最新传感器试题填空题和简答题整理
1
一：填空题（每空1分）
2
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。
3
4
2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。5
3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应
可以分为外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。
6
7
4.光电流与暗电流之差称为光电流。
8
5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
9
6.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。
10
11
7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在
后坡区与距离的平方成反比关系。
12
13
8.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。
14
9.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 。
15
16
10.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
17
18
度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。
19
11.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。
20
12.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。
21
13.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22
补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。
14.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。
23
24
15.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。
25
16.在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变26
物质导电率的物理现象称为内光电效应。
27
17.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。
28
18.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与
其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制
29
30
频率的关系为Sr（f）=Sr。/(1+4π2f2τ2)
31
19.内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。
20. 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32
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。 33
21. 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 34
22. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k (x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△35 x 36
23. 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；37
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38
作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。 39
24. 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： 40
物理传感器 ，化学传感器 ，生物传感器。 P3 41
25. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为 柱式传感器 、 轮辐42
式传感器 、 悬梁式传感器 和 环式传感器 43
26. 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱44 灵敏度，其表达式为：)()()(λφλλU S = 45
27. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。 46
28. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计 47
29. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为 基于物理效48
应 ， 基于化学效应 ， 分子识别 三大类。 49
30. 长为l 、截面积为A 、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为：A l R ρ=。 50
31. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5） 51
32. 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（4） 52
33. 在应变计设计过程中，为了减少横向效应，可采用直角线栅式应变计或箔式应变计。 53
34. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，其中内光电效应可以分为光电导效54
应、光生伏特效应 。 55
35. 应变计的允许的最高工作频率f 是应变计的重要参数，若应变波幅测量的相对误差为e ，56
在该材料中的传播速度为v ，则对于L 的应变计，其 。 57
36. 应变计根据敏感元件的材料不同，可分为金属式和半导体式。 58
37. 应变计根据敏感元件的不同可以分为金属式和半导体式两大类。 59
38. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。 60
39. 内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。 61
40. 光敏电阻的温度特性的公式是α=%100)(21212?--R T T R R （R 1为在一定光照下，温度为T 162
时的阻值；R 2为在一定光照下，温度为T 2时的阻值） 63
41. 电阻应变计，也称应变计或应变力，是一种能将机械构件上的应变的变化转换成电阻变64
化的传感元件。 65
42. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组合而成的。 66
43. 敏感光栅越窄，基长越长的应变计，其横向效应引起的误差越 小 (大/小)。
67
44. 应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分，弹性敏感元件和应变计。 68
45. 应变计自补偿方法包括：选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变计。 69
46. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。 70
47. 光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。 71
48. 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式传感器 。 72
49. 两个各有G 1(s)和G 2(s)传递函数的系统串联后，如果其阻抗匹配合适，相互之间不影响73
彼此的工作状态，那么其传递函数为 G(s)= G 1(s)? G 2(s) 。 74
50. 实验表明，金属线材的应变计实际灵敏度k 恒 （＞、＜或＝）理论灵敏度系数75
k 0 , 其原因除了粘合剂、基片传递变形失真外，主要原因是存在 横向效应 。 76
51. 光电倍增管是利用 二次电子释放 效应，将光电流在管内部进行放大。它由 光电阴77
极 、 若干倍增极 和 阳极 三部分组成。 78
52. 根据传感器感知外界信息所依据的基本效应，可将传感器分为三大类，分别是： 物理79
传感器 、 化学传感器 、 生物传感器 80
53. 输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等，叫做 迟滞 81
现象。 迟滞差 表示这种不相等的程度。其值以 满量程 的输出ＹFS 的百分数表示。 82
54. 由于环境改变而带来的温度误差，称为应变计的 温度误差 ，又称 热输出 83
55. 悬臂梁作为弹性敏感原件，根据其界面形状不同，一般可分为 等截面梁 和 等强度84
梁 。 85
56. 线性度和灵敏度是传感器的 静态 指标，而频率响应特性是传感器的 动态 指标。 86
57. 金属电阻的 应变效应 是金属电阻应变片工作的物理基础。 87
58. 光纤的类型按折射率变化类型分类有 跃阶折射率光纤 ，渐变折射率光纤，按传播模88
式的多少分类有 单模光纤， 多模光纤。 89
59. 相位型光纤传感器通常使用相位检测的方法，该方法主要包括： 零差检测、外差检90
测、合成外差检测 等三种方法。 91
60. 测量加速度的传感器种类很多，目前使用最广泛、最普遍的是 压电加速度传感器 92
61. 热敏电阻有三种类型，即 正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系数型 93
62. 传感器按工作原理分为： 应变式 ， 电容式 ， 电感式 等。 94
63. 内光电效应分为：光电导效应和光生伏特效应。 95
64. 光电二极管是利用PN 结单向导电性的结构光电器件 96
65. 依据光纤传感器的原理，可以分为 强度型(振幅型)光纤传感器 与 干涉型光纤传感97
器 。 98
66. 从传感器机理上来说，光纤传感器可分为振幅型和相位型两种。 99
67. 当某些晶体沿一定方向伸长或者压缩是，在其表面上会产生电荷，这种效应称为压电效100
应＿＿。 101
68. 温度传感器从使用上分大致可以分为接触型和非接触型两大类 102
69. 辐射能量的最大值所对应的波长随温度的升高想短波方向移动，用公式表达为＿＿。 103
70. 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104
系数 大十倍 。 105
71. 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106
波长光 响应好，深结对 长波长光 响应好 107
72. 传感器灵敏度定义为：()y k x x ?=? 108
73. 光电二极管是利用PN 结单向导电性的结构光电器件 109
74. 变磁阻式传器是利用被测量调制磁路的磁阻,导致线圈电感量改变,实现对被测量测量
110
的。
111
75.半导体传感器大致可分为接触型和非接触型，前者是让温度传感器直接与待测对象接112
触，后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离，检测从待测对象放射出的红外线，113
从而达到测温的目的。
114
76.红外热辐射传感器，从原理上又可分为热电型和光量子型。
115
77.压电谐振式传感器有应变敏感型、热敏感型、声敏感型、质量敏感型和116
回转敏感型等五种。
117
78.热敏电阻主要有哪三种类型：正温度系数型（PTC）、临界温度系数型（CTR）、负温118
度系数型（NTC）。
119
79.温度传感器从使用上大致可分为（接触类）和（非接触类）两大类。
120
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、121
各种抗干扰稳定性等。（2分）
122
1、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123
的大小。（2分）
124
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125
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、126
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127
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128
光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。
129
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130
Eab（T，To）=
T
B
A
T
T
B
A
d)
(
N
N
ln
)
T
T(
e
k
σ
-
σ
?
+
-
。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即
131
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132
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。
133
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，134
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135
产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分）
136
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③137
不变）（2分）
138
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。（2 139
分）
140
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141
介电常数型）外是线性的。（2分）
142
4. 测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为 _绝对误差____ 、相对误差 _______ 143
和引用误差 _____ 三类，其中 ___绝对误差__ 可以通过对多次测量结果求144
平均 ____ 的方法来减小它对测量结果的影响
145
146
147
简答题
148
1、简说光电倍增管的工作原理。
149
答;利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。所谓二次电子释放效应是指150
高速电子撞击固体表面，再发射出二次电子的现象。
151
2、简要说明光电倍增管的工作原理。
152
光阴极在光子作用下发射电子，这些电子被外电场(或磁场)加速，聚焦于第一次极。这153
些冲击次极的电子能使次极释放更多的电子，它们再被聚焦在第二次极。这样，一般经154
十次以上倍增，放大倍数可达到108～1010。最后，在高电位的阳极收集到放大了的光155
电流。输出电流和入射光子数成正比。
156
3、简述温度补偿方法有哪些？:
157
158
(1)电桥补偿法。
159
(2)辅助测温元件微型计算机补偿法。
160
(3)应变计自补偿法。
161
(4)热敏电阻补偿法。
162
4、温度传感器从使用上分为什么？各自有何不同。
温度传感器从使用上大致分文接触型和非接触型两大类，前者是让温度传感器直接与待163
164
测对象接触，后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离，检测从待测对象放射出的165
红外线，从而达到测温的目的。
5、应变式传感器与其他类型传感器相比具有如下特点:
166
167
(1)测量范围广、精度高。
168
(2)性能稳定可靠,使用寿命长。
169
(3)频率响应特性较好。
170
(4)能在恶劣的环境条件下工作。
171
(5)易于实现小型化、整体化
172
6、晶体的压电效应和反向压电效应的定义。
173
答：当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面上会产生电荷(束缚电荷),这种174
效应称为压电效应。压电效应是可逆的,即晶体在外电场的作用下要发生形变,这种175
效应称为反向压电效应。
7、应变计温度误差产生的原因？
176
177
答：产生温度误差的原因有两点：
178
（1）敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。
179
（2）试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，是应变丝产生附加变形而造成的电阻180
变化。
181
8、光电效应可分为哪三种类型，简单说明传感器的原理并分别列出以之为基础的光电传感182
器。
183
答：光电效应可分为：
184
a)外光电效应：指在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象。光电管及光电185
倍增管均属这一类。它们的光电发射极，即光明极就是用具有这种特性的材料186
制造的。
b)内光电效应：指在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象。光敏电阻即属187
188
此类。
189
c)光生伏特效应：利用光势垒效应，光势垒效应指在光的照射下，物体内部产生190
一定方向的电动势。光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式有源器件。191
9、金属式应变片和半导体式应变片在工作原理上有什么不同？
192
答：金属应变片是通过变形改变丝栅的几何尺寸，而它的电阻率一般不变，半导体应变
片是基于压阻效应而工作的，就是说沿半导体晶轴的应变，使它的电阻率有很大的变化，193
194
从而产生电阻变化。
195
10、传感器技术发展迅速的原因
答：（1）电子工业和信息技术促进了传感器产业的相应发展
196
197
（2）政府对传感器产业发展提供资助并大力扶植
198
（3）国防、空间技术和民用产品有广大的传感器市场
（4）在许多高新技术领域可获得用于开发传感器的理论和工艺
199
200
2.3静态特性标定方法是什么？
201
答：标定方法：首先是创造一个静态标准条件，其次是选择与被标定传感器的精度要求202
相适应的一定等级的标定用仪器设备。然后开始对传感器进行静态特性标定。
203
2.7什么是系统误差？系统误差产生的原因是什么？如何减小系统误差？
204
答：当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按照一定的规律性出现，则把205
这种误差称为系统误差。
206
系统误差出现的原因有：
207
①工具误差：指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。
208
②方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起的误差。
③定义误差：是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。
209
210
④理论误差：是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的误差。211
⑤环境误差：是由于测量仪表工作的环境（温度、气压、湿度等）不是仪表校验时212
的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的误差。
213
⑥安装误差：是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。
214
⑦个人误差：是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。
215
减小系统误差的方法：
216
①引入更正值法：若通过对测量仪表的校准，知道了仪表的更正值，则将测量结果217
的指示值加上更正值，就可得到被测量的实际值。
218
②替换法：是用可调的标准量具代替被测量接入测量仪表，然后调整标准量具，使219
测量仪表的指针与被测量接入时相同，则此时的标准量具的数值即等于被测量。
③差值法：是将标准量与被测量相减，然后测量二者的差值。
220
221
④正负误差相消法：是当测量仪表内部存在着固定方向的误差因素时，可以改变被222
测量的极性，作两次测量，然后取二者的平均值以消除固定方向的误差因素。
⑤选择最佳测量方案：是指总误差为最小的测量方案，而多数情况下是指选择合适223
224
的函数形式及在函数形式确定之后，选择合适的测量点。
225
4.3如何获得传感器的静特性？
226
答：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。
227
4.4传感器的静特性的用途是什么？
228
答：人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。
2检测系统的一般构成框图：
229
230
1）传感器是检测系统的第一环节，设计时要充分考虑被测量和被测对象的特点，在了解被231
测对象和各种传感器的特性的基础上，根据被测量精度的要求、被测量变化范围、被测
量所处的环境条件、传感器的体积以及整个检测系统的性能要求等限制，合理地选择传232
233
感器。
234
2）信号调理电路是对传感器的传输电信号做进一步的加工处理，多数是进行信号之间的转235
换，包括对信号的转换、放大滤波等。
236
3）纪录、显示仪器是将所测的信号变成一种能成为人们所理解的形式，以供人们观察和分237
析。
238
4）信号分析处理用来对测试所得的实验数据今夕处理、运算、逻辑判断、线性变换，对动239
态测试结果做频谱分析（幅值谱分析、功率谱分析）、相关分析等，完成这些工作必须240
采用计算机技术。数据处理结果通常送到显示器和执行机构去。所谓的执行机构通常241
指各种继电器、电磁铁、电磁阀门、电磁调节阀、伺服电动机等，他们在电路中是起通242
断、控制、调节、保护等作用的电气设备。
243
244
245
3..传感器组成框图：
246
247
论述CCD 的工作原理，如何用设计一台摄像机。（6分） 248
答：CCD 是一种半导体器件，在N 型或P 型硅衬底上生长一层很薄的2O S i ，再在2O S i 薄层249
上依次序沉积金属电极，这种规则排列的MOS 电容数组再加上两端的输入及输出二极管就构250
成了CCD 芯片。CCD 可以把光信号转换成电脉冲信号。每一个脉冲只反映一个光敏元的受光251
情况，脉冲幅度的高低反映该光敏元受光的强弱，输出脉冲的顺序可以反映光敏元的位置，252
这就起到图像传感器的作用。 253
. 以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。（6分） 254
答：石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面255
上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电256
荷的极性随着改变。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效257
应。反之，如对石英晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也258
随之消失，称为逆压电效应。 259
石英晶体整个晶体是中性的，受外力作用而变形时，没有体积变形压电效应，但它具有良好260
的厚度变形和长度变形压电效应。 261
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262
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。（10分） 263
答：传感器的特性是指传感器所特有性质的总称。而传感器的输入输出特性是其基本特性，264
一般把传感器作为二端网络研究时，输入输出特性是二端网络的外部特性，即输入量和输出265
量的对应关系。由于输入量的状态（静态、动态）不同分静态特性和动态特性。传感器的动
266
传感器试卷及答案
一、填空（ 30 分，每空分） 1、有一温度计，它的量程范围为 O s200C，精度等级为级。该表可能出现的最 大误差为，当测量1OO°C时的示值相对误差为。 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 倍左右为宜。 3、传感器由、、三部分组成。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。 5、已知某铜热电阻在O C时的阻值为50Q,则其分度号是，对 于镍铬 - 镍硅热电偶其正极是。 6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。 7、用水银温度计测量水温 , 如从测量的具体手段来看它属于测量。 二、选择题（3O 分，每题 2 分） 1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。 A 、电容式 B 、电阻式 C 、压电式 D 、电感式 2、的数值越大 , 热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B 、热端和冷端的温度 C、热端和冷端的温差 D 、热电极的电导率 3、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。 A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应 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勺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
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。
传感器检测技术及应用期末考试试题
《自动检测技术》复习题 ．．．．．．．．．．． 一、填空题： 1.自动检测系统分为开环系统和闭环系统，气象观测系统属于开环系统，炉温自动系统属于闭环系统。 2.有人把计算机比喻为一个人的大脑，传感器则是人的感官。 3.对仪表读数不需经过任何运算就能直接得到测量的结果，就叫直接测量。对被测物理量必须经过方程组才能得到最后结果，就叫间接测量。 4.传感器命名：由主题词加四级修饰语构成，第一级修饰语是指被测量；第三级修饰语是指特征描述；第四级修饰语是指主要技术指标。 5.1994年12月1日国家批准实施的GB/T14479-93《传感器图用图形符号》已与国际接轨。按照它的规定，传感器图用图形符号由符号要素正方形和等边三角形组成，其中要素正方形表示转换元件。等边三角形表示敏感元件。 6.我国电工仪表的准确度等级S就是按满度相对误差γm分级的；按大小依次分成,,,,,。例如某电表S=即表明它的准确度等级为3级，也就是它的满度误差不超过±%，即|γm|≤，或习惯上写成γm=±。为了减小测量中的示值，在进行量程选择时应尽可能使示值接近满度值，一般以示值不小于满度值的2/3为宜。
7.某级电流表，满度值A=100μA，求测量值分别为x1=100μA时的示值相对误差为±1%。x2=80μA时的示值相对误差为±%；x3=20μA时的示值相对误差为±0,5%。 9.家用电器的温度检测中，空调器属于湿度传感器，电冰箱属于温度传感器。 10.热敏电阻按其性能分为正温度系数（PTC），负温度系数（NTC），临界温度系数（CTC）三种，电机的过热保护属PTC保护，晶体管保护属NTC保护。 11.电容式传感器有三种基本类型，即变极距型、变面积型和变介电常数型。 12按误差产生的特性可将误差分为绝对误差和相对误差。 13.0.5级电工仪表的引用误差的最大值不超过±%.。 14.标称值为102μf，容许误差为±5%的电容，其实际值范围是测量100℃的温度用级温度计可能产生的绝对误差+，示值相对误差 16.由温包、毛细管和压力敏感元件组成的是压力式温度计。 17.热敏电阻按性能分为临界温度热敏电阻、PTC热敏电阻和nTC热敏电阻。 18.辐射测温方法分辐射法、和。 19.电容式传感器的基本类型有3种。 20.在流量检测中，先测出流体和流速，再乘以管道截面，即可得出流量的方法称为速度法。
《传感器本》试题整理(附参考答案)
《传感器本》试题整理(附参考答案)
上海开放大学《传感器与测试基础》复习 1. 课程教材：《自动检测技术及应用》梁森（第2版），机械工业出版社 2. 网上课堂：视频资料，课程ppt资料，李斌 教授主讲 3. 主持教师联系方式： 25653399（周二、五）；xudanli@https://www.sodocs.net/doc/308504469.html, 4. 期末考试比例（大约）：单项选择20分；填 空20分；多项选择12分；简答题26分；分析 设计题22分。 5. 复习样题 一、填空题 1. 传感器的特性一般指输入、输出特性，有 动、静之分。静态特性指标的 有、、、 等。（灵敏度、分辨力、线性度、迟滞误差、 稳定性） 2. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类， 按照测量结果的显示方式，可以分为模拟式测量和数字式测量。 3. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类， 按照是否在工位上测量可以分为在线测量和离线式测量。 4. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类，
按照测量的具体手段，可以分为 偏位式测 量 、 微差式测量 和 零位式测量 。 5.某0.1级电流表满度值100m x mA ，测量60mA 的绝 对误差为 ±0.1mA 。 6、服从正态分布的随机误差具有如下性质 集 中性 、 对称性 、 有界性 。 7. 硅光电池的光电特性中，当负载短路时，光 电流在很大范围内与照度与呈线性关系。 8. 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 差动 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 9、霍尔传感器的霍尔电势U H 为 K H IB 若改变 I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。 10、电容式传感器中，变极距式一般用来测量 微 小 的位移。 11. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优 点，但不适宜测量 频率太低 的被测量， 特别是不能测量 静态值 。 12、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相 比,线性 好 灵感度提高 一 倍、 测量精度高。 13、热电偶冷端温度有如下补偿方法： 冷端恒温法（冰浴法）、计算修正法、电桥补偿法和仪表
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
传感器心得体会
传感器心得体会
传感器心得体会 【篇一：传感器实验总结】 《传感器及检测技术》教学实践工作总结 本学期，担任《传感器及检测技术》课程的理论和实践教学内容。本课程的实践教学主要是教学实验，在全体同学的大力配合下，比较圆满的完成了实践教学任务，达到了实验的预期目的。现将此课程的实践教学工作总结如下： 1、实验计划的制定 为更好的完成实践教学环节，使学生能够真正的在实践环节学到更多的东西，在学期初我就认真研究教材内容和教学大纲要求，针对教学内容和学生特点制定了详细的实验安排，并与实验室老师进行了认真的沟通，充分做好教学实践前的各项准备工作。 2、注重理论和实践的结合 每讲授一段内容，就组织同学们做一次实验，让学生把课堂上获得的理论知识及时的得到验证和应用，从而加深对所学内容的理解。同时鼓励同学们利用课余时间多到实验室做一些创造性的实验，提高他们的知识迁移能力和思维能力。 3、实验过程的安排 （1）每次实验前，提前下达实验任务，让学生做好实验前的各种准备工作。由班长做好分组工作，每组指定一名组长，实行组长负责制，负责本组的组织和协调工作，。 （2）进实验室时，讲清实验室纪律，不得随意摆弄实验用品，要严格遵守实验章程，在老师的指导下进行各种实验。
（3）实验过程中，认真抓好学生的纪律，不得无故迟到、早退，杜绝做与实验无关的事情。实验过程中教师要不断巡 视及时发现学生们遇到的各种问题，并给与指导或启发。尽量多鼓励、少批评，培养学生的自信心，提高学生学习的积极性。 （4）实验完毕，及时清查实验物品，并督促学生摆放好实验物品，做到物归原位。另外，每组展示实验成果，并派代表做出总结，谈谈实验中遇到的各种问题，并说明做出了怎样的处理，有哪些收获。小组成员之间先进行互评，然后由教师作出补充，并适当给与鼓励。同时督促同学课下认真完成实验报告。 4、反思改进 在每次实验完毕后，我都把实验中发现的问题进行归纳整理，进行反思，同时向有经验的教师请教，争取在下次实践课中加以改进。 总之，这一个学期的实践教学，总的来说基本上能够按照要求保质保量的完成教学任务，但从中我也发现了一些问题，在今后的教学工作中，我会努力的改进不足的地方，争取把以后的实践教学工作做得更好。 【篇二：实验心得体会】 实验心得体会 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样, 做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅. 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做应变片的实验,你要清楚电桥的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄
传感器简答题
1：简述金属电阻应变片的工作原理，主要测量电路种类及其应用情况 应变式传感器是利用金属的电阻应变效应，将测量物体变形转换成电阻变化的传感器。被广泛应用于工程测量和科学实验中。 一工作原理 （一）金属的电阻应变效应当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为金属的电阻应变效应。如图2-1所示 设有一根长度为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝，在未受力时，原始电阻为 （2－1） 当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时，将伸长Δl，横截面积相应减小ΔS，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变Δρ，故引起电阻值变化ΔR。对式（2－1）全微分，并用相对变化量来表示，则有: （2－2） 式中的Δl/l为电阻丝的轴向应变，用ε表示，常用单位με（1με＝1×10-6mm/mm）。若径向应变为Δr/r，电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用 泊松比μ表示为，因为ΔS/S＝2(Δr/r)，则（2－2）式可以写成 （2－3） 式（2－3）为“应变效应”的表达式。k0称金属电阻的灵敏系数，从式（2－3）可见，k0受两个因素影响，一个是（1+2μ），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是Δρ/（ρε），是材料的电阻率ρ随应变引起的（称“压阻效应”）。对于金属材料而言，以前者为主，则k0≈1+2μ，对半导体，k0 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明，在金属电阻丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成正比。通常金属丝的灵敏系数k0=2左右。 （二）应变片的基本结构及测量原理 各种电阻应变片的结构大体相同，以图2－2所示丝绕式应变片为例，它以直径为0.025mm左右的合金电阻丝2绕成形如栅栏的敏感栅，敏感栅粘贴在绝缘的基底1上，电阻丝的两端焊接引出线4，敏感栅上面粘贴有保护用的覆盖层3。l称为应变片的基长，b称为基宽，l×b称为应变片的使用面积。应变片的规格以使用面积和电阻值表示，例如3×10mm2，120Ω。 用应变片测量受力应变时，将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，根据式（2－3），可以得到被测对象的应变值ε，而根据引力应变关系 б=Eε（2－4） 式中б——测试的应力；
传感器考试试题答案终极版
传感器原理考试试题 1、有一温度计，它的量程范围为0--200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为__±1℃______，当测量100℃时的示值相对误差为_±%1_______。 2、传感器由___敏感元件___ 转换元件_、______测量电路_三部分组成 3、热电偶的回路电势由_接触电势、温差电势_两部分组成，热电偶产生回路电势的两个必要条件是_即热电偶必须用两种不同的热电极构成；热电偶的两接点必须具有不同的温度。。 4、电容式传感器有变面积型、变极板间距型、变介电常数型三种。 5．传感器的输入输出特性指标可分为_静态量_和____动态量_两大类，线性度和灵敏度是传感器的__静态_量_______指标，而频率响应特性是传感器的__动态量_指标。 6、传感器静态特性指标包括__线性度、__灵敏度、______重复性_______及迟滞现象。 7、金属应变片在金属丝拉伸极限内电阻的相对变化与_____应变____成正比。 8、当被测参数A、d或ε发生变化时，电容量C也随之变化，因此，电容式传感器可分为变面积型_、_变极距型_和_变介质型三种。 9、纵向压电效应与横向压电效应受拉力时产生电荷与拉力间关系分别为 F y。 和q y=?d11a b 10、外光电效应器件包括光电管和光电倍增管。 1、何为传感器的动态特性？动态特性主要的技术指标有哪些？ （1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性； （2）动态指标：对一阶传感器：时间常数；对二阶传感器：固有频率、阻尼比。
2、传感器的线性度如何确定？拟合直线有几种方法？ 传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；。 四种方法：理论拟合，端基连线拟合、过零旋转拟合、最小二乘法拟合。 3、应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法有哪些？ （1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变； （2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。 4、分布和寄生电容对电容传感器有什么影响？一般采取哪些措施可以减小其影响？ 寄生电容器不稳定，导致传感器特性不稳定，可采用静电屏蔽减小其影响，分布电容和传感器电容并联，使传感器发生相对变化量大为降低，导致传感器灵敏度下降，用静电屏蔽和电缆驱动技术可以消除分布电容的影响。 5、热电偶测温时为什么要进行冷端补偿？冷端补偿的方法有哪些？ 答：热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。 三、计算题 1、下图为圆形实芯铜试件，四个应变片粘贴方向为R1、R4 轴向粘贴，R 2、R3 圆周向粘贴，应变片的初始值R1=R2=R3=R4=100Ω，灵敏系数k=2，铜试件的箔 松系数μ= 0.285，不考虑应变片电阻率的变化，当试件受拉时测得R1 的变化Δ R1 = 0.2Ω。如电桥供压U = 2V，试写出ΔR2、ΔR3、ΔR4 输出U0（15分）
传感器 课后题及答案
传感器课后题及答案 第1章传感器特性 1．什么是传感器？（传感器定义） 2．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用？4．解释下列名词术语： 1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。5．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？ 6．某传感器精度为2%FS ，满度值50mv ，求出现的最大误差。当传感器使用在满刻度值1/2和1/8 时计算可能产生的百分误差，并说出结论。 7．一只传感器作二阶振荡系统处理，固有频率f0=800Hz，阻尼比ε=0.14，用它测量频率为400的正弦外力，幅植比ε=0.7时， ， 又为多少？ ，相角 各为多少？ 8．某二阶传感器固有频率f0=10KHz，阻尼比ε=0.1若幅度误差小于3%，试求：决定此传感器的工作频率。 9. 某位移传感器，在输入量变化5 mm时，输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。 10. 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/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。11．测得某检测装置的一组
输入输出数据如下：a)试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度；b)用C语言编制程序在微机上实现。 12．某温度传感器为时间常数T=3s 的一阶系统，当传感器受突变温度作用后，试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。 13．某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV;t→∞时，输出为100mV;在t=5s时，输出为50mV,试求该传感器的时间常数。14．某一阶压力传感器的时间常数为0.5s,若阶跃压力从25MPa,试求二倍时间常数的压力和2s 后的压力。 15．某压力传感器属于二阶系统，其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后，试求其幅值误差和相位滞后。16.已知某压力传感器的测定范围为0～10000Pa，输入特性表示为：y=10(x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗？ 17.某CO2气体传感器在20。C，浓度范围为0～100ppm时的输入特性表示为Rx=x+250(kΩ),用差动法回答以下问题（其中R1=10MΩ,E=2V）: ⑴利用最简单的电阻-电压变换电路，绘出X，V0的关系图。 ⑵利用电桥进行电阻-电压变换电路，绘出20 。C时X，V0的关系图。另外，当30。C时，Rx=x+500(kΩ)，在同一张图上再加上X，V0的关系图，然后进行比较。 ⑶采用两个差动法的传感器电路绘出20。C，30。C时X，V0的关系，然后与（2）中的图形进行比较。 18.设阻抗Rs为1 kΩ俄信号源与100V的动力线有50m的并行走线距离，静电感应所产生的噪声电压为多少？分布电容设为10pF/m。 第3章电感式传感器 1.叙述变磁阻式传感器的工作原理。
传感器与检测技术期末考试试卷及答案
传感器与自动检测技术 一、填空题（每题3分） 1、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。 2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。 3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。 4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。 5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。 6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。 7、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。 8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用
传感器计算题目总结答案
传感器计算题目总结 第二章 1 一光电管与5k Q 电阻串联，若光电管的灵敏度为 30卩A/lm ，试计算当输出电压为 2V 时的入射光通量。 解：外光电效应所产生的电压为 U 。= IR L = K R L R L 负载电阻，I 光电流，「入射光通量。K 光电管的灵敏度，单位 A/lm 。 U 2 入射光通量为唇=出 2 13.13lm KR L 30x10“ X5000 2光敏二极管的光照特性曲线和应用电路如图所示，图中 I 为反相器，R 为20kQ ，求光照度为多少 lx 1 时U 0为高电平。【U i ：：: — V DD 】 2 1 解：当反相器的输入U i 满足翻转条件U i V DD 时，反相器翻转，U 。为高电平。现图中标明U DD =5V , 2 所以U i 必须小于2.5V , U o 才能翻转为高电平。 由于光敏二极管的伏安特性十分平坦， 所以可以近似地用 欧姆定律来计算I ■与 U o 的关系。 从图中可以看出光敏二极管的光照特性是线性的，所以根据比例运算得到 所以E 0 ^3000 0.125 =1250lx 即光照度E 必须大于E 。=1250lx 时U o 才为高电平。 0.3 第四章 1 一热敏电阻在 0C 和100C 时，电阻值分别为 200k Q 和10k Q 。试计算该热敏电阻在 20C 时的电阻值。 2将一支灵敏度为0.08mv/0 C 的热电偶与电压表相连， 电压表接线端处温度为 500 C ,电压表读数为60 mv , 求热电偶热端温度？ 3用一 K 型热电偶测量温度，已知冷端温度为 40C ，用高精度毫伏表测得此时的热电动势为 29.186mV , 求被测的热端温度大小？ 解 ： 29.186+1.612=30.798mV 热端温度为 740C 第五章 1图为一直流应变电桥， E = 4V , R 仁R2=R3=R4=350Q , 求： ① R1为应变片其余为外接电阻， R1增量为△ R1=3.5Q 时输出U °=。 ② R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出 U 0=。 ③ R1、R2感受应变极性相反，输出U 0=。 ④ R1、R2、R3、R4都是应变片，对臂同性，邻臂异性，电压输出 U °=。 2如图所示为等强度梁测力系统， R 1为电阻应变片，应变片灵敏度系数 k = 2.05，未受应变时RI = 120 K = 0.125mA 时的光照度E 0
传感器与检测技术期末考试试题与答案
第一章传感器基础 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使电位差计工作电流I1为标准值。然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻R L的值，负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。
传感器考试题简答题
三.简答题（每题10分） 301、试述传感器的定义、共性及组成。 301答：①传感器的定义：能感受被测量并按照一定规律转换成可用输岀信号的器件或装置；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）转换为电量（电压、电流、电容、电阻等）； ③传感器的组成：传感器主要由敬感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性?简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 302答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态（静态或准静态）信号作用下的输入一输出关系。 静态特性所描述的传感器的输入.输岀关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 303、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性?实现不失真测量的条件是什么？ 303答：当输入量随时间变化时一般要研究传感器的动态特性。 实现不失真测量的条件是 幅频特性：AW）二|H（jco） | =A（常数） 相频特性：6（3）二-3t（线性）° 304、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。 304答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、 力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输岀。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 303、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因，并说明有哪儿种补偿方法。 看：温度误差产生原因包括两方面：305. 温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变，试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。 温度补偿方法基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。 311.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？ 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 313.试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？
传感器技术期末考试试题库
传感器技术期末考试试题库 一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指传感器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称为传感器的静态特性. 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指? 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是传感器的精度等级 是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即A =△ A/Y FS ? 100%. 5、最小检测量和分辨力的表达式是。 6、我们把叫传感器的迟滞. 7、传感器是重复性的物理含意是。 8、传感器是零点漂移是指? 9、传感器是温度漂移是指. 10、传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态 性. 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数. 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比. 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比.
14、传感器确定拟合直线有切线法、端基法和最小二乘法3种 方法。max *100% L F S Y Y a*A=± 15、传感器确定拟合直线切线法是将过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法. 16、传感器确定拟合直线端基法是将把传感器校准数据的零点输出 的平均值a 。和满量程输出的平均值b 连成直线.a b 作为传感器特性的拟合 直线。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是用最小二乘法确定拟合直线的載距和斜率从而确定拟全直践方程的方法. 25、传感器的传递函数的定义是H (S) =Y (S) /X (S)。 29、幅频特性是指传递函数的幅值随被测频率的变化规 律. 30、相频特性是指传递函数的相角随被测频率的变化规 律. 31、传感器中超调量是指超过稳态值的最大值A (过冲)与稳态值之
传感器课后答案解析
第1章概述 1.什么是传感器？ 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。 1.2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。 1.3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。 1.4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。 1.5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 1.6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 2.1什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。 2.2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。常用的线性化方法是：切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。 2.3利用压力传感器所得测试数据如下表所示，计算其非线性误差、迟滞和重复性误差。设压力为0MPa 时输出为0mV,压力为0.12MPa时输出最大且为16.50mV. 非线性误差略 正反行程最大偏差?Hmax=0.1mV，所以γH=±?Hmax0.1100%=±%=±0.6%YFS16.50 重复性最大偏差为?Rmax=0.08，所以γR=±?Rmax0.08=±%=±0.48%YFS16.5 2.4什么是传感器的动态特性？如何分析传感器的动态特性？ 传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。瞬态响应常采用阶跃信号作为输入，频率响应常采用正弦函数作为输入。
传感器期末考试试卷问题详解
一、填空题（每题3分） 1、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。 2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。 3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。 4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。 5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。 6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。 7、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。 8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。 15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。 16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。 17、电容式传感器的优点主要有测量围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、 结构简单、适应性强。 18、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。 19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。 20、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互感系数的变化，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。 21、21、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互感系数的变化，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。22、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。 23、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。 24、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。 25、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。 26、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和低频透射式两大类。 27、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。 28、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。 29、压电式传感器是一种典型的自发电型传感器(或发电型传感器) ，其以某些电介质的压电效应为基础，来实现非电量检测的目的。 30、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为极化效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称电致伸缩效应。 31、压电式电压放大器特点是把压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正比。 32、电荷放大器的特点是能把压电器件的高阻的电荷源变换为传感器低阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 33、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的温差电势。 34、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间温度定律。 35、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。 36、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。 37、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。 38、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。 39、热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合；二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。 40、霍尔效应是指在垂直于电流方向加上磁场，由于载流子受洛仑兹力的作用，则在平行于电流和磁场的两端平面分别出现正负电荷的堆积，从而使这两个端面出现电势差 的现象。 41、制作霍尔元件应采用的材料是半导体材料，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。 42、应该根据元件的输入电阻、输出电阻、灵敏度等合理地选择霍尔元件的尺寸。 43、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。 44、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、反射式、辐射式和开关式光电传感器。 45、光电传感器的理论基础是光电效应。 46、用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。 47、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，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 48．电阻应变片是将被测试件上的应变转换成电阻的传感元件。