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传感器技术习题与答案

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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. 数据采集电路

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(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面的功能: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. 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

1、传感器在工作过程中,必须满足一些基本的物理定律,其中包含(ABCD)。

A. 能量守恒定律

B. 电磁场感应定律

C. 欧姆定律

D. 胡克定律

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 )等多方面的综合技术。

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 )。

A. 工业领域

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. 按输出量分

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

三、填空题

1、传感技术与信息学科紧密相关,是自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面的功能是检测和转换。

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定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

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量和数字量两种。

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节转换电路组成。

11、传感器是能感受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。是实现传感功能的基本器件。

12、传感器技术的共性,就是利用物理定律和物质的物理、化学或生物,将非电量输入转换成电量输出。

13、由传感器的定义可知,传感器要完成两个方面的功能: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定性了解和定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、试述传感器的定义、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,其输出-输入的特性。A

A.时间

B.被测量

C.环境

D.地理位置

9、非线性度是测量装置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.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 )。

A.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

5.一般而言,传感器的线性度并不是很理想,这就要求使用一定的线性化方法,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

1、灵敏度是传感器在稳态下输出量变化对输入量变化的比值。

2、系统灵敏度越高,就越容易受到外界干扰的影响,系统的稳定性就越差。

3、漂移是指传感器在输入量不变的情况下,输出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出量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、一个高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。

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、超调量作为评定指标。

11、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv ,其灵敏度为60mv/mm 。

四、简答题

1、什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?解释其定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

1、试求下列一组数据的端点线性度:

2、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)。

电阻式传感器习题

一、单项选择题

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. 提高桥臂比

C. 提高桥臂电阻值

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量( 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同

6、电阻应变片的线路温度补偿方法有( B )。

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

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高,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 相对两臂电阻的比值相等

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

二、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数的影响。

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正比关系。

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面上,补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的补偿块上,且补偿应变片不承受应变。

6、半导体应变片工作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高灵敏度的作用。

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,同时还能起到温度补偿的作用。

11、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,这种现象称 应变 效应;固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称 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_ __ 信号调节电路 _,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,其产生的原因有电阻温度系数 的影响和 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数 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,需采用特别设计的测量电路,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 提高桥臂比 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

1、在半导体应变片电桥电路中,其一桥臂为半导体应变片,其余均为固定电阻,该桥路受到ε=4300μ应变作用。若该电桥测量应变时的非线性误差为1%,n=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 , R1=R2=R3=R4=100Ω。

(1)R1为金属应变片,其余为外接电阻,当R1的增量为△R1=1.0Ω时,试求电桥的输出电压Uo 。

(2)R1,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)R1,R2都是应变片,且批号相同,感应应变的大小为△R1=△R2=1.0Ω,但极性相反,其余为外接电阻,试求电桥的输出电压Uo 。

3

,未受到应变时,R1=120Ω。当试件受力F 时,应变片

承受平均应变ε=800μm/m 。试求:

(1)应变片的电阻变化量△R1和电阻相对变化量△R1/R1。

(2)将电阻应变片R1置于单臂测量电桥,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,应采取何种措施?并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。

A

U o +

4、一应变片的电阻R=120 Ω,k=2.05,用作应变片为800μm/m的传感元件。

①.求ΔR/R和ΔR;

②.若电源电压U=3V,惠斯登电桥初始平衡,求输出电压U0。

11、一个直流应变电桥如图5-38。已知:R1=R2=R3=R4=R=120Ω,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R1/R=1/100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=100Ω, 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ΔR1/R=1/100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F, 四个臂全部为应变片,请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。

R1R2

R3R4

E U0

F

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 = 100?。当试件受力F时,应变片承受平均应变ε= 1000μm/m,求:

(1)应变片电阻变化量?Rx和电阻相对变化量?Rx/Rx 。

(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,求电桥输出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

一、单项选择题

1、电感式传感器的常用测量电路不包括( C )。

A. 交流电桥

B. 变压器式交流电桥

C. 脉冲宽度调制电路

D. 谐振式测量电路

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. 根据输出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 )。

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

二、多项选择题BCDE

2、电感式传感器可以对( A BCDE )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

三、填空题

1、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的,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。

2、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,输出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,其次级绕组都用顺向串接形式连接,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量的矛盾。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,称它为零点残余电压。

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(①增加,②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?怎样提高其灵敏度?

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围?

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

1、如将变面积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d0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.变面积式

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 )。

A.交流电流B.电场强度C.重量D.位移

6、下列不属于电容式传感器测量电路的是(D )

A.调频测量电路B.运算放大器电路

C.脉冲宽度调制电路D.相敏检波电路

7、电容式传感器做成差动结构后,灵敏度提高了(A )倍

A.1 B.2 C.3 D.0

二、多项选择题

1、电容式传感器中输入量与输出量关系为线性的有( AB )

A.变面积型电容传感器

B.变介质型电容传感器

C.变电荷型电容传感器

D.变极距型电容传感器

2、电容式传感器信号转换电路中,(AB )用于单个电容量变化的测量

A.调频电路B.运算放大电路

C.二极管双T型交流电桥D.脉冲宽度调制电路

三、填空题

1、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容量的变化来实现对物理量的测量。

2、电容式传感器根据其工作原理的不同可分为 变极距型 电容式传感器、 变面积型 电容式传感器和 变介质型 电容式传感器。

3、变极距型电容式传感器的灵敏度是指单位距离改变引起的 电容相对变化量 。

4、变极距型电容式传感器单位输入位移所引起的灵敏度与两极板初始间距成 反比 关系。

5、电容式传感器中,变介电常数式多用于 液位 的测量;电容式传感器中,变面积式常用于较大的 位移量 的测量。

6、变间距电容传感器的灵敏度与 电容极板初始距离 成反比,所以适合于微小位移的测量。变面积式电容传感器的灵敏度与 位移量 成正比,所以不适合微小位移的测量。

7、电容式传感器的灵敏度是指单位距离改变引起的 电容相对变化量 。

三、填空题

8、电容式传感器利用了将 非电量 的变化转化为 电容量 的变化来实现对物理量的测量。

9、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除 ② (①变面积型,②变极距型, ③变介电常数型)外是线性的。

10、电容式传感器将非电量变化转换为 电容量 的变化来实现对物理量的测量,广泛应用与 位移 、 振动 、角度、 加速度 等机械量的精密测量。

11、移动电容式传感器动极板,导致两极板有效覆盖面积A 发生变化时,将导致电容量变化,传感器电容改变量 与动极板水平位移成 线性 关系、与动极板角位移成 线性 关系。

12、忽略边缘效应,变面积型电容式传感器输入量与输出量的关系为 线性 (线性、非线性),变介质型电容式传感器输入量与输出量的关系为 线性 (线性、非线性),变极距型电容式传感器输入量与输出量的关系为 非线性 (线性、非线性)。

13、变极距型电容传感器做成差动结构后,灵敏度提高了1 倍,而非线性误差转化为 平方 关系而得以大大降低。

四、简答题

1、根据电容式传感器工作原理,可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点?各适用于什么场合?

2、如何改善单极式变极距电容传感器的非线性?

3、电容式传感器有哪几种类型?差动结构的电容传感器有什么优点?

4、简述电容式传感器的工作原理与分类。

5、影响电容式极距变化型传感器灵敏度的因素有哪些?提高其灵敏度可以采取哪些措施,带来什么后果?

6、根据电容传感器的工作原理说明它的分类,电容传感器能够测量哪些物理参量?

7

8、简述变极距型电容传感器的工作原理(要求给出必要的公式推导过程)。

9、试推导差动变极距型电容式传感器的灵敏度,并与单极式相比较。

10、电容式传感器的基本工作原理是什么?根据其基本原理说明它的分类并分别举例说明其应用(要求每种类型至少例出一项应用)。

压电式传感器习题

一、单项选择题

1、对石英晶体,下列说法正确的是( A )。

A. 沿光轴方向施加作用力,不会产生压电效应,也没有电荷产生。 1—固定电极;2—绝缘垫;3—质量块;4—弹簧;5—输出端;6—壳体

传感器技术与应用第3版习题答案

《传感器技术与应用第3版》习题参考答案 习题1 1.什么叫传感器?它由哪几部分组成? 答:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常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。 2. 传感器在自动测控系统中起什么作用? 答:自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。一个完整的自动测控系统,一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量,提供给测量电路处理。 3. 传感器分类有哪几种?各有什么优、缺点? 答:传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测输入量来分,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等;另一种是按传感器的工作原理来分,如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器等。还有按能量的关系分类,即将传感器分为有源传感器和无源传感器;按输出信号的性质分类,即将传感器分为模拟式传感器和数字式传感器。 按被测输入量分类的优点是比较明确地表达了传感器的用途,便于使用者根据其用途选用;缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异,不便使用者掌握其基本原理及分析方法。 按工作原理分类的优点是对传感器的工作原理比较清楚,有利于专业人员对传感器的深入研究分析;缺点是不便于使用者根据用途选用。 4. 什么是传感器的静态特性?它由哪些技术指标描述? 答:传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性。它有线性度、灵敏度、重复性、迟滞现象、分辨力、稳定性、漂移等技术指标。 5. 为什么传感器要有良好的动态特性?什么是阶跃响应法和频率响应法? 答:在动态(快速变化)的输入信号情况下,要求传感器能迅速准确地响应和再现被测信号的变化。因此,需要传感器具有良好的动态特性。 测试和检验传感器的动态特性有瞬态响应法和频率响应法。阶跃响应法即瞬态响应法,是给传感器输入一个单位阶跃函数的被测量,测量其输出特性。动态特性优良的传感器的输出特性应该上升沿陡,顶部平直。 频率响应法是给传感器输入各种频率不同而幅值相同,初相位为零的正弦函数的被测量,测量其输出的正弦函数输出量的幅值和相位与频率的关系。动态特性优良的传感器,输出的正弦函数输出量的幅值对于各频率是相同的,相位与各频率成线性关系。

传感器题库及答案

压电式传感器 一、选择填空题: 1、压电式加速度传感器是(D )传感器。 A、结构型 B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号 2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时,(A )。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形的现象称为(B )。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 4、天然石英晶体与压电陶瓷比,石英晶体压电常数(C),压电陶瓷的稳定性(C )。 A、高,差 B、高,好 C、低,差 D、低,好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为(D)。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联,也可等效为一个与电容相串联的电压源。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。 二、简答题 1、什么是压电效应?纵向压电效应与横向压电效应有什么区别? 答:某些电介质,当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时,内部就产生极化现象,相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称压电效应。通常把沿电轴X-X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”;而把沿机械轴Y-Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同,电荷产生方向也不同。 2、压电式传感器为何不能测量静态信号? 答:因为压电传感元件是力敏感元件,压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号,而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。

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 ) A 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 ) A 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。 A 、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 ) A 、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 ) A 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 允许输入量大 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 ) 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 7 传感器主要完成两个方面的功能:检测和(D ) A 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 A 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。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D 粗大误差 二、判断 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,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,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 满足通常的需要,而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时,相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输 出特性的概念以及它们之间的关系。 答:框图如下: 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。 当测量误差很小时,可以忽略,此时测量值可称为相对真值。 输入 输出 相对真值 测量误差 测量值

传感器原理及应用期末考试试卷(含答案)

传感器原理及应用 一、单项选择题(每题2分.共40分) 1、热电偶的最基本组成部分是()。 A、热电极 B、保护管 C、绝缘管 D、接线盒 2、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 3、热电偶测量温度时( )。 A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需加电压 4、在实际的热电偶测温应用中,引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪 个基本定律( )。 A、中间导体定律 B、中间温度定律 C、标准电极定律 D、均质导体定律 5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要()。 A、必须使用两种不同的金属材料; B、热电偶的两端温度必须不同; C、热电偶的冷端温度一定要是零; D、热电偶的冷端温度没有固定要求。 6、下列关于测温传感器的选择中合适的是()。 A、要想快速测温,应该选用利用PN结形成的集成温度传感器; B、要想快速测温,应该选用热电偶温度传感器; C、要想快速测温,应该选用热电阻式温度传感器; D、没有固定要求。 7、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、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 D、减小桥路中电源对热电阻的影响 8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中,我们得出一阶传感器的实例,其中用到了()。 A、动量守恒; B、能量守恒; C、机械能守恒; D、电荷量守恒; 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

《传感器原理及应用》课后答案

第1章传感器基础理论思考题与习题答案 1.1什么是传感器?(传感器定义) 解: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或装置,通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用? 解:传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系,所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种:静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性,它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性,它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 1.3传感器由哪几部分组成?说明各部分的作用。 解:传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。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电信号的部分,调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分,如书中图1.1所示。 1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意 义?动态参数有那些?应如何选择? 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。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。意义略(见书中)。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等,应根据被测非电量的测量要求进行选择。 1.5某位移传感器,在输入量变化5mm时,输出电压变化为300mV,求其灵敏度。 解:其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 1.6某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0.2mV/℃、

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 KPa和 KPa。它们的绝对误差为。 A 和 B 和 C 和 2、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、有一台测量仪表,其标尺范围0—500 KPa,已知绝对误差最大值 P max=4 KPa,则该仪表的精度等级。 A 级 B 级 C 1级 D 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 倍 D 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、有一台精度级,测量范围0—100 KPa,则仪表的最小分格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要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。

最新传感器试题及答案

一、填空题(20分) 1.传感器由(敏感元件,转换元件,基本转换电路)三部分组成。 2.在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的(1.5 ) 倍左右为宜。 3.灵敏度的物理意义是(达到稳定工作状态时输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。) 4. 精确度是指(测量结果中各种误差的综合,表示测量结果与被测量的真值之间的一致程度。) 5.为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用(细分)技术。 6.热电阻主要是利用电阻随温度升高而(增大)这一特性来测量温度的。 7.传感器静态特性主要有(线性度,迟滞,重复性,灵敏度)性能指标来描述。 8.电容传感器有三种基本类型,即(变极距型电容传感器、变面积型电容传感器, 变介电常数型电容传感器) 型。 9.压电材料在使用中一般是两片以上在,以电荷作为输出的地方一般是把压电元件(并联)起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件(串联)起来 10.压电式传感器的工作原理是:某些物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为(顺压电效应)。相反,某些物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为(逆压电效应)。 11. 压力传感器有三种基本类型,即(电容式,电感式,霍尔式)型. 12.抑制干扰的基本原则有(消除干扰源,远离干扰源,防止干扰窜入). 二、选择题(30分,每题3分)1、下列( )不能用做加速度检测传感器。D.热电偶 2、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( ).C.压电效应 3、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是(). C.温度 4、属于传感器动态特性指标的是().D.固有频率 5、对压电式加速度传感器,希望其固有频率( ).C.尽量高些 6、信号传输过程中,产生干扰的原因是( )C.干扰的耦合通道 7、在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器.C、热电偶 8、莫尔条纹光栅传感器的输出是( ).A.数字脉冲式 9、半导体应变片具有( )等优点.A.灵敏度高 10、将电阻应变片贴在( )上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器. C.弹性元件 11、半导体热敏电阻率随着温度上升,电阻率( ).B.迅速下降 12、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( ). C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13、在以下几种传感器当中( ABD 随便选一个)不属于自发电型传感器. A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 14、( )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大.D、热端和冷端的温差 15、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( B、减小引线电阻的影响). 16、下列( )不能用做加速度检测传感器.B.压电式 三、简答题(30分) 1.传感器的定义和组成框图?画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统中的位置和

传感器原理及应用试题库(已做)

一:填空题(每空1分) 1.依据传感器的工作原理,传感器分敏感元件,转换元件, 测量电路三个部分组成。 2.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应,可采用直线栅式应变计 和箔式应变计结构。 3.根据热敏电阻的三种类型,其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。 4.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为:传 感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比,用公式表示k(x)=Δy/Δx 。 5.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一 种度量。按照所依据的基准之线的不同,线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。 6.根据敏感元件材料的不同,将应变计分为金属式和半导体式两大类。 7.应变传感器设计过程中,通常需要考虑温度补偿,温度补偿的方法电桥补偿 法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 8.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 9.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 10.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是:能够感受规定的被测量并按照 一定的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。 11.传感器按输出量是模拟量还是数字量,可分为模拟量传感器和数字量传感器 =输出量的变化值/输入量的变化12.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为:k (x) 值=△y/△x 13.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有:有一定的粘贴强度;能准确传递应变; 蠕变小;机械滞后小;耐疲劳性好;具有足够的稳定性能;对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用;有适当的储存期;应有较大的温度适用范围。14.根据传感器感知外界信息所依据的基本校园,可以将传感器分成三大类: 物理传感器,化学传感器,生物传感器。

《传感器技术与应用》期中考试题(含答案)

一、填空题:(每空2分,共20分) 1、传感器的动态特性越好,则能测的信号频率越宽(宽、窄)。 2、已知一米尺的修正值为-2mm,现用该米尺测得某物体长度为32.5cm,则该物体长度为 32.3 。 3、测50mm的物体,测得结果为50.02mm,则相对误差为 0.04% 。 4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。 5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。 6、在差动变压器的实验中,观察到的现象是在一定范围内呈线性。 7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时,这些晶体物质会产生变形,这种现象称为逆压电效应。 8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或 加装等位环来减小。 9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型(调幅、调频、调相)。 二、判断题(正确的打√,错误的打×。每小题1分,共10分) 1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。( x ) 2、为了使压电陶瓷具有压电效应,必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。( Y ) 3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大,灵敏度越低,非线性误差越小,量程越大。( Y ) 4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。( Y ) 5、压电式传感器只能进行动态测量。( Y ) 6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。( X ) 7、求和取平均是为了减小系统误差。( X )

8、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属,还可以测量非金属。( X ) 9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。( X ) 10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。( Y ) 三、计算题(每小题10分,共50分) 1、将一电阻应变片接入电桥电路中,已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧,R3=40欧,R4=100欧。运算放大器的电压增益为20。问R2选取多大合适?如果该电阻应变片的灵敏度为4,受力的作用后发生变形其应变为2×10-3,电阻值变化为多少?受到该力的作用后输出电压U为多少? U

测试与传感器技术试题库及答案

测试与传感器技术试题(1) 一、判断题(判断下列各题,正确的在题干后面的括号内打A“√”,错误的打B“×”。每小 题2分,共10分) 1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。( B ) 2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( A ) 3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。( A ) 4.瞬态信号的频谱一定是连续的。( A ) 5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( B ) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号 内。每小题2分,共10分) 1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A ) A.周期信号 B.非周期信号 C.瞬态信号 D.随机信号 *2.用共振法确定系统的固有频率时,在有阻尼条件下,( )频率与系统固有频率一致。 A.加速度共振 B.速度共振 C.位移共振 D.自由振动 3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A ) A.电荷放大器 B.A/D转换器 C.相敏检波器 D.滤波器 4.温度误差的线路补偿法是利用电桥( C )实现的。 A.相邻桥臂同变输入电压相加 B.相邻桥臂差变输入电压相减 C.相对桥臂同变输入电压相加 D.相对桥臂差变输入电压相加 5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B ) A.始终保持不变 B.随被测位移的变化而变化 C.不随被测位移的变化而变化 D.随线圈电流的变化而变化 三、填空题(每空1分,共30分) 1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____,加速度信号的振幅为 ______AW2__。 2.利用数字频率计测量振动频率时,一般对低频信号测________,高频信号测________。 3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。 4.用共振法确定系统的固有频率时,由于测量的振动参数不同,存在着________共振频率, ________共振频率,________共振频率。 5.高频情况下,多采用___压电式____测力传感器来测量激振力,而且在实验前需对测力系统 进行____标定____。 6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时,质量块产生一可变力作用在压电晶片上, 由于___压电_____效应,在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生。 7.阻抗头由两部分组成,一部分是___力_____传感器,一部分是_加速度_______传感器。它 是用来测量驱动点__阻抗______的。 8.阻容式积分电路中,输出电压从_电容C_______两端取出,RC称为__积分______时间常数, RC值越大,积分结果越__准确______,但输出信号___越小_____。 9.光线示波器的关键部件是________,通过它,可将按一定规律变化的________信号,转换 成按同样规律变化的________摆动信号,从而记录测量结果。 10.热电偶的热电势由________和________两部分组成。 @@@11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______。 12.具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为________。

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《传感器原理及应用》复习题 1.静态特性指标其中的线性度的定义是指 2.传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。 3.对于等臂半桥电路为了减小或消除非线性误差的方法可以采用提高桥臂 比,采用差动电桥的方法。 4.高频反射式电涡流传感器实际是由线圈和被测体或导体两个部分组成的系统,两者之间通过电磁感应相互作用,因此,在能够构成电涡 流传感器的应用场合中必须存在金属材料。 5.霍尔元件需要进行温度补偿的原因是因为其霍尔系数和材料电阻 受温度影响大。使用霍尔传感器测量位移时,需要构造一个磁场。 6.热电阻最常用的材料是铂和铜,工业上被广泛用来测量中低温 区的温度,在测量温度要求不高且温度较低的场合,铜热电阻得 到了广泛应用。 7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器,设计传送带上塑料零件的计数 系统时,应选其中的光电传感器。需要测量某设备的外壳温度,已知其 范围是300~400℃,要求实现高精度测量,应该在铂铑- 铂热电偶、铂电阻和热 敏电阻中选择铂电阻。 8.一个二进制光学码盘式传感器,为了达到1″左右的分辨力,需要采用 或位码盘。一个刻划直径为400 mm的 20 位码盘,其外圈分别间隔 为稍大于μm。 9.非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用,功能型光纤传感器 是把光纤作为敏感元件。光纤的 NA 值大表明集光能力强。 11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应,基于此效应的器件除光敏 电阻外还有处于反向偏置工作状态的光敏二极管。光敏器件的灵敏度可 用光照特性表征,它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压 )之间 的关系。选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的光谱特性。 12. 传感器一般由敏感元件 _ 、转换元件 ___ 、测量电路及辅助电 源四个部分组成。 13.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出变化量与输入变化 量的比值。对线性传感器来说,其灵敏度是一常数。

传感器技术与应用试题及答案(二)

传感器技术与应用试题及答案(二) 传感器技术与应用试题及答案(二) 题号一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分) 1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( ) A 0.1 B 0.2 C 5 D 2 2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。 A 系统误差 B 变值系统误差 C 恒值系统误差 D 随机误差 3、改变电感传感器的引线电缆后,( ) A不必对整个仪器重新标定 B 必须对整个仪器重新调零 C 必须对整个仪器重新标定 D不必对整个仪器重新调零 4、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、电感是变量,电容保持不变 D、电容和电感均保持

不变 5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( ),可测得最大的容量。 A、塑料薄膜 B、干的纸 C、湿的纸 D、玻璃薄片 6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。 A、提高测量灵敏度 B、减小非线性误差 C、提高电磁兼容性 D、减小引线电阻的影响 7、当石英晶体受压时,电荷产生在( ) 。 A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上 8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。 A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环 9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度 10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸,该加工检测装置是采了( )测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零点式 11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。

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 ____________ 。 y max y min 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 _________________ 。 、 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 禾口 -0.5KPa B 1.0KPa 禾口 0.5KPa C 1.00KPa 禾口 0.5KPa 2、 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、 有一台测量仪表,其标尺范围 0— 500 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0—100 KPa ,则仪表的最小分 _______________ 格。 A45 B40 C30 D 20 8、重要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 。 9、传感器能感知的输入量越小,说明 _________________ 越高。 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 ( ) A max 100% (1-9) 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 A 线性度好 B 迟滞小 C 重复性好 D 分辨率高

《传感器与检测技术》试题及答案

《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 1,测量系统得静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2、霍尔元件灵敏度得物理意义就是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时得霍尔电势大小。 3、光电传感器得理论基础就是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生得光电效应分为三类。第一类就是利用在光线作用下光电子逸出物体表面得外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类就是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变得内光电效应,这类元件有光敏电阻;第三类就是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势得光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。 4、热电偶所产生得热电势就是两种导体得接触电势与单一导体得温差电势组成得,其表达式为Eab(T,To)=。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)就是在连接导线与热电偶之间,接入延长线,它得作用就是将热电偶得参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定得地方,以减小冷端温度变化得影响。 5、压磁式传感器得工作原理就是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场得作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6、变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上得线圈电感量(①增加②减小③不变)(2分) 7、仪表得精度等级就是用仪表得(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示得(2分) 8、电容传感器得输入被测量与输出被测量间得关系,除(①变面积型②变极距型③变介电常数型)外就是线性得。(2分) 9、电位器传器得(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax,它得滑臂间得阻值可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax,③ Xmax/XRmax④X/Xma xRmax)来计算,其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At, ② 2pAt/b+h,③2A(b+b)/pt,④ 2Atp(b+h)) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙得面积增大时,铁心上线圈得电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器得输入被测量与输出电容值之间得关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)就是线性得关系。 3、在变压器式传感器中,原方与副方互感M得大小与原方线圈得匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与副方线圈得匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、传感器就是能感受规定得被测量并按照一定规律转换成可用输出信号得器件或装置,传感器通常由直接响应于被测量得敏感元件与产生可用信号输出得转换元件以及相应得信号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生得热电热就是由两种导体得接触电热与单一导体得温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为①_金属_材料与②____半导体__体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①得电阻变化主要就是由 _电阻应变效应形成得,而②得电阻变化主要就是由温度效应造成得。半导体材料传感器得灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中,原方与副方互感M得大小与绕组匝数成正比,与穿过线圈得磁通_成正比,与磁回路中磁阻成反比,而单个空气隙磁阻得大小可用公式 __表示。 1、热电偶所产生得热电势就是由两种导体得接触电势与单一导体得温差电势组成得,其表达式为E ab(T,T o)=。在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)就是在连接导线与热电偶之间,接入延长线它得作用就是将热电偶得参考端移至离热源较远并且环境温度较稳

传感器原理及其应用考试重点

传感器原理及其应用 第一章传感器的一般特性 1)信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术,是现代信息产业的三大支柱。 2)传感器又称变换器、探测器或检测器,是获取信息的工具 广义:传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。 狭义:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 国家标准(GB7665-87):定义: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或装置。 3)传感器的组成: 敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。 转换元件:将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。 基本转换电路:上述电路参数接入基本转换电路(简称转换电路),便可转换成电量输出。 4)传感器的静态性能指标 (1)灵敏度 定义: 传感器输出量的变化值与相应的被测量(输入量)的变化值之比, 传感器输出曲线的斜率就是其灵敏度。 ①纯线性传感器灵敏度为常数,与输入量大小无关;②非线性传感器灵敏度与x有关。(2)线性度 定义:传感器的输入-输出校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏离与传感器满量程输出之比,称为传感器的“非线性误差”或“线性度”。 线性度又可分为: ①绝对线性度:为传感器的实际平均输出特性曲线与理论直线的最大偏差。 ②端基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对端基直线的最大偏差。 端基直线定义:实际平均输出特性首、末两端点的连线。 ③零基线性度:传感器实际平均输出特性曲线对零基直线的最大偏差。 ④独立线性度:以最佳直线作为参考直线的线性度。 ⑤最小二乘线性度:用最小二乘法求得校准数据的理论直线。 (3)迟滞 定义:对某一输入量,传感器在正行程时的输出量不同于其在反行程时的输出量,这一现象称为迟滞。 即:传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。 (4)重复性 定义:在相同工作条件下,在一段短的时间间隔内,同一输入量值多次测量所得的输

传感器技术与应用考题及部分答案

一、填空题(每空1分,共30分) 1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波,低于16 Hz的声波称为次声波,高于20k Hz的声波称为超声波。 2、超声波可分为纵波、横波、表面波。 3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播;横波只能在固体中传播。 4、在空气中传播的超声波,其频率应选得较低;在固体、液体中传播的超声波,其频率应选得较高。 5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。 6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性,亦称为光谱响应。 7、光敏电阻的阻值与入射光量有关,而与电压、电流无关。 8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时,光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。 9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。 10、光电开关可分为直射(透射)型和反射型两种。 11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。 12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。 13、接触式码盘的码道数n越大,所能分辨的角度α越小,测量精度越高。

14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理,将位移转换为电信号。 二、选择题(每小题2分,共30分) 1、直探头可发射和接收 A 波,斜探头可发射和接收 B 波。 A 纵B横C表面 2、超声波测厚常用C 法。 A穿透B反射C脉冲回波 3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态;而光电池通常处于 A 偏置状态。 A 正向B反向C零 4、温度上升,光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A上升B下降C不变 5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。 A 0.8mm B 0.8μm C 0.8nm 6、下列传感器中,不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。 A 长光栅 B 感应同步器 C 角编码器 7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。 A 电压信号 B 电流信号 C 脉冲信号 8、某直线光栅每毫米刻线数为50线,采用四细分技术,则该光栅的分辨力为 A μm。 A 5 B 20 C 50 9、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。 A 抗干扰 B 辨向 C 进行三角函数运算 10、增量式编码器通常为 B 码盘。 A 接触式 B 光电式 C 电磁式 11、有一只1024位增量式角编码器,光敏元件在30秒内连续输出了102400个脉冲,则该编码器测得的转速为 A r/min。 A 200 B 1024 C 3000 12、感应同步器的输出电压 C 励磁电压。

(完整版)传感器考试试题及答案

传感器原理及其应用习题 第1章传感器的一般特性 一、选择、填空题 1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。 2、通常传感器由__敏感元件__、__转换元件____、_转换电路____三部分组成,是能把外界_非电量_转换成___电量___的器件和装置。 3、传感器的__标定___是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系,并确定不同使用条件下的误差关系。 4、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类,其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。 5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω0越_________, 其工作频带越宽。 6、按所依据的基准直线的不同,传感器的线性度可分为、、、。 7、非线性电位器包括和两种。 8、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. 数据采集电路 C. 转换元件 D. 滤波元件 9、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 10、属于传感器静态特性指标的是(D ) A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 11、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 12、下列对传感器动态特性的描述正确的是() A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快 B 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其工作频带越宽 C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率ω0越小, 其响应速度越快。 二、计算分析题 1、什么是传感器?由几部分组成?试画出传感器组成方块图。 2、传感器的静态性能指标有哪一些,试解释各性能指标的含义。 作业3、传感器的动态性能指标有哪一些,试解释各性能指标的含义 第2章电阻应变式传感器 一、填空题 1、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,这种现象称__应变_____效应;半导体或固体受到作用力后_电阻率______要发生变化,这种现象称__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度下降了,这种现象称为____横向___效应。 2、产生应变片温度误差的主要因素有_电阻温度系数的影响、_试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响_。 3、应变片温度补偿的措施有___电桥补偿法_、_应变片的自补偿法、_、。 4. 在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。 5. 半导体应变片工作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十倍

传感器与检测技术试题及答案

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《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 1,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。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,这类元件有光电管、光电倍增管;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,这类元件有光敏电阻;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,这类元件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达 式为Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 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(①增加②减小③不变)(2分) 7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型)外是线性的。(2分) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。

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