传感器技术习题与答案.docx

1、传感器技术习题与答案传感器技术绪论习题一、 单项选择题1、 下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B ）。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2、 通常意义上的传感器包含了敏感元件和（C ）两个组成部分A.放大电路 B.数拯采集电路 C.转换元件 D.滤波元件3、 自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（C ），构成信息技术的完整信息链。A.汽车制造技术 B.建筑技术 C.传感技术 D.监测技术4、 传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（A ）三大类。A.生物型 B.电子型 C.材料型 D.薄膜型5、 随着人们对各项产品技术含量的要求的不

2、断提高，传感器也朝向智能化方而发展，其中，典型的传感器 智能化结构模式是（B ）。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6、 近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（D ）的传感器。A.视觉器官 B听觉器官 C.嗅觉器官 D.感觉器官7、 若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为（B）。A.眼睛 B.感觉器官 C.手 D.皮肤8、 传感器主要完成两个方而的功能：检测和（D ） A.测量 B.感知 C信号调节 D.转换9、 传感技术与信息学科紧密相连，是（C ）和自动转换技术的总称。A.自动调节 B.自动测量 C.自动检测 D.

3、信息获取10、 以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（A ）A.应变式传感器 B.速度传感器C.化学型传感器 D能量控制型传感器二、 多项选择题H传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理左律，其中包含（ABCD）。A.能量守恒建律B.电磁场感应定律C.欧姆定律D胡克泄律2、 传感技术是一个集物理、化学、材料、器件.电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及 （ABC ）等多方而的综合技术。A.传感检测原理 B.传感器件设计C.传感器的开发和应用 D.传感器的销售和售后服务3、 目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ABCD ） oA.工

4、业领域B.海洋开发领域C.航天技术领域D.医疗诊断技术领域4、 传感器有多种基本构成类型，包含以下哪几个（ABC ） ?A.自源型 B.带激励型 C.外源型 D.自组装型5、 下列属于传感器的分类方法的是：（ABCD ）A.按输入量分B.按工作原理分C.按输岀量分D.按能量变换关系分6、 下列属于传感器的分类方法的是：（ABCD ）A.按输入量分B.按工作原理分C按构成分 D.按输出量分7、 下列属于传感器的分类方法的是：（ABCD ）A.按基本效应分B.按工作原理分C.按构成分D.按输出量分8、 传感技术的作用主要体现在:（ABCD ）A传感技术是产品检验和质量控制的重要手段B.传感技术在系

5、统安全经济运行监测中得到广泛应用C.传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分D.传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步9、 传感技术的研究内容主要包括：（ABC ）A信息获取 B 信息转换C.信息处理 D信息传输10、传感技术的发展趋势主要表现在以下哪几个方面：（ABCD ）A.提高与改善传感器的技术性能 B.开展基础理论研究C.传感器的集成化 D.传感器的智能化3.填空题1传感技术与信息学科紧密相关，是启动检测 和自动转换技术 的总称。2、 传感技术是以研究自动检测系统中的信息获取 、信息转换 和 信息处理 的理论和技术为主要内容的一门技术性学科。3、 传感器要完成的两个方而的功能

6、是_检测 和转换“4、 传感器按构成原理，可分为 物性 型和 结构 型两大类。5、 传感器一般由敏感元件 .转换元件 和基本转换电路等三部分组成6、 传感器能感受规定的被测量 并按照一圧规律 转换成可用偷岀信号的器件或装置。7、 按输入量分类，传感器包括位移传感器、速度传感器、温度传感器压力传感器 、 等。8、 传感器的输出量有模拟呈 和数字量 两种。9、 根据传感技术涵盖的基本效应，传感器可分为物理型 .化学型和生物型 。10、 传感器是能感受规泄的被测量并按照一立规律 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蜀的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件 以及相应的信号调肖转换

7、电路 组成。1K传感器是能 感受被测量 并按照一左规律转换成可用 输岀信号 的器件或装置。是实现 传感功能的基本器件。12、 传感器技术的共性，就是利用物理立律和物质的物理、化学或生物 ，将 非电量输入 转换成 电 量输出 。13、 由传感器的左义可知，传感器要完成两个方而的功能：检测 和 转换 “因此传感器通常由敏感元件 和转换元件 组成。14、 传感技术 是人们为了对被测对象所包含的信息进行怎性了解和泄量掌握所采取的一系列技术措施。15、 根据传感器的构成，可以将传感器分为物性型 和 结构型 *四、 简答题1、 什么是传感器？传感器的共性是什么？2、 解释什么是传感器？传感器的基本组成包括

8、哪两大部分？这两大部分各自起什么作用？3、 请简述传感器技术的分类方法。4、 请谈谈你对传感技术的发展趋势的一些看法。5、 试述传感器的左义、共性及组成。传感器的特性习题一、单项选择题1、 衡量传感器静态特性的指标不包括（C ） A.线性度 B.灵敏度C.频域响应 D.重复性2、 下列指标属于衡量传感器动态特性的评价指标的是（A ）。A.时域响应 B.线性度C.零点漂移 D.灵敏度3、 一阶传感器输出达到稳态值的50%所需的时间是（A ）。A.延迟时间 B.上升时间C.峰值时间 D.响应时间4、 一阶传感器输出达到稳态值的90%所需的时间是（B ）。A.延迟时间 B上升时间C.峰值时间 D.响

9、应时间5、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（C ）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6、 传感器的下列指标全部属于动态特性的是（ B ）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7、 不属于传感器静态特性指标的是（B ）A.重复性 B.固有频率 C.灵敏度 D漂移8、 传感器的静态特性，是指当传感器输入.输出不随（A ）变化时，其输岀输入的特性。AA 时间 B.被测量C 环境 D.地理位置9、 非线性度是测咼装宜的输出和输入是否保持（C ）关系的一种度量。A相等 B.相似 C

10、理想比例D.近似比例10、 回程误差表明的是在（C ）期间输出输入特性曲线不重合的程度。A多次测量B.同次测量C正反行程D.不同测量二、 多项选择题1阶跃输入时表征传感器动态特性的指标有哪些？（ ABC ）A.上升时间B.响应时间C.超调量D.重复性2.动态响应可以采取多种方法来描述，以下属于用来描述动态响应的方法是：（BCD ）A.精度测试法B.频率响应函数C传递函数D.脉冲响应函数3传感器静态特性包括许多因素，以下属于静态特性因素的有（ABCD ） 0A.迟滞B.重复性C.线性度D.灵敏度4传感器静态特性指标表征的重要指标有：（ABCD ）A.灵敏度B.非线性度C回程误差D.重复性5、 一

11、般而言，传感器的线性度并不是很理想，这就要求使用一泄的线性化方法，以下属于线性化方法的有:ABD ）A.端点线性B.独立线性C.自然样条插值D.最小二乘线性三、 填空题H灵敏度是传感器在稳态下 输岀量变化对输入量变化 的比值。2、 系统灵敏度越髙，就越容易受到外界干扰的影响，系统的稳肚性就越 差。3、 漂移 是指传感器在输入量不变的情况下,输岀量随时间变化的现象。4、 传感器的灵敏度是指 在稳态信号下输岀疑变化对输入量变化的比值 6、 衡量传感器的静态特性的指标包含 线性度 、灵敏度 、迟滞、 重复性 和漂移7、 一个髙精度的传感器必须有良好的 静态特性 和动态特性 才能完成信号无失真的转换。

12、9、阶跃响应特性是指在输入为 阶越函数 时,传感器的输出随时间 的变化特性常用响应曲线的 上 升时间、响应时间、超调呈作为评定指标。11、 某位移传感器，当输入量变化5mm时，输岀电压变化300mv ,其灵敏度为60mv/mm 四、 简答题】才么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？如何用公式表征这些性能指标？2、 什么是传感器的动态特性？其分析方法有哪几种？3、 什么是传感器的静特性？主要指标有哪些？有何实际意义？4、 什么是传感器的基本特性?传感器的基本特性主要包括哪两大类？解释其左义并分别列出描述这两大特 性的主要指标。（要求每种特性至少列出2种常用指标）五、 计算题I.试求下列一组数据

13、的端点线性度：X12345y2. 204. 005987. 9010. 102、试计算某压力传感器的迟滞误差和重复性误差（一组测试数据如下表示）。行程締入JE力 （X10!Pa）输出电ffi（mV）1)(3)正行程2.0190.9191.1191.34.03S2.S3S3.23S3.S6.0575.8S75.1576.6S.0769.4769.S770.410.0963.9964.6965.2反行程10.0964.4965.1965.7$.0770.6771.0771.46.03.3577.44.03S4.13S4.23S4.72.0191.6191.6192.0电阻式传感器习题一、单项选择题

14、1、 为减小或消除非线性误差的方法可采用（B ）。A.提高供电电压 B.提髙桥骨比C.提髙桥臂电阻值 D.提高电压灵敏度2、 全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（C ）。A.不变 B.2倍 C.4倍 D.6倍3、 通常用应变式传感器测虽：（C ）,A.温度 B.密度C.加速度 D.电阻4、 影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是（A ）。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5、 产生应变片温度误差的主要原因有（A ） A电阻丝有温度系数 B.试件与电阻丝的线膨胀系数相同C.电阻丝承受应力方向不同 D.电阻丝与试件材料不

15、同6、 电阻应变片的线路温度补偿方法有（B ） oA.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7、 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（C ）。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8、 关于电阻应变片，下列说法中正确的是（D ）A.应变片的轴向应变小于径向应变B.金属电阻应变片以压阻效应为主C.半导体应变片以应变效应为主D.金属应变片的灵敏度主要取决于受力后材料几何尺寸的变化9、 金属丝的电阻随着它所受的机械变形（拉伸或压缩）的

16、大小而发生相应的变化的现象称为金属的（B ） A.电阻形变效应B.电阻应变效应C压电效应D.压阻效应10、 （ D ）是采用真空蒸发或真空沉积等方法，将电阻材料在基底上制成一层各种形式敏感栅而形成应 变片。这种应变片灵敏系数髙，易实现工业化生产，是一种很有前途的新型应变片。A.箔式应变片B.半导体应变片C.沉积膜应变片D.薄膜应变片11、 由（A ）和应变片.以及一些附件（补偿元件.保护罩等）组成的装置称为应变式传感器。A.弹性元件B.调理电路C.信号采集电路D.敏感元件12、 直流电桥平衡的条件是（A ）。A相临两臂电阻的比值相等B相对两骨电阻的比值相等C相临两臂电阻的比值不相等D所有电阻都

17、相等13、直流电桥的平衡条件为（B ）A.相邻桥臂阻值乘积相等B.相对桥臂阻值乘积相等C.相对桥臂阻值比值相等D.相邻桥臂阻值之和相等、填空题1、 单位应变引起的电阻值变化量 称为电阻丝的灵敏度系数。2、 产生电阻应变片温度误差的主要因素有 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M 的影响。3、 直流电桥平衡条件是 相邻两臂电阻的比值相等 。4、 直流电桥的电压灵敏度与电桥的供电电压的关系是关系。5、 电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变时，工作应变片 粘贴在被测试件表而上,补 偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的他逸上，且补偿应变片不承受应变。6、 半导体应变片工作

18、原理是基于压阻效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 大 。7、 电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除 非线性误差 同时还能起到 提髙灵敏度 的作用。8、 电阻应变式传感器的核心元件是电阻应变片,其工作原理是基于应变效应 9、 应变式传感器中的测量电路是式将应变片的 电阻变化量 转换成 电量 的变化,以便方便地显示被测非电量的大小。10、 电阻应变片的配用测捲电路釆用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差，同时还能起到 温度补偿的作用Q11、 应变式传感器是由弹性元件 和电阻应变片及一些附件组成的。12、 金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现彖称应变 效应

19、:固体受到作用 力后电阻率要发生变化，这种现彖称压阻 效应。13、 应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化，为显示与记录应变的大小，还要把电阻的变化再转换为电压或电流的变化，完成上述作用的电路称为电阻应变式传感器的 , 一般采用测量电桥。14、 电阻应变片的温度误差是由 环境温度 的改变给测量带来的附加误差,苴产生的原因有电阻温度系数的影响和 的影响。15、 要把微小应变引起的微小电阻变化精确的测量出来，需采用特别设讣的测量电路，通常采用 直流电桥 或交流电桥。16、 减小或消除非线性误差的方法有提髙桥骨比和采用差动电桥。其中差动电桥可分为半桥差动和 全 桥差动两种方式。三、 简答题1、 什么

20、叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。2、 试简要说明电阻应变式传感器的温度误差产生的原因。3、 什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？4、 简述电阻应变计产生热输出（温度误差）的原因及其补偿方法。5、 试述应变电桥产生非线性的原因及消减非线性误差的措施。6、 金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？7、 简要说明电阻应变式传感器的工作原理。8、 请简要一下解释压阻效应。四、 计算题h在半导体应变片电桥电路中，其一桥臂为半导体应变片，其余均为固泄电阻，该桥路受到e =4300 u应变 作用。若该电桥测疑应变时的非线性误差为1%. 1匸

21、R2/R1=1,则该应变片的灵敏系数为多少？2、图中，设负载电阻为无穷大（开路），图中E=4V, Rl=R2=R3=R4=100Qo（1） R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为Rl=l0Q时，试求电桥的输出电压Uo。（2） RL R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，试求电桥的输出 电压Uo。（3） Rl, R2都是应变片,且批号相同，感应应变的大小为 Rl=AR2=1.0Q,但极性相反，其余为外接电 阻，试求电桥的输岀电压Uo3、图中，设电阻应变片R1的灵敏度系数K=205,未受到应变时，Rl=120Qo当试件受力F时,应变片承 受平均应变e =

22、800 u m/nio试求：（1） 应变片的电阻变化MAR1和电阻相对变化MARl/Rlo（2） 将电阻应变片R1豊于单骨测量电桥，电桥电源电压为直流3V,求电桥输出的电压及其非线性误差。（3） 如果要减小非新性误差，应釆取何种描施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。 3砂丄1却4、一应变片的电阻R=120 Q, k=2.05,用作应变片为800 u m/m的传感元件。1求AR/R和AR：2若电源电压U=3V,惠斯登电桥初始平衡，求输岀电压U0。11. 一个直流应变电桥如图5-38o已知：Rl=R2=R3=R4=R=120Q, E=4V,电阻应变片灵敏度S=2o求：（1） 当R1为工作应变

23、片，其余为外接电阻，R1受力后变化Rl/R=l/100时，输出电压为多少？（2） 当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2是否能感受同样极性的应变，为 什么？5、一个直流应变电桥如图（a）所示，已知R1 =R2=R3=R4=R= 100Q, E=4V,电阻应变片灵敏度S=2。求：1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化AR1/R=1/1OO时，输出电压为多少？2） 当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什 么？3） 若要测量图（b）所示悬臂梁的受力E四个臂全部为应变片，请在梁上标岀Rl、R2、R3

24、、R4应变片粘 贴的位置。 E 6、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2,未受应变时，Rx = lOOQo当试件 受力F时，应变片承受平均应变 = 1000 u m/m,求：（1） 应变片电阻变化MARx和电阻相对变化MARx/Rx o（2） 将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V,求电桥输岀电压及电桥非线性误差。（3） 若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取哪些措施？分析在不同措施下的电桥 输出电压及电桥非线性误差大小。电感式传感器习题1.单项选择题h电感式传感器的常用测量电路不包括（C ） OA.交流电桥 B.变压器式交流电桥C

25、.脉冲宽度调制电路 D.谐振式测虽:电路2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（C ） A.衔铁上.下移动时，输出电压相位相反B.衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化C.根据输岀的指示可以判断位移的方向D.当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态3、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（D ）。A.既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向B.既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压C.既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向D.既不能反映位移的方向，也不能消除零点残余电压5、 差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（B ） o

26、A.直流电桥 B.变压器式交流电桥C.差动相敏检波电路 D.运算放大电路6、 通常用差动变压器传感器测量（C ） A.位移 B.振动 C.加速度 D.厚度7、 差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（C ）。A.直流电桥 B.变压器式交流电桥C.差动相敏检波电路 D.运算放大电路2.多项选择题BCDE2、 电感式传感器可以对（ABCDE ）等物理量进行测量。A位移B振动C压力D流量E比重3、 零点残余电压产生的原因是（ABC ）A传感器的两次级绕组的电气参数不同B传感器的两次级绕组的几何尺寸不对称C磁性材料磁化曲线的非线性D环境温度的升高3.填空题1、 电感式传感器是建立在 电磁感应基础上的,

27、电感式传感器可以把输入的物理咼转换为线圈的自感系1 或 线圈的自感系数的变化,并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量C2、 一对变隙式差动变压器，当衔铁上移时，变压器的输出电压与输入电压的关系是 反相3、 对螺线管式差动变压器，当活动衔铁位于中间位置以上时，输岀电压与输入电压的关系是同频同相。4、 产生电涡流效应后，由于电涡流的影响，线圈的等效机械品质因数下降5、 把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的,英次级绕组都用 顺向出接 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。6、 变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与 衔铁位移呈

28、的矛盾。这点限制了它的使用，仅适用 于微小位移的测量。三、 填空题7、 螺线管式差动变压器传感器在活动衔铁位于 中间 位置时,输出电压应该为零。实际不为零，称它为 冬 点 饯 余 电 汗 一8、 与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种：差动整流电路和 相敏检波电路 电路。9、 变磁阻式传感器的敏感元件由线圈、铁芯和 衔铁 等三部分组成。10、 当差动变压器式传感器的衔铁位于中心位置时，实际输出仍然存在一个微小的非零电压，该电压称为零点残余电压。11、 电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的 自感系数 或 互感系数 的变化,并通过测量电路将自感系数或 互感系数的变化转换为 或 电流

29、 的变化,从而将非电量转换成电信号的输出，实现对非电量的测量。12、 电涡流传感器的测量电路主要有调频 式和 调幅 式。电涡流传感器可用于位移测量.振幅测量、 转速测量和无损探伤。13、 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量增加（增加，减少）。四、 简答题1、 说明差动变隙式电感传感器的主要组成和工作原理。2、 变隙式电感传感器的输出特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提髙其灵敏度？3、 差动变压器式传感器有几种结构形式？各有什么特点？4、 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？5、 何谓电涡流效应？怎样利电用涡流效应进行位移测

30、量？6、 说明变磁阻式电感传感器的主要组成和工作原理。7、 为什么螺线管式电感传感器比变隙式电感传感器有更大的测位移范W1?8、 试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。9、 简述电感式传感器的基本工作原理和主要类型。电容式传感器习题一、 单项选择题H如将变而枳型电容式传感器接成差动形式，则其灵敏度将（B ）。A.保持不变 B.增大一倍C.减小一倍 D.增大两倍2、 当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离dO增加时，将引起传感器的（D ）A.灵敏度K0增加 B灵敏度K0不变C.非线性误差增加 D.非线性误差减小3、 当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（B ） A.灵敏度会增加 B.灵敏度会减小C.非线性误差增加 D.非线性误差不变4、 用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（C ）。A.变间隙式 B.变而积式C.变介电常数式 D.空气介质变间隙式5、 电容式传感器通常用来测量（D