传感器.docx

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传感器

传感器习题解答

注意有关章节最后传感器应用实例，特别是运用多种传感器及其系统测量同一物理量的设计方案（原理方框图，电路图）。

其性能、功能及应用范围的比较。

如转速测量、板材厚度测量、位移测量等

填空题

1．传感器由敏感元件、转换元件和信号调节与转换电路组成

2．通常用传感器的动态特性和静态特性来描述其输出—输入特性

3．传感器静态特性的性能指标包括灵敏度、线性度、迟滞（滞环）、重复性、

漂移.（精确度、稳定度、量程范围、分辨率、静态误差）

4．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出量增量与相应的输入量增量之比.

线性传感器的灵敏度是个常数

5．传感器的动态响应特性包括瞬态（阶跃）响应特性和频率（正弦信号）响应特性

6．电阻应变片的工作原理是基于应变效应,导体或半导体材料在外界力的作用下

产生机械变形时,其电阻值发生相应变化,这种现象称为应变效应。

7．电阻应变片产生温度误差的主要因素是电阻温度系数的影响

和试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响.

8．直流电桥的各桥臂只能是电阻元件,电源为直流电源

9．电感式传感器主要有变磁阻（自感）式、变压器（互感）式、涡流式三种类型

10．变磁阻式传感器由线圈、铁芯、衔铁三部分组成

11．螺线管式差动变压器由一个初级线圈、两个次级线圈和插入线圈中央的

圆柱形铁芯等组成

12．使用电涡流传感器测量时,被测体电阻率越大,相对导磁率越小,传感器线圈

激磁电流频率越低,则电涡流贯穿深度越大.

13．根据工作原理电容式传感器分为变极距（变间隙）式、变面积式、

变介电常数式三种类型

14．改善单极式变极距型电容传感器的非线性的方法是采用运算放大器式电路.

15．光沿石英晶体的光轴传播,不产生双折射现象,

沿光轴方向作用力时不产生压电效应

16．石英晶体中经过六面体棱线并垂直于光轴的X方向称为电轴,沿X方向的力作用下产生电荷的效应,称为纵向压电效应,与X轴和光轴同时垂直的Y方向称为机械轴沿Y轴方向的力作用下产生电荷的效应,称为横向压电效应

17．压电式传感器不能用于静态测量,只适用于动态测量

18．压电陶瓷经极化处理后才具有压电特性

19．材料的霍尔常数等于其电阻率与电子迁移率乘积.

20．金属材料虽然载流子迁移率很高,但电阻率很小所以霍尔常数小.

绝缘材料电阻率极高,但电子迁移率极低所以霍尔常数小

21．影响霍尔元件输出零点的因素是不等位电势（电阻）和寄生直流电势

22.霍尔元件存在不等位电势和不等位电阻的原因是霍尔电极位置不对称（不在同一等位

上面）、半导体材料不均匀、激励电极接触不良

23．霍尔元件存在直流寄生电势的原因是激励电级与霍尔电极接触不良、

两个霍尔电极大小不对称

24．霍尔元件并联的特点是

（1）霍尔电流大

（2）受磁阻效应影响小

霍尔元件串联的特点是

（1）霍尔电流小

（2）受磁阻效应影响大

25．光电效应分为

（1）外光电效应，相对应的光电器件是光电管、光电倍增管

（2）内光电效应,相对应的光电器件是光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管、

光电池

26．光电耦合器件分为

（1）光电耦合器用于实现电隔离

（2）光电开关用于检测有无物体

27．CCD的中文名称是电荷耦合器件，其基本单元是MOS电容器,此基本单元又称为

光敏元（像素），CCD的电信号是电荷

28．CCD的信号电荷产生有光信号注入和电信号注入两种方法

29．光纤的数值孔径是表征光钎集光本领的重要参数

30．光纤的传输损耗主要来源于材料吸收损耗、散射损耗、光波导弯曲损耗

31．光钎传感器从功能上分为功能（传感）型传感器和传光型传感器两大类

32．光钎传感器从信号调制方法上分为光强调制型传感器、相位调制型传感器、

偏振调制型传感器三类。

33．亮场微弯传感器检测纤芯中光强度的变化，暗场微弯传感器检测包层中光强度的变化。

两者相比较暗场微弯传感器检测灵敏度高。

34．光强调制型光纤传感器利用

（1）光纤微弯效应

（2）被测信号改变光纤对光波的

吸收特性（3）被测信号改变光纤的折射率（4）两相位光纤间通过有倏逝波的耦合（5）发送光纤与接收光纤之间相对横向或纵向位移以改变接收光强

五种方式来实现光强调制

35．．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尘埃、油雾等烧掉，加速气体的吸附,提高器件的灵敏度和响应度.

36．湿敏电阻分为氯化锂湿敏电阻和半导体湿敏电阻两大类

37．半导体色敏传感器是在同一硅基片上具有两个深浅不同的PN结，其中浅结

对短波长光响应好，深结对长波长光响应好

38．超声技术是通过超声波产生、传播、接收的物理过程完成的

39．超声波具有聚束、定向、反射、透射等特性

40．超声波传感器的吸收块（阻尼块）的作用是降低晶片的机械品质吸收声能量

41．微波传感器的特点是

（1）定向辐射装置容易制造

（2）遇到各种障碍物易于反射

（3）绕射能力差（4）传输特性好（5）介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例

42．微波传感器分为反射式微波传感器和遮断式微波传感器.

43．红外探测器分为热探测器和光子探测器两大类.

44．热释电传感器不能用于静态测量,只适用于动态测量

45．具有相同的核电荷数而有不同的质子数的原子构成的元素称为同位素.

46．数字式传感器有两种类型,一是产生代码型数字信号,一种是输出计数型离散脉冲信号

47．莫尔条纹的三大特点是具有

（1）位移放大作用

（2）莫尔条纹移动方向对应位移方向

（3）误差的平均效应（可消除短周期误差影响）

48．数字编码器分为增量式编码器和绝对式编码器两类。

49．智能传感器是带有微机并兼具检测信息和处理信息功能的传感器

50．智能传感器具有

（1）逻辑判断、统计处理功能

（2）自诊断、自校准功能

（3）自适应、自调整功能（4）组态功能（5）记忆、存储功能

（6）数据通信功能联结

51．下图为两个以上热电偶联结，各线路图联结的方式和作用是

（a）正向串联，获得各热电偶之热电势和（获得较大热电势输出和提高灵敏度）

（b）反向串联，测量两点的温度差（c）并联，测量各点的平均温度