标全部属于静态特性的是（）。
A、线性度、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性、稳态误差
C、迟滞、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性
13．影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是（）。
A、导电材料电阻率的变化 B、导电材料几何尺寸的变化
C、导电材料物理性质的变化 D、导电材料化学性质的变化
14．交流电桥的平衡条件为（）。
A、相邻桥臂阻抗值乘积相等 B、相对桥臂阻抗值乘积相等
C、相对桥臂阻抗值比值相等 D、相邻桥臂阻抗值之和相等
15．对变压器式电感传感器而言，要使非线性误差减小，应该使两个副线圈（）。
A、正向串联B、反向串联C、正向并联D、反向并联
16．石英晶体在沿电轴X方向的力作用下会（）。
A、不产生压电效应 B、产生逆向压电效应
C、产生横向压电效应 D、产生纵向压电效应
17．制作霍尔元件最合适的材料是（）。
A、铜 B、石英晶体 C、镍； D、半导体
18．当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的（）。
A、伏安特性 B、光照特性 C、光谱特性 D、频率特性
19．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
20．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
21．对于自感式电感传感器，不是导致产生零点残余电压原因的是（）
A、两电感电气参数不对称B、铁磁饱和C、磁滞损耗D、电源波动
22．电容式传感器的输出特性不是线性关系的那种类型是（）
A、变极板面积型B、变极距型
C、变介质型D、容栅型
23．对压电式加速度传感器，希望其固有频率（）
A、接近零B、尽量低些C、尽量高些D、任意
24．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）
A、电缆的安装与固定方式B、电缆的长度
C、前置放大器的输出阻抗D、前置放大器的输入阻抗
25．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）
A、光电式传感器B、电容式传感器
C、压电式传感器D、磁电式传感器
26．当石英晶体沿机械轴Y方向受力时，电荷产生在（）（Z为光轴，X为电轴）
A、垂直于Z轴的平面上B、垂直于X轴的平面上
C、垂直于Y轴的平面上D、不产生电荷
27．机械振动波转换成电信号是利用压电材料的（）
A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应
28．当环境温度升高时，为减小霍尔元件的温度误差，除选用温度系数小的元件外，还可采用（）
A、减小激励电流B、增大激励电流C、采用恒流源供电D、串接电阻
29．固体半导体摄像元件CCD是一种（）
A、PN结光电二极管电路B、PNP型晶体管集成电路
C、MOS型晶体管开关集成电路D、NPN型晶体管集成电路
30．基于外光电效应的光电器件有（）
A、光电倍增管B、光电池C、光敏电阻D、发光二极管
31．半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率（）
A、上升B、迅速下降C、保持不变D、归零
32．对于CS—1型半导体色敏器件，当波长增大时，短路电流比（）
A、不变B、增大C、减小D、不能确定
33．若模/数转换器输出二进制数的位数为8，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）
A、9.77mVB、19.53mVC、29.29mVD、39.08mV
34．下面的哪些传感器不属于内光电传感器（）
A、光电管B、光电池C、光敏电阻D、光电二/三极管
35．下列哪一项是金属式应变计的主要缺点（）
A、非线性明显B、灵敏度低C、准确度低D、响应时间慢
36．对光纤传感器的特点叙述错误的是：
（）
A、与其他传感器相比,它具有很高的灵敏度。
B、可以用很相近的技术基础构成传感不同物理量的传感器。
C、频带宽动态范围小。
D、可用于高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等各种恶劣环境。
37．下列选择性吸附膜所对应的敏感气体正确的是（）
A、三乙醇胺薄膜（敏感CO2）B、Pd膜（敏感H2S）
C、WO3（敏感H2）D、酞箐膜（敏感NO2）
38．薄膜湿度传感器的响应时间为：
（）
A、1～3sB、2～5sC、6～8sD、约10s
39．螺管型差动变压器的衔铁和铁芯用同种材料制成，通常选（）
A、电阻率大，导磁率高，饱和磁感应大的材料
B、电阻率大，导磁率高，饱和磁感应小的材料
C、电阻率大，导磁率底，饱和磁感应大的材料
D、电阻率小，导磁率高，饱和磁感应大的材料
40．下列对于压缩式电加速度传感器的描述正确的是：
（）
A、剪切式压电加速度传感器的灵敏度高，横向灵敏度大。
B、弯曲式压电加速度传感器固有共振频率高，灵敏度高。
C、压电传感器的内阻抗底、输出电信号弱。
D、按照压电式传感器的工作原理及其等效电路，传感器可看成电压发生器，也可看成电荷发生器。
41．反射式光纤位移传感器属于振幅型光纤传感器的一种，其测量位移与输出有如下关系（）
A、位移与输出信号成线性关系。
B、在一定范围内位移与输出信号成线性关系。
C、位移与输出信号成反比关系。
D、在一定范围内位移与输出信号成反比关系
42．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
43．下面哪项不是SAW传感器的优点：
（）
A、分辨率低B、灵敏度高C、制造简单D、可靠
44．下列哪一项是非电阻型半导体气敏器件（）
A、Ag2OB、SnO2C、ZnOD、TiO2
45．应变式传感器的温度误差产生的主要原因：
（）
A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。
46．下面的哪个温度补偿方法是不存在的（）
A、电桥补偿法B、辅助测温元件微型计算机补偿法
C、电阻补偿法D、热敏电阻补偿法
47．下列哪一项不是半导体应变计的主要优点（）
A、耗电省B、灵敏度高C、准确度高D、体积小
48．下列关于光电管哪一项是正确的（）
A、光电管的工作点不应该在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
B、当光通量一定时，阳极电压与阳极电流的关系，叫光电管的伏安特性曲线。
C、充气光电管的缺点是灵敏度低。
D、光电管是近年来才出现的光传感器。
49．下面的哪些传感器属于外光电传感器（）
A、光电管B、光电池C、光敏电阻D、光电二/三极管
50．下列哪一项是半导体式应变计的主要优点（）
A、非线性明显B、灵敏度高C、准确度高D、横向效应小
51．电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（）的输出
A、电阻B、电压C、电容D、电荷2
52．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、分辨力越高。
53．传感器的输出量通常为（B ）
A、非电量信号 B、电量信号C、位移信号 D、光信号
54．按照依据的基准线不同，下面那种线性度是最常用的（）
A、理论线性度B、端基线性度
C、独立线性度D、最小二乘法线性度
55．下面那一项不是半导体应变计的优点（）
A、灵明度高B、体积小，耗电省C、横向效应小D、机械滞后小
56．输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小到同一输入值时的输出值不相等是属于传感器静态特性的哪一种（）
A、灵敏度B、线性度C、灵敏度界限D、迟滞性
57．以下属于应变计温度误差产生的原因是：
（）
A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。
58．符合对粘合剂的要求是：
（）
A、机械滞后小B、蠕变大C、温度使用范围小D、存储期大
59．下列哪种温度补偿方法是常用和效果较好的补偿方法：
（）
A、电桥补偿法
B、辅助测温元件微型计算机补偿法
C、应变计自补偿法
D、热敏电阻补偿法
60．下面的哪些传感器不属于内光电传感器（）
A、光电管B、光电池C、光敏电阻D、光电二/三极管
61．下面哪个不是光敏电阻的优点（）
A、体积小B、重量轻C、机械强度高D、耗散功率小
采用硅材料的雪崩式光电二极管的响应波长范围（）
A、0.4-0.5μmB、0.4-1.0μm
C、0.5-1.0μmD、0.5-1.5μm
62．下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（）
A、非线性明显B、输出信号微弱C、抗干扰能力差D、响应时间慢
63．以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（）
A、应变计。
B、弹性敏感元件。
C、敏感栅。
D、电路电阻。
64．下面哪个不是反射式光纤位移传感器的特点：
（）
A、结构简单B、设计灵活C、性能稳定D、精度高
65．下面哪个不是压电加速度传感器：
B
A压缩式压电加速度传感器B压电谐振式传感器
C剪切式雅典加速度传感器D弯曲式压电加速度传感器
66．下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料（）
A、金B、银C、铜D、铁
67．下面哪个属于强度型光纤传感器（）
A迈克尔逊干涉仪B马赫—泽德干涉仪
C光纤测压传感器D法布里干涉仪
68．应变式传感器的温度误差产生的主要原因：
（）
A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。
69．数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（）
A、数值孔径反映了光纤的集光能力
B、光纤的数值孔径与其几何尺寸有关
C、数值孔径越大，光纤与光源的耦合越容易
D、数值孔径越大，光信号的畸变也越大
70．石英晶体测量加速度基于哪个物理效应（）
A、热电效应B、压电效应C、横向效应D、霍尔效应
71．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
72．传感器一般包括敏感元件，还包括（）
A、转换元件B、敏感头C、压敏器件D、温敏器件
73．半导体色敏传感器又称为（）
双结光电二极管B、雪崩式光电二极管
C、PIN型硅光电式二极管D、光电池
74．光敏电阻的工作原理基于（）
A、光生伏特效应B、光电导效应C、二次电子释放效应D、外光电效应
75．应变式传感器的温度误差产生的主要原因（）
A、应变式温度传感器件的温度系数变化。
B、应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C、应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
D、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。
三、判断题（每题1分，共10分）
1、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。
（）
2、等臂电桥当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
（）
3、应变计粘合剂不但要求粘接力强，而且要求粘合层的剪切弹性模量大，能真实地传递试件的应变。
另外，粘合层应有高的绝缘电阻、良好的防潮性防油性能以及使用简便等特点。
（）
4、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后，在PN结上产生电动势的效应。
（）
5、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。
（）
6、半导体色敏传感器能用来直接测量从可见光到红外波段内单色辐射的波长。
（）
7、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波长，它有两个深度相同的PN结构成。
（）
8、光电二极管的光谱特性与PN结的结深有关。
（）
9、CCD图像传感器是按一定规律排列的MOS电容器组成的阵列。
（）
10、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结
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