传感器题库及答案.docx

1、传感器题库及答案第一章 检测技术的基本概念一、填空题：1、传感器有 、 、 组成2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出 与输入 的比值。3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度 。4、下面公式是计算传感器的 。5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为 。二、 选择题：1、标准表的指示值100KPa，甲乙两表的读书各为101.0 KPa和99.5 KPa。它们的绝对误差为 。A 1.0KPa和-0.5KPa B 1.0KPa和0.5KPa C 1.00KPa和0.5KPa2、下列哪种误差不属于按误差数值表示 。 A绝对误差 B相对误差 C随机误差 D引用误差3、 有

2、一台测量仪表，其标尺范围0500 KPa，已知绝对误差最大值?Pmax=4 KPa，则该仪表的精度等级 。A 0.5级 B 0.8级 C 1级 D 1.5级4、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。应选购的仪表量程为测量值的 倍。A3倍 B10倍 C 1.5倍 D 0.75倍5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于 测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于 测量。A偏位式 B零位式 C微差式6、因精神不集中写错数据属于 。系统误差 B随机误差 C粗大误差7、有一台精度2.5级，测量范围0100 KPa，则仪表的最小分 格。A45 B40 C30 D 208、重要

3、场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了 。A提高精度 B加速其衰老 C测试其各项性能指标 D 提高可靠性9、传感器能感知的输入量越小，说明 越高。A线性度好 B迟滞小 C重复性好 D 分辨率高三、 判断题1、回差在数值上等于不灵敏度 ( )2、灵敏度越大，仪表越灵敏 （ ）3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同 （ ）4、灵敏度其实就是放大倍数 （ ）5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确 （ ）6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字 （ ）7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字 （ ）四、问答题1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。答：指传感器的

4、静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。2、产生随机误差的原因是什么，如何减小随机误差对测量结果的影响。答：是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。既不能用实验的方法消除，也不能修正。可以通过增加测量次数，利用概率论的一些理论和统计学的方法进行数据结果处理，服从正态分布。3、系统误差分几类，怎样减小系统误差。答：分为恒值误差，例如刻度盘分度差错。变值误差，环境温度的影响、零点漂移等。系统误差有规律。可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。4、如何判断系统中存在粗大误差。答：粗大误差是测量人员的粗心大意及

5、电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的，粗大误差明显超过正常条件下的误差。五、分析与计算题1、有一温度计，它的测量范围为02000C，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200C、1000C的示值相对误差。2、预测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1）若选用量程250V的电压表，精度选哪一级。2）若选用量程300V、500V的电压表，精度各选哪一级。3、 已知预测拉力约为70N。有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0500N，另一只为1.0级，测量范围为0500N，问选哪一只仪表好，为什么。4、某测温环节，各环节的灵敏度如下：

6、放大器的输出电压为02V铂电阻温度传感器 .0.45/0C 精度为0.01%电桥 0.2V/ 精度为0.07%放大器 100（放大倍数）精度为0.08笔试记录仪 0.2cm/V 精度为0.05%求：分别利用绝对值合成法、方均根法计算测温系统的总灵敏度以及总的最大满度相对误差。5、用仪器测同一电路输出电压Uo大小，在同条件下测了160次，结果分别是： 20个12.01mV、15个12.03mV、60个12.00mV、20个11.99mV、11个12.05mV、10个11.95mV、1个15.83mV、1个17.0mV、3个12.15mV、3个11.86mV、16个11.97mV。问：1）从产生的

7、来源看，这些结果含有的误差都属于哪些类型？ 2）在整理计算时，哪些结果不予考虑？原因？ 3）被测电压的大小为多少？ 4）若又知此仪器的固定量程为50mV，求其精度等级S？ 第二章 电阻传感器一、填空题：1、电位移传感器是将 转换成 的传感器。2、常用弹性敏感元件一般用 制成。3、电阻应变式传感器可直接测量的物理量是 ，电阻应变片的制作材料分为 和 两种。它们收到外力电阻发生变化，第一种是由 形成的，第二种是由 造成的。 的灵敏度较大。4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是 。5、应变测量电桥的三种接法是 、 、 。输出电压分别为 、 、 。电桥转换电路，因接法不同，灵敏度也不同， 的灵敏度

8、最大，实验证明输出电压与应变或受力成 （线性/非线性）关系。6、要使直流电桥平衡，必须使相对桥臂的电阻值的 相等。7、电阻应变效应做成的传感器可以测量 、 、 。 8、测温热电阻分为 和 。9、MQN气敏电阻可测量 。TiO2气敏电阻可测量 。10、带有调零、调满度的热电阻测量转换电路调试过程的步骤是_。若发现毫伏表的满度值偏大，应将RP2往_调。11、测温热电阻分按结构分为_ 、_ _、_ 热敏电阻按温度系数又可分_ 、_ _。12、湿敏电阻传感器按结构形式分为_ 、_ 、 _。13、在下图控制电路中Rt应选用_（PTC/NTC）。二、选择题1、将应变片贴在 上，可以分别做成测量位移、力、加

9、速度传感器。A试件 B质量块 C应变电阻2、产生应变片误差的主要原因 。 A电阻有温度系数 B试件与电阻丝的线膨胀系数相同 C电阻丝承受应变力方向不同3、应变片的标称电阻A60 B100 C120 D2004、通常用应变式传感器测量 。A温度 B密度 C 加速度 D 电阻5、电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为 的输出。A电阻 B电容 C电压 D 电荷6、电子秤中所使用的应变片应选择 应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择 ；一次性、几百个应力试验测点应选择 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7、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度

10、自补偿功能，选择 的测量转换电路。A单臂半桥 B 双臂半桥 C全桥8、测量温度不可用传感器 。 A. 热电阻 B. 热电偶 C. 电阻应变片 D.热敏电阻、MQN型气敏电阻使用时一般随氧气浓度增加，电阻 。灵敏度 。A.减小 B. 增大 C. 不变 10、TiO2型气敏电阻使用时一般随气体浓度增加，电阻 。A.减小 B. 增大 C. 不变 11、湿敏电阻使用时一般随周围环境湿度增加，电阻 。A.减小 B. 增大 C. 不变 12、MQN型气敏电阻可测量 的浓度，TiO2型气敏电阻 的浓度。 A. CO2 B. N2 C. 气体打火机间的有害气体 D 锅炉烟道中剩余的氧气。13、 湿敏电阻利用交

11、流电作为激励源是为了 。A 提高灵敏度 B 防止产生极化、电解作用 C 减小交流电桥平衡难度14、使用测谎器时，被测人员由于说谎、紧张而手心出汗，可用 传感器来测量A应变片 B热敏电阻 C 气敏电阻 D湿敏电阻15、某NTC的特性如图曲线1所示。将它与电视机的显像管的灯丝串连，求：（1）指出各曲线代表的电阻。（2）在室温（25）时的阻值为_，在150时的阻值为_。（3）电视机上电的瞬间，流过显像管灯丝的电流接近于_。当该PTC的温度上升到150（PTC与一个专用加热电阻封装在一个壳体内），显像管的灯丝电流显着_（增大/减小）。采用该电路，可以达到使显像管_（快/慢）启动的目的。三、问答题1、解

12、释应变效应、压阻效应。答：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化。半导体受力后，电阻会改变，成为压阻效应。2、电阻应变传感器在单臂电桥测量转换电路在测量时由于温度变化产生误差的过程。电阻应变式传感器进行温度补偿的方法是什么 答：因输出电压受温度的影响。因应变电阻R1与R2完全相同，从下式看出输出电压与温度无关补偿的方法是采用双臂半桥或全臂全桥。四、分析与计算题1、有一等截面圆环受力如图所示，为测压力在环内表面贴有四个同类型的应变片，请在图上随意画出环上四应变片的位置编号，并说明各自产生的应变类型？及对应变片阻值的影响？ 答：R1与R2为压应变，R3与R4为拉

13、应变2、采用阻值R=120灵敏度系数K=2.0的电阻金属应变片与阻值R=120的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变=1000um/m时，若要使输出电压大于10mV则可采用何种工作方式。（设输出阻抗为无穷大）3、有一吊车的拉力传感器如图，电阻应变片R1、R2、R3、R4的位置如图所示。已知R1、R2、R3、R4的标称电阻均为120，桥路电压3V，物重m引起R1、R2的变化增量为1.2。画出应变电桥电路，计算测得的输出电压，并说出R3、R4的作用。4、有一个金属热电阻，分度号为Pt100，采用三线制电桥，R2=R3=R4=100，Ui=5V求：（1） 该电阻的材料（2） 测温范围（3

14、） 0的电阻值（4） 查分度表40+40的电阻值（5） 计算t=40时电桥的开路输出电压。r1、 r4 ri r7 都不计，不考虑RP1 RP2 的影响 第三章 电感传感器一、填空题：1、根据参数的变换，电感式传感器按原理可分为_、_式和_。2、对于变隙式电感传感器，电感L与气隙厚度成_比，小，灵敏度就_。为了保证一定的线性度，变隙式电感传感器只能用于_位移的测量。3、变截面式电感传感器理的电感量L与气隙截面积A是_（线性/非线性）关系。，灵敏度为_。4、单线圈电感传感器与差动式电感传感器的特性比较可以看出，差动式电感传感器的线性较_，灵敏度较_。5、差动电感和变压器线性范围约为线圈骨架长度的

15、_左右。二、选择题1、适当提高励磁电压，能提高灵敏度。以_为宜。电源频率以_为宜。A220V（发热） B1V（励磁电流太小） C10V D10mVA4kHz B50Hz（工频） C直流电 D100Hz（磁滞损耗）。2、 欲测量极微小的位移，应选择_自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1?m左右，应选择_自感传感器为宜。A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式3、希望线性范围为?1mm，应选择线圈骨架长度为_左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。 A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm 4、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了_。 A. 加长线圈

16、的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 5、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了_。 A. 提高灵敏度 B. 将输出的交流信号转换成直流信号 C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度 6、某车间用电感测微仪的装置来测量直径范围为?10mm?1mm轴的直径误差，应选择线性范围为_的电感传感器为宜（当轴的直径为?10mm?0.0mm时，预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传感器中间位置）。 A. 10mm B. 3mm C. 1mm D. 12mm 7、希望远距离传送信号，应选用具有_输出的标

17、准变送器。 A. 02V B.15V C.010mA D.420mA三、问答题：1、某些传感器在工作时采用差动结构，这种结构相对于基本结构有什么优点？答：差动形式误差小、线性范围宽、灵敏度大2、试分析差动变压器式电感传感器的相敏整流测量电路的工作过程。带相敏整流的电桥电路具有哪些优点？答：优点：可以消除零点残余电压输出；线性范围大；可以判断衔铁移动的方向。3、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？答：衔铁处于零点附近存在的微小误差电压称为零点残余电压。它一方面限制了系统的分辨力，另一方面造成非线性。消除的方法：提高框架和线圈的对称性；尽量采用正弦波作为激励源

18、；正确选择磁路材料，适当减小线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁化曲线的线性区；在线圈上并联阻容移向网络，补偿相位误差；采用相敏检波电路。四、分析与计算题 1、差动变压器式压力传感器，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如下图所示。求：1） 当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是_（线性误差小于2.5%）。A. 050 B.-6060V C.-5555 D.-7070差动变压器式压力变送器特性曲线2、有一台两线制压力变送器，量程范围为 01MPa ，对应的输出电流为 420mA 。求： 1 ）压力 p

19、与输出电流 I 的关系表达式（输入 / 输出方程）。当 p 为 0MPa 和 0.5MPa 时变送器的输出电流。 2）如果希望在信号传输终端将电流信号转换为 15V 电压，求负载电阻 R L 的阻值。 3）请将图中的各元器件及仪表正确地连接起来。第四章 电涡流传感器习题 一、选择题 1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出_的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 2、电涡流探头的外壳用_制作较为恰当。A.不锈钢 B.塑料 C.黄铜 D.玻璃 3、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L_，调频转换电路的输出频率f_。 A. 不变 B. 增大 C

20、. 减小 4、欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为_左右的电涡流探头。A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm二、填空题：1、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为_ 。2、用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为_。3、欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为_左右的探头。 三、问答题用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动，已知传感器的灵敏度为2.5mV/mm。最大线性范围（优于1%）为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧，使用高速记录仪记录下的振动波形如下图所示。图 电涡流式测振仪测量示意图问：1、轴向振动a m sin?t的

21、振幅a m为多少？2、主轴振动的基频f是多少？ 3、为了得到较好的线性度与最大的测量范围，传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米为佳？第五章 电容传感器习题 一、选择题 1、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入_，可测得最大的电容量。 A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片 2、电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是_。 A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式 3、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中_。 A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量

22、 D. 电容和电感均保持不变4、电容式接近开关对_的灵敏度最高。 A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料5、自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是_。 A. 瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或m3 C. 瞬时流量，单位为k/g D. 累积流量，单位为kg二、填空题：1、管道中流体的流速越快，压力就越_ 。2、电容传感器的测量转换电路有三种，分别是_、_、_。3、电容传感器的测量转换电路_。4、电容传感器的最大特点是_测量。 三、问答题1、下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱（第

23、一线常亮，作为电源指示）。图 光柱显示编码式液位计原理示意图1 储液罐 2液面 3玻璃连通器 5不锈钢圆环 6101段LED光柱1）、该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？答：变介电常数2）、被测液体应该是导电液体还是绝缘体？答：导电液体3）、分别写出该液位计的分辨率（%）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并明如何提高此类液位计的分辨率。答：1/114）、设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。若N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线LED亮？答：252、加速电容传感器安装在轿车上，可以做保护装置，解释工作原理？答：

24、2、加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器，当正常刹车和轻微碰擦时，传感器输出信号较小，当其测得的负加速度值超过设定值时，CPU判断发生碰撞，启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。第六章 压电传感器一、填空1）自发电式传感器是指只有在 工作 时才会产生电量。2）压电传感器里常见的压电元件有 石英晶片、压电陶瓷和分子材料 三种。二、单项选择题1）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 C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力2）动态力传感器中，两片压电片多采用_B_接法，可增大输

25、出电荷量；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。 A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联 3）测量人的脉搏应采用灵敏度K约为_A_的PVDF压电传感器；在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用灵敏度K为_B_的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g4）在实验室作检验标准用的压电仪表应采用_D_压电材料；能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用_C_；用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用_B_。A. PTC B. PZT C .PVDF D

26、. SiO2三、分析问答题1、什么是压电效应？用压电效应传感器能否测量静态和变化缓慢的信号？为什么？答：某些电介质, 当沿着一定方向对其施力而使它变形时, 其内部就产生极化现象, 同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷, 当外力去掉后, 其又重新恢复到不带电状态， 这种现象称压电效应。不能。因为当作用于压电元件力为静态力（=0）时, 则前置放大器的输入电压等于零, 因为电荷会通过放大器输入电阻和传感器本身漏电阻漏掉, 所以压电传感器不能用于静态力测2、常用的压电元件有哪几种？哪种测量精度最高？答：压电传感器里常见的压电元件有石英晶片、压电陶瓷和分子材料三种。3、根据下图所示石英晶体切片上第一

27、次受力情况下产生的电荷极性，试标出其余三种受力情况下的产生的电荷极性？ 四、计算题3、现有一测单向脉动力的压电传感器如图所示，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为20010-12C/N，电荷放大器的反馈电容Cf=2000pF,测得输出电压uo=5sint(V)。求：1）该传感器产生的电荷为多少？ 2）此被测脉动力大小是多少？习题答案：解： 1) 由得 Q=UOCF=5sint2000pf=10-8 sint (C) 2) F=Q/d=20010-12/10-8 sint=0.02 sint(N)第七章 超声波传感器一、填空题1）超声波的频率大于 40 KHz。2）超声波从水中向空气传播，在交

28、界面其能量反射率较 大 。二、单项选择题1）人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子_D_。A. 从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵B. 在原来的平衡位置前后振动而产生横波 C. 在原来的平衡位置上下振动而产生横波D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波2）一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为_C_，声速约为_E_。A. 5.9m B. 340m C. 5.9mm D. 1.2mmE.5.9km/s F.340m/s3）超声波频率越高，_A_。A. 波长越短，指向角越小，方向性越好B. 波长越长，指向角越大，方向性越好C. 波长越短，指向角越大

29、，方向性越好 D. 波长越短，指向角越小，方向性越差4）超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速_A_，比在钢中的声速_B_。A. 大 B. 小 C. 相等5）超声波从水（密度小的介质），以45?倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角_A_于入射角。A. 大于 B. 小于 C. 等于三、分析问答1、超声波传感器的发射探头和接收探头各自的工作原理分别是基于那些电学效应？答：发射探头：基于逆压电效应接收探头：基于压电效应2、什么是耦合剂？其在超声波传感器的工作过程中起到的作用是什么？答：减小探头与被测物表面间的薄气层造成的超声波能量衰减。四、计算题用超声波传感器对一器件进行探伤，采用如图所示的反射法，探头包括发射、接收两部分，已知td1=3.010uS,td 2=210uS，tf =1.210uS，h=3.2cm。问：1）b)、c)两图中哪一个是对应此种情形的荧光屏所示信号波形？2）其中各脉冲电压各对应什么信号？3）由荧光屏上的结果可知此器件中的缺陷在何位置？ a) b) c)解：1）是图b)2）F是发射信号，T是缺陷处的反射脉冲，B是底面反射信号3）经计算得H=1.96cm即在表面向下1.96 cm深处。第八章 霍尔传感器习题 一、选择题、属于