CH13新型传感器含答案传感器与检测技术第2版习题及解答

第13章新型传感器

一、单项选择题

1、模糊传感器的“智能”之处在于：它可以模拟人类感知的全过程，核心在于知识性，知识的最大特点在于其（）。

A. 信息化

B. 模糊性

C. 智能性

D. 系统性

2、网络传感器特别适于（）

A、集中检测

B、远程分布测量和监控

C、局部监测

D、无人监测

3、网络传感器的核心是（）

A、构成网络

B、分布式测量

C、使传感器实现网络通信协议

D、多节点

4、下列关于智能传感器的功能描述错误的是（）。

A. 自检功能

B. 自校功能

C. 自补偿功能

D. 自动抗干扰功能

5、下列关于智能传感器与传统传感器功能对比错误的是（）。

A. 具有信号调理功能

B. 具有自诊断、自校准功能

C. 具有自适应、自调整功能

D. 具有记忆、存储功能

二、多项选择题

1、模糊传感器的基本功能包括（）

A、学习功能

B、推理联想功能

C、感知功能

D、通信功能

2.下列对传感器集成化的含义描述正确的是（）。

A. 将多个功能完全相同的敏感单元集成在同一个芯片上；

B. 将多个体积相近，外形相似的元器件集成在一个区域；

C. 对多个结构相同、功能相近的敏感单元进行集成；

D. 对不同类型的传感器进行集成。

三、填空题

1、新型传感器是相对于而言，随着技术的发展和时间的推移，于近年新出现的一类传感器。

2、智能传感器较传统传感器最大的变化就是将和相结合。

3、所谓的智能式传感器就是一种带有的，兼有信息检测、信号处理、信息记忆、

的传感器。

4、模糊传感器是在传统数据检测的基础上，经过，以模拟人类自然语言

符号描述的形式输出测量结果的一类智能传感器。

5、完整的MEMS是由、、、通讯接口和电源等部

件组成的一体化的微型器件系统。

6、MEMS器件制造中的四种主流技术是：、、

和。

7、网络传感器就是能与连接或通过使其与微处理器、计算机或仪器系统连接

的传感器。

8、网络传感器主要是由、及组成。

9、目前，主要有基于的网络传感器和基于的网络传感器

两大类。

10、智能传感器较传统传感器最大的变化就是将和相结合。

11、所谓的智能式传感器就是一种带有的，兼有信息检测、信号处理、信息记忆、

的传感器。

12、是智能式传感器的核心。

四、简答题

1、列举至少6种智能式传感器的特点。

2、智能式传感器的主要作用是什么？

3、试画出模糊传感器的一般结构？

4、简述微传感器的特点。

5、简述IEEE1451的智能变送器接口标准的主要目标。

6、试画出网络传感器测控系统的结构。

7、什么叫智能传感器？

8、智能传感器的主要功能是什么？

9、与传统传感器相比，智能传感器具有哪些特点？

10、智能传感器今后的发展方向如何？

11、智能传感器如何实现？

12、如何设计智能传感器？

13、什么是模糊传感器？

14、什么是微传感器？

15、模糊传感器的基本功能有哪些？

16、什么是微机电系统？

17、微机电系统的基本结构是什么？

18、简要介绍主要的MEMS制造技术。

19、什么是网络传感器？

20、网络传感器是如何分类的？

21、简要介绍IEEE1451网络传感器。

22、网络传感器的主要发展方向是什么？

第13章新型传感器一、单项选择题

三、填空题

四、简答题

1、答：高精度；宽量程；多功能；高可靠性；高稳定性；高分辨率；高信噪比；高性价比；自适应性强；超小型化；微功率。

知识点：智能传感器

2、答：（1）提高测量精度；（2）增加功能；（3）提高自动化程度。

知识点：智能传感器

3、答：如图A.6所示。

图A.6 模糊传感器的一般结构

知识点：模糊传感器

4、答：（1）空间占有率小；（2）灵敏度高，响应速度快；（3）便于集成化和多功能化；（4）可靠性提高；（5）消耗电力小，节省资源和能量；（6）价格低廉。

知识点：微传感器

5、答：主要目标是定义一整套通用的通信接口，使变送器能够独立于网络与现有基于微处理器的系统，仪器仪表和现场总线网络相连，并最终实现变送器到网络的互换性与互操作性。知识点：智能传感器

6、答：如图A.7所示。

图A.7 网络传感器测控系统的结构

知识点：网络传感器

7、答：智能传感器是指传感器与微处理器赋予智能的结合，兼有信息检测与信息处理的传感器。

知识点：智能传感器

8、答：智能传感器的主要功能是：

（1）具有自动校零、自动标定、自动校正功能；

（2）具有自动补偿功能；

（3）能够自动采集数据，并对数据进行预处理；

（4）能够自动进行检验、自选量程、自寻故障；

（5）具有数据存储、记忆与信息处理功能；

（6）具有双向通讯、标准化数字输出或符号输出功能；

（7）具有判断、决策处理功能。

知识点：智能传感器

9、答：与传统传感器相比，智能传感器具有以下特点：

（1）精度高

（2）可靠性与稳定性高

（3）信噪比与分辨力高

（4）自适应性强

（5）性能价格比高

知识点：智能传感器

10、答：（1）利用微电子学，使传感器和微处理器结合在一起实现各种功能的单片智能传感器；

（2）微结构（智能结构）是今后智能传感器重要发展方向之一；

（3）利用生物工艺和纳米技术研制传感器功能材料，以此技术为基础研制分子和原子生物

传感器。

（4）完善智能器件原理和智能材料的设计方法。

知识点：智能传感器

11、答：智能传感器的实现有三种途径：

（1）集成化实现

即采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺，利用半导体材料硅作为基本材料来制作敏感元件，将信号调理电路、微处理器单元等集成在一块芯片上构成的。

（2）非集成化实现

是将传统传感器(采用非集成化工艺制作的传感器，仅具有获取信号的功能)、信号调理电路、带数字总线接口的微处理器合为一体而构成的一个智能传感器系统。

（3）混合实现

混合实现是指根据需要与可能，将系统各个集成化环节，如敏感单元、信号调理电路、微处理器单元、数字总线接口等，以不同的组合方式集成在几块芯片上，并装在一个外壳里。知识点：智能传感器

12、答：智能传感器的设计一般要涉及以下几个方面的内容及相应的流程：

（1）智能压力传感器的结构设计

（2）敏感元件设计

（3）传感器工艺设计

（4）软件设计

知识点：智能传感器

13、答：模糊传感器是以数值测量为基础，并能产生和处理与其相关的测量符号信息的装置，即模糊传感器是在经典传感器数值测量的基础上经过模糊推理与知识集成，以自然语言符号的描述形式输出的传感器。

知识点：模糊传感器

14、答：微传感器是利用集成电路工艺和微组装工艺，基于各种物理效应的机械、电子元器件集成在一个基片上的传感器。

知识点：微传感器

15、答：模糊传感器作为一种智能传感器，具有智能传感器的基本功能，即学习、推理、联想、感知和通信功能。

知识点：模糊传感器

16、答：微机电系统就是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电

源等部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。

知识点：微传感器

17、答：微机电系统的基本结构一般由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成。

知识点：微传感器

18、答：（1）超精密加工及特种加工

利用传统的超精密加工以及特种加工技术实现微机械加工。微机电系统中采用的超精密加工技术多是由加工工具本身的形状或运动轨迹来决定微型器件的形状。这类方法可用于加工三维的微型器件和形状复杂、精度高的微构件。其主要缺点是装配困难、与电子元器件和电路加工的兼容性不好。

（2）表面微加工

以硅片作基片，通过淀积与光刻形成多层薄膜图形，把下面的牺牲层经刻蚀去除，保留上面的结构图形的加工方法。在基片上有淀积的薄膜，薄膜生成通常采用物理气相淀积和化学气相淀积工艺在衬底材料上制作而成。表面牺牲层制作是先在衬底上淀积牺牲层材料，利用光刻形成一定的图形，然后淀积作为机械结构的材料并光刻出所需的图形，再将支撑结构层的牺牲层材料腐蚀掉，从而形成悬浮的、可动的微机械结构部件。

（3）体微加工

体微加工技术是为制造微三维结构而发展起来的，是按照设计图在硅片（或其他材料）上有选择地去除一部分硅材料，形成微机械结构。体微加工技术的关键技术是蚀刻，通过腐蚀对材料的某些部分有选择地去除，使被加工对象显露出一定的几何结构特征。腐蚀方法分为化学腐蚀和离子腐蚀。

（4）LIGA技术

LIGA技术先利用同步辐射X射线光刻技术光刻出所需要的图形，然后利用电铸成型方法制作出与光刻图形相反的金属模具，再利用微塑铸形成深层微结构。LIGA技术的优点是能制造三维微结构器件，获得的微结构具有较大的深宽比和精细的结构，侧壁陡峭、表面平整，微结构的厚度可达几百乃至上千μm。

知识点：微传感器

19、答：网络传感器是指传感器在现场级实现网络协议，使现场测控数据能够就近进入

网络传输，在网络覆盖范围内实时发布和共享。简单地说，网络传感器就是能与网络连接或通过网络使其与微处理器、计算机或仪器系统连接的传感器。

知识点：网络传感器

20、答：目前，主要有基于现场总线的网络传感器和基于以太网（Ethernet）协议的网络传感器两大类。

知识点：网络传感器

21、答：IEEE1451网络传感器就是配备了IEEE1451标准接口系统的网络传感器。IEEE1451的智能变送器接口标准的主要目标是定义一整套通用的通信接口，使变送器能够独立于网络与现有基于微处理器的系统，仪器仪表和现场总线网络相连，并最终实现变送器到网络的互换性与互操作性。

知识点：网络传感器

22、答：目前，网络传感器的应用主要面向两个大的方向。

（1）分布式测控

将网络传感器布置在测控现场，处于控制网络中的最低级，其采集到的信息传输到控制网络中的分布智能节点，由它处理，然后传感器数据散发到网络中。网络中其他节点利用信息做出适当的决策，如操作执行器、执行算法。

（2）嵌入式网络

现有的嵌入式系统虽然已得到广泛的应用，但大多数还处在单独应用的阶段，独立于因特网之外。如果能够将嵌入式系统连接到因特网上，则可方便、低廉地将信息传送到任何需要的地方。嵌入式网络的主要优点：不需要专用的通信线路；速度快；协议是公开的，适用于任何一种WEB浏览器；信息反映的形式是多样化的等。

知识点：网络传感器

CH13新型传感器含答案传感器与检测技术第2版习题及解答

第13章新型传感器 一、单项选择题 1、模糊传感器的“智能”之处在于：它可以模拟人类感知的全过程，核心在于知识性，知识的最大特点在于其（）。 A. 信息化 B. 模糊性 C. 智能性 D. 系统性 2、网络传感器特别适于（） A、集中检测 B、远程分布测量和监控 C、局部监测 D、无人监测 3、网络传感器的核心是（） A、构成网络 B、分布式测量 C、使传感器实现网络通信协议 D、多节点 4、下列关于智能传感器的功能描述错误的是（）。 A. 自检功能 B. 自校功能 C. 自补偿功能 D. 自动抗干扰功能 5、下列关于智能传感器与传统传感器功能对比错误的是（）。 A. 具有信号调理功能 B. 具有自诊断、自校准功能 C. 具有自适应、自调整功能 D. 具有记忆、存储功能 二、多项选择题 1、模糊传感器的基本功能包括（） A、学习功能 B、推理联想功能 C、感知功能 D、通信功能 2.下列对传感器集成化的含义描述正确的是（）。 A. 将多个功能完全相同的敏感单元集成在同一个芯片上； B. 将多个体积相近，外形相似的元器件集成在一个区域； C. 对多个结构相同、功能相近的敏感单元进行集成； D. 对不同类型的传感器进行集成。 三、填空题 1、新型传感器是相对于而言，随着技术的发展和时间的推移，于近年新出现的一类传感器。 2、智能传感器较传统传感器最大的变化就是将和相结合。 3、所谓的智能式传感器就是一种带有的，兼有信息检测、信号处理、信息记忆、 的传感器。 4、模糊传感器是在传统数据检测的基础上，经过，以模拟人类自然语言 符号描述的形式输出测量结果的一类智能传感器。 5、完整的MEMS是由、、、通讯接口和电源等部

传感器技术与应用第2版-部分习题答案

第1章传感器特性习题答案： 5.答： 静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。 9．解： 10. 解： 11．解： 带入数据 拟合直线灵敏度 0.68,线性度±7% 。 ，， ，， ，， 13．解： 此题与炉温实验的测试曲线类似:

14．解： 15．解： 所求幅值误差为1.109,相位滞后33042, 所求幅值误差为1.109,相位滞后33042, 16．答： dy/dx=1-0.00014x。微分值在x<7143Pa时为正，x>7143Pa时为负，故不能使用。 17．答： ⑴20。C时，0～100ppm对应得电阻变化为250～350 kΩ。V0在48.78～67.63mV之间变化。 ⑵如果R2=10 MΩ，R3=250 kΩ，20。C时，V0在0～18.85mV之间变化。30。C时V0在46.46mV（0ppm）～ 64.43mV（100ppm）之间变化。 ⑶20。C时，V0为0～18.85mV，30。C时V0为0～17.79mV，如果零点不随温度变化，灵敏度约降低4.9%。但相对（2）得情况来说有很大的改善。 18．答： 感应电压=2πfCRSVN,以f=50/60Hz, RS=1kΩ, VN=100代入，并保证单位一致，得： 感应电压=2π*60*500*10-12*1000*100[V]=1.8*10-2V 第3章应变式传感器概述习题答案 9. 答：

《传感器与检测技术胡向东第2版》习题解答

传感器与检测技术(胡向东,第2版)习题解答 王涛 第1章概述 1、1 什么就是传感器？ 答:传感器就是能够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与装置,通常由敏感元件与转换元件组成。 1、2 传感器的共性就是什么？ 答:传感器的共性就就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等)输出。 1、3 传感器一般由哪几部分组成？ 答:传感器的基本组成分为敏感元件与转换元件两部分,分别完成检测与转换两个基本功能。另外还需要信号调理与转换电路,辅助电源。 1、4 传感器就是如何分类的？ 答:传感器可按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系以及所蕴含的技术特征等分类,其中按输入量与工作原理的分类方式应用较为普遍。 ①按传感器的输入量(即被测参数)进行分类 按输入量分类的传感器以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。 ②按传感器的工作原理进行分类 根据传感器的工作原理(物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等),可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。 ③按传感器的基本效应进行分类 根据传感器敏感元件所蕴含的基本效应,可以将传感器分为物理传感器、化学传感器与生物传感器。 1、6 改善传感器性能的技术途径有哪些？ 答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。 第2章传感器的基本特性 2、1 什么就是传感器的静态特性？描述传感器静态特性的主要指标有哪些？ 答:传感器的静态特性就是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。 衡量传感器静态特性的主要指标就是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性与漂移。2、3 利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算非线性误差、迟滞与重复性误差。设压

传感器与检测技术题库及答案

传感器与检测技术题库及答案 一、名词解释 1.传感器 传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。 2.转换元件 转换元件就是敏感元件的输入转换成电参量输出。 3.敏感元件 敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 4.测量 测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法去的某一客观事物定量数据资料的认识过程。 5.检测 检测是利用各种物理.化学效应.选择合适的方法与装置，将生产.科研.生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程。 6.灵敏度 灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值。 7.测量方法 测量所采用的方法。 8.测量误差 测量值与被测量的真值之间产生的差异。 9.分辨力 分辨力是指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。 10.绝对误差 绝对误差是指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。 11.满度相对误差 满度相对误差γm用绝对误差Δ与仪器满量程Am的百分比表示。

12.标称相对误差 标称相对误差γx用绝对误差Δ与测量值Ax的百分比表示。 13.系统误差 在相同条件下，多次重复测量同一被测量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。 14.随机误差 当多次重复测量同一被测量时，若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化，则该误差称为随机误差。 15.粗大误差 明显偏离真值的误差称为粗大误差，也称为过失误差。 16.静态误差 当被测量不随时间变化时所产生的误差称为静态误差。 17.动态误差 当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。 18.直接测量 直接测量法是指在使用仪表或传感器进行测量时，不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上读出测量结果的方法。 19.间接测量 间接测量法是指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量，通过计算求得被测量的方法。 20.线性度 线性度是指传感器输入量与输出量之间的静态特性曲线偏离直线的程度，其又称为非线性误差。 21.应变效应 导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形，其电阻发生变化的现象称为应变效应。22.压阻效应 当半导体受到应力作用时，由于载流子迁移率的变化，使其电阻率发生变化的现象。 23.露点

传感器与自动检测技术(第2版)余成波—第三章部分答案

《传感器与自动检测技术》作业 电信10—2班 马小龙 1006110213 3.3金属电阻式应变片和半导体电阻应变片在工作原理上有何不同？ 答：金属电阻式应变片是利用金属材料的电阻定律，应变片的结构尺寸变化时，电阻相 应地变化，其电导率P 并未发生变化。而半导体电阻应变片的工作原理基于材料的压阻效应。 压阻效应又是指当半导体材料的某一轴向受外力作用是，其电导率P 则发生变化的现象。 3.5如下图所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3v ，R3=R4=100，R1和R2为相同型 号的电阻应变片，其电阻值均为100，灵敏度系数K=2.0.两只应变片分别粘贴于等强度梁同 一截面的正、反两面。设等强度梁在变力后产生的应变为5000με，试求此时电桥输出端电 压Uo. 解：此电桥为采用全桥工作方式，故5.74 1053243 0=???==-U K U εmV 3.6哪些因素引起应变片的温度误差，写出相应误差表达式，并说明电路补偿的原理。 答：（1）由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差 , 称为应变片的温度 误差。 产生应变片温度误差的主要因素有 : a 、电阻温度系数的影响：:敏感栅的电阻丝阻 值随温度变化的关系可用下式表示：当温度变化Δ t 时 , 电阻丝电阻的变化值为 Δ Rt=Rt- R0= Ro α o Δ t ；b 、试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响 ：当试件与电 阻丝材料的线膨胀系数相同时 , 不论环境温度如何变化 , 电阻丝的变形仍和自由状态一 样 , 不会产生附加变形。当试件和电阻丝线膨胀系数不同时 , 由于环境温度的变化 , 电 阻丝会产生附加变形 , 从而产生附加电阻。有：Δ R /Ro=αΔ t 。 (2)电阻应变片的温度补偿方法:电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变 片自补偿两大类。1) 线路补偿法 :电桥补偿是最常用的且效果较好的线路补偿法。图 3 - 4 所示是电桥补偿法的原理图。电桥输出电压 Uo 与桥臂参数的关系为 Uo=A （ R1 R4- RB R3 ） 式中 : A:由桥臂电阻和电源电压决定的常数。 R1:工作应变片； RB:补偿应变片 由 上式可知 , 当 R3 和 R4 为常数时 , R1 和 RB 对电桥输出电压 U0 的作用方向相反。利 用这一基本关系可实现对温度的补偿。 工程上 , 一般按 R1 = R2 = R3 = R4 选取桥臂电阻。当温度升高或降低Δ t = t-t0 时 , 两个应变片的因温度而引起的电阻变化量相等 , 电桥仍处于平衡状态 , 即 Uo=A ［（ R1+ Δ R1t ） R4-(RB+ Δ RBt)R3 ］ =0 .若此时被测试件有应变ε的作用 , 则工作应变片 电阻 R1 又有新的增量Δ R1=R1K ε , 而补偿片因不承受应变 , 故不产生新的增量 , 此 时电桥输出电压为 Uo = AR1R4K ε （ 3 - 26 ）;由上式可知 , 电桥的输出电压 Uo 仅与 被测试件的应变ε有关 , 而与环境温度无关。 2) 应变片的自补偿法 :这种温度补偿法是 利用自身具有温度补偿作用的应变片 , 称之为温度自补偿应变片。 要实现温度自补偿 ,

(完整版)传感器与检测技术试卷及答案

(完整版)传感器与检测技术试卷及答案1．属于传感器动态特性指标的是（D ） 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类，下列不属于的是（B ） 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差D粗大误差 3、非线性度是表示校准（B ）的程度。 、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ）、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） 工作频率宽

B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 同意输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B） 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 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） 测量B感知C 信号调节D 转换 8 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 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差D粗大误差 二、推断 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。

（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，周密度高的准确度不一定高，准确度高的周密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×） 5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。（×） 6.线性度就是非线性误差.（×） 7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√） 8.传感器的被测量一定就是非电量（×） 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。（√） 10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√） 二、简答题：（50分） 1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？ 答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足

(完整版)传感器与检测技术习题答案

第1章传感器与检测技术基础思考题答案 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号 主称——传感器，代号C； 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2； 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3； 序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。 例：应变式位移传感器：C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U 来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0的要求，因此对△U，这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示： 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1

传感器与检测技术(第二版)参考答案参考答

传感器与检测技术（第二版）参考答案 第1章 检测技术基本知识 1.1单项选择:1.B 2.D 3. A 4.B 1.2见P1；1.3见P1-P3；1.4见P3-P4；1.5 见P5；1.6 （1）1℃（2）5﹪，1﹪ ； 1.7 0.5级、0.2级、0.2级；1.8 选1.0级的表好。0.5级表相对误差为25/70=3.57﹪, 1.0级表相对误差为1/70=1.43﹪；1.9见P10-P11；1.10见P11- P12；1.11 见P13-P14 第2章 电阻式传感器及应用 2.1 填空1.气体接触，电阻值变化；2.烧结型、厚膜型； 3.加热器，加速气体氧化还原反应； 4.吸湿性盐类潮解，发生变化 2.2 单项选择1.B 2. C 3 B 4.B 5.B 6. A 2.3 P17；2.4 P17；2.5P24；2.6 P24；2.7 P24-P25；2.8 P25；2.9 P26；2.10 P30-31 2.11 应变片阻值较小；2.12P28，注意应变片应变极性，保证其工作在差动方式； 2.16 Uo=4m V ；2.17 P34；2.18 P34；2.19 (1) 桥式测温电路，结构简单。（2）指示仪表 内阻大些好。（3）RB:电桥平衡调零电阻。 2.20 2.21 线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好；传感器的延迟时间越短越好；传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。2.23 P44；2.33 P45 第3章 电容式传感器及应用 3.1 P53-P56；3.2 变面积传感器输出特性是线性的。 3.3 P58-P59；3.4 P59-P61 3.5 当环境相对湿度变化时，亲水性高分子介质介电常数发生改变，引起电容器电容值的变化。属于变介电常数式。3.6 参考变面积差动电容传感器工作原理。参考电容式接近开关原理。3.8 （1）变介电常数式；（2）参P62 电容油料表原理 第4章 电感式传感器及应用

CH热电式传感器(含答案)《传感器与检测技术(第版)》习题及解答(2021年整理精品文档)

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第8章热电式传感器 一、单项选择题 1、热电偶的基本组成部分是（ )。 A。热电极 B。保护管 C。绝缘管 D. 接线盒 2、在实际应用中，用作热电极的材料一般应具备的条件不包括( ）。 A. 物理化学性能稳定 B. 温度测量范围广 C。电阻温度系数要大 D. 材料的机械强度要高 3、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（）。 A。补偿导线法 B. 电桥补偿法 C。冷端恒温法 D。差动放大法 4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( ）。 A．接线方便 B. 减小引线电阻变化产生的测量误差 C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响 D。减小桥路中电源对热电阻的影响 5、目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（ )。 A．30 B．50 C．100 D．40 6、我国生产的铜热电阻，其初始电阻R0为（ ). A．50Ω B．100Ω C．10Ω D．40Ω 7、目前我国使用的铂热电阻的测量范围是（） A．－200～850℃ B．－50~850℃

传感器与检测技术第二版课后答案

一、单选题 1.在质量控制中，常用的传感器有（）。 A. 压力传感器 B. 温度传感器 C. 湿度传感器 D. 流量传感器 答案：A、B、D 2.传感器的工作原理是（）。 A. 变换物理量为电信号 B. 变换电信号为物理量 C. 变换物理量为光信号 D. 变换光信号为物理量

答案：A、B 3.以下哪种传感器不属于电控传感器（）。 A. 电位器 B. 电容器 C. 电磁传感器 D. 温度传感器 答案：B 4.常用的检测技术有（）。 A. 激光检测 B. 振动检测 C. 放射检测 D. 声学检测 答案：A、B、C、D 二、多选题

1.激光检测的优点有（）。 A. 精度高 B. 快速检测 C. 无损检测 D. 检测范围广 答案：A、B、C、D 2.声学检测的优点有（）。 A. 快速检测 B. 无损检测 C. 检测范围广 D. 成本低 答案：A、B、D 3.放射检测的优点有（）。 A. 精度高 B. 快速检测 C. 无损检测 D. 检

测范围广 答案：A、B、C、D 4.振动检测的优点有（）。 A. 精度高 B. 快速检测 C. 无损检测 D. 检测范围广 答案：A、B、C、D 三、简答题 1.请简要介绍传感器的分类及其工作原理？ 传感器可以分为电控传感器和非电控传感器

两类。电控传感器是指以电信号为输出的传 感器，包括电位器、电容器、电磁传感器等；非电控传感器是指以非电信号为输出的传感器，包括温度传感器、压力传感器、流量传 感器等。 传感器的工作原理是将物理量变换为电信号 或其他信号，以便检测、测量物理量的变化。具体而言，传感器的工作原理是将物理量变 换为电信号或光信号，从而检测物理量的变化。 2.请简要介绍激光检测的优点？ 激光检测的优点有：

《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答

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第一章 传感器与检测技术概论 作业与思考题 1．某线性位移测量仪，当被测位移由变到时，位移测量仪的输出电压由减至，求该仪器的灵敏度。 依题意： 已知X 1=； X 2=； Y 1=； Y 2= 求：S ； 解：根据式（1-3） 有：15 .45.55.35.21212-=--=--=∆∆=X X Y Y X Y S V/mm 答：该仪器的灵敏度为-1V/mm 。 2．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：Ω/℃；电桥：Ω；放大器：100（放大倍数）；笔式记录仪：V 求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。所对应的温度变化值。 依题意： 已知S 1=Ω/℃； S 2=Ω； S 3=100； S 4=V ； ΔT=4cm 求：S ；ΔT 解：检测系统的方框图如下： ΔL （3分） （1）S=S 1×S 2×S 3×S 4=××100×=（cm/℃） （2）因为：T L S ∆∆=

所以：29.114035 .04==∆=∆S L T （℃） 答：该测温系统总的灵敏度为℃；记录笔尖位移4cm 时，对应温度变化℃。 3．有三台测温仪表，量程均为0_600℃，引用误差分别为%、%和%，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过%，选哪台仪表合理？ 依题意， 已知：R=600℃； δ1=%； δ2=%； δ3=%； L=500℃； γM =%

求：γM1 γM2 γM3 解： （1）根据公式（1-21）%100⨯∆=R δ 这三台仪表的最大绝对误差为： 0.15%5.26001=⨯=∆m ℃ 0.12%0.26002=⨯=∆m ℃ 0.9%5.16003=⨯=∆m ℃ （2）根据公式（1-19）%100L 0 ⨯∆=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为： %75.2%10050015%10011=⨯=⨯∆= L m m γ %4.2%100500 12%10012=⨯=⨯∆=L m m γ %25.2%1005009%10013=⨯=⨯∆= L m m γ 可见，使用级的仪表最合理。 原因是，即满足了仪表误差要求，又不浪费精度指标。 答：使用级的仪表最合理。原因是，即满足了仪表误差要求，有不浪费精度指标。 第二章 电阻式传感器技术 作业与思考题

传感器与检测技术第2版试题三含参考答案

传感器与自动检测技术仿真试题三 试卷一（闭卷） （考试时间90分钟，总分80分） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均不得分。 1、传感技术与信息学科紧密相连，是（）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. 信息获取 2、下列测量方法属于组合测量的是（）。 A. 用电流表测量电路的电流 B. 用弹簧管压力表测量压力 C. 用电压表和电流表测量功率 D. 用电阻值与温度关系测量电阻温度系数 3、传感器的静态特性，是指当传感器输入、输出不随( )变化时，其输 出-输入的特性。 A.时间 B.被测量 C.环境 D.地理位置 =秒的一阶系统，当受到突变温度作4、已知某温度传感器为时间常数τ3 用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为（）秒 A．3 B．1 C． D．1/3 5、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 6、下列说法正确的是（）。 A. 差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。 B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向。 C. 相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。 D. 相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向。 7、下列对红外传感器的描述错误的是（）。 A. 红外辐射是一种人眼不可见的光线 B. 红外线的波长范围大致在~1000μm之间 C. 红外线是电磁波的一种形式，但不具备反射、折射特性 D. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器。 8、微波传感器测量物体含水量主要利用下述微波的哪一个特点（） A. 微波波长很短，频率很高 B. 水对微波的反射作用很强 C. 微波的传输特性很好 D. 水对微波的吸收作用很强 9、在理想介质中，超声波的衰减来自于超声波的（）。 A. 扩散 B. 散射 C. 吸收 D. 投射 10、半导体气体传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触，造成（） 发生变化，借此检测特定气体的成分及其浓度。 A.半导体电阻 B.半导体上电流 C.半导体上电压 D.半导体性质 二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 1、解释什么是传感器？传感器的基本组成包括哪两大部分？这两大部分各自起什么作用？ 2、什么叫正压电效应和逆压电效应？什么叫纵向压电效应和横向压电效应？

《传感与检测技术》习题及解答

第1章 传感与检测技术基础 第2章 电阻式传感器 第3章 电感式传感器 1、电感式传感器有哪些种类？它们的工作原理分别是什么？ 2、说明 3、变气隙长度自感式传感器的输出特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？ 答：根据变气隙自感式传感器的计算式：00 022l S W L μ=，线圈自感的大小，即线圈自感 的输出与线圈的匝数、等效截面积S 0和空气中的磁导率有关，还与磁路上空气隙的长度l 0有关； 传感器的非线性误差：%100])([20 0⨯+∆+∆= l l l l r 。由此可见，要改善非线性，必须使 l l ∆要小，一般控制在0.1~0.2。（因要求传感器的灵敏度不能太小，即初始间隙l 0应尽量小，故l ∆不能过大。） 传感器的灵敏度：2 0022l S W dl dL l L K l ⨯-=≈∆∆≈μ，由此式可以看出，为提高灵敏度可增加线圈匝数W ，增大等效截面积S 0，但这样都会增加传感器的尺寸；同时也可以减小初始间隙l 0，效果最明显。 4、试推导 5、气隙型 6、简述 7、试分析 8、试推导 9、试分析 10、如何通过

11、互感式 12、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：在差动式自感传感器和差动变压器中，衔铁位于零点位置时，理论上电桥输出或差动变压器的两个次级线圈反向串接后电压输出为零。但实际输出并不为零，这个电压就是零点残余电压。 残差产生原因： ①由于差动式自感传感器的两个线圈结构上不对称，如几何尺寸不对称、电气参数不 对称。 ②存在寄生参数； ③供电电源中有高次谐波，而电桥只能对基波较好地预平衡。 ④供电电源很好，但磁路本身存在非线性。 ⑤工频干扰。 差动变压器的零点残余电压可用以下几种方法减少或消除： ①设计时，尽量使上、下磁路对称；并提高线圈的品质因素Q=ωL/R； ②制造时，上、下磁性材料性能一致，线圈松紧、每层匝数一致等 ③采用试探法。在桥臂上串/并电位器，或并联电容等进行调整，调试使零残最小后，再接入阻止相同的固定电阻和电容。 ④采用带相敏整流的电桥电路。 ⑥拆圈法：通过实验，依次拆除二次线圈1~2圈，调整线圈的感抗。方法麻烦，但行 之有效。 （注：若按教材的回答也算正确） 13、何谓涡流效应？ 14、为什么电涡流传感器被归类为电感式传感器？它属于自感式还是互感式？ 答：电感式传感器是建立在电磁感应的基础上，利用线圈自感或互感的改变来实现非电量的检测。电涡流传感器是建立在电磁场理论的基础上的，当检测线圈通以交变电流并接近被测导体时，由于涡流效应，会在被测导体表面形成电涡流；同时电涡流与检测线圈相互作用，会引起检测线圈的阻抗变化。因为这种作用机理是建立在磁场相互作用的基础上，所以电涡流传感器归类为电感式传感器。 根据电涡流传感器的检测原理，再结合电涡流传感器的等效电路及分析，检测线圈

传感器与检测技术试卷及答案

传感器与检测技术试卷及答案 第一部分选择题〔共24 分〕 第二部分非选择题〔共76分〕 二、填空题 13．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。 15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。16．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 。 17．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。18．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则说明扭矩。 19．电容式压力传感器是变型的。 20．一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,其中压阻系数πL为Pa-1。 21．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。22．热敏电阻常数B 大于零的是温度系数的热敏电阻。 23．假设测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。 24．交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为ϕ1ϕ 2ϕ 3 ϕ4，假设电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为。 三、问答题〔本大题共6小题，每题4分，共24分〕 25．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 26．答复与直线式感应同步器有关的以下问题： 〔1〕它由哪两个绕组组成？ 〔2〕鉴相式测量电路的作用是什么？ 27．简述压磁式扭矩仪的工作原理。 28．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。 29．简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。 30．采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？ 四、计算题〔本大题共3小题，每题8分，共24分〕 31．已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz，测量齿盘的齿数Z=36，求：〔1〕被测轴的转速是每分钟多少转？ 〔2〕在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1个数字，其最大转速误差是多少？32．一热敏电阻在0℃和100℃时，电阻值分别为200kΩ和10kΩ。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。 33．求正弦信号x(t)=x0sinωt的自相关函数。 五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕 34．图示为电阻网络D/A转换电路。 〔1〕写出电流i 与电压VREF的关系式。 〔2〕假设VREF=10V，输入信号D3D2D1D0=1000，试计算输出电压V0=？

传感器与检测技术题库及答案

《传感器与检测技术》答案 一、名词解释 1.传感器 传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。 2.转换元件 转换元件就是敏感元件的输入转换成电参量输出。 3.敏感元件 敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 4.测量 测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法去的某一客观事物定量数据资料的认识过程。 5.检测 检测是利用各种物理.化学效应.选择合适的方法与装置，将生产.科研.生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程。 6.灵敏度 灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值。 7.测量方法 测量所采用的方法。 8.测量误差 测量值与被测量的真值之间产生的差异。 9.分辨力 分辨力是指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。 10.绝对误差 绝对误差是指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。 11.满度相对误差 满度相对误差γm用绝对误差Δ与仪器满量程Am的百分比表示。 12.标称相对误差 标称相对误差γx用绝对误差Δ与测量值Ax的百分比表示。

13.系统误差 在相同条件下，多次重复测量同一被测量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。 14.随机误差 当多次重复测量同一被测量时，若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化，则该误差称为随机误差。 15.粗大误差 明显偏离真值的误差称为粗大误差，也称为过失误差。 16.静态误差 当被测量不随时间变化时所产生的误差称为静态误差。 17.动态误差 当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。 18.直接测量 直接测量法是指在使用仪表或传感器进行测量时，不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上读出测量结果的方法。 19.间接测量 间接测量法是指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量，通过计算求得被测量的方法。 20.线性度 线性度是指传感器输入量与输出量之间的静态特性曲线偏离直线的程度，其又称为非线性误差。 21.应变效应 导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形，其电阻发生变化的现象称为应变效应。22.压阻效应 当半导体受到应力作用时，由于载流子迁移率的变化，使其电阻率发生变化的现象。 23.露点 当温度下降到某一温度，水蒸气的气压与同温度下的饱和水蒸气的气压相等时，空气中的水蒸气将向液相转化而凝结为露珠，这一特定的温度被称为空气的露点温度，简称为露点。 24.电涡流

传感器与检测技术课后题答案

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第1章概述 什么是传感器？ 传感器定义为能够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和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 传感器的共性是什么？ 传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。 传感器由哪几部分组成的？ 由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 传感器如何进行分类？ （1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。 传感器技术的发展趋势有哪些？ （1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化 （5）传感器的微型化 改善传感器性能的技术途径有哪些？ （1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5) 稳定性处理 第2章传感器的基本特性 什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些 答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。 传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化 答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。

传感器技术及应用(第二版)思考题与习题参考答案

思考题与习题参考答案 第1章 1-1 什么叫传感器？它由哪几部分组成？它们的相互作用及相互关系如何？ 答：传感器是把被测量转换成电化学量的装置，由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器输出信号一般都很微弱，需要信号调理与转换电路进行放大、运算调制等，此外信号调理转换电路以及传感器的工作必须有辅助电源，因此信号调理转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。 1-2 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些指标的含义？ 答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输入与输出的关系。衡量静态特性的重要指标是线性度、 灵敏度，迟滞和重复性等。 灵敏度是输入量∆y 与引起输入量增量∆y 的相应输入量增量∆x 之比。传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。迟滞是指传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象。重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随时间变化的现象。精度是用来评价系统的优良程度。 1-3 某线性位移测量仪，当被测位移X 由3.0mm 变到4.0mm 时，位移测量仪的输出电压V 由3.0V 减至2.0V ，求该仪器的灵敏度。 解：该仪器的灵敏度为 10 .30.40.30.2X V -=--=∆∆= S （V/mm ） 1-4 用测量范围为-50～150KPa 的压力传感器测量140KPa 压力时，传感器测得示值为142KPa ，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。

《传感器》第2版-余成波 传感器与自动检测技术习题参考答案

第一章习题参考解 1.1 什么是传感器？传感器特性在检测系统中起什么作用？ 答：传感器（Transducer/sensor）的定义为：“能感受（或响应）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，通常由敏感元件和转换元件组成”。 传感器的基本特性是指传感器的输入—输出关系特性，是传感器的内部结构参数作用关系的外部特性表现。不同的传感器有不同的内部结构参数，这些内部结构参数决定了它们具有不同的外部特性。对于检测系统来说存在有静态特性和动态特性。一个高精度的传感器，必须要有良好的静态特性和动态特性，从而确保检测信号（或能量）的无失真转换，使检测结果尽量反映被测量的原始特征。 1.2 画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。 答：传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成，组成框图如图所示。 敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件，如膜片和波纹管，可以把被测压力变成位移量。若敏感元件能直接输出电量（如热电偶），就兼为传感元件了。还有一些新型传感器，如压阻式和谐振式压力传感器、差动变压器式位移传感器等，其敏感元件和传感器就完全是融为一体的。 变换元件——又称传感元件，是传感器的重要组成元件。它可以直接感受被测量（一般为非电量）而输出与被测量成确定关系的电量，如热电偶和热敏电阻。传感元件也可以不直接感受被测量，而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。例如差动变压器式压力传感器，并不直接感受压力，而只是感受与被测压力成确定关系的衔铁位移量，然后输出电量。一般情况下使用的都是这种传感元件。 信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用信号的电路。信号调理与转换电路根据传感元件类型的不同有很多种类，常用的电路有电桥、放大器、振荡器和阻抗变换器等。