传感器技术与应用习题答案
传感器技术与应用习题答案
【篇一：传感器原理及应用习题及答案】
可能出现的最大误差为：
＝40?2%=0.8(mv) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误
差分别为：
0.8
1100%4%
40? 0.8
2100%16%
40?
结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。
1.7 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数?和静态灵敏度k。
1)
式中, y——输出电压，v；t——输入温度，℃。
30
dy
3y1.5105tdt
2)
式中，y——输出电压，?v；x——输入压力，pa。
k=9.6/4.2=2.29(?v/pa)。
1.8 已知一热电偶的时间常数?=10s，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s，静态灵敏度k=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。
解：依题意，炉内温度变化规律可表示为
x(t) =520+20sin(?t)℃
由周期t=80s，则温度变化频率f=1/t，其相应的圆频
率 ?=2?f=2?/80=?/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应
y(t)为
y(t)=520+bsin(?t+?)℃
热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为
a
b?20
12
1110??40
2
1.4
dy
4.2y9.6xdt
0.786
因此，热电偶输出信号波动幅值为
b=20?a(?)=20?0.786=15.7℃
由此可得输出温度的最大值和最小值分别为
y(t)|max=520+b=520+15.7=535.7℃ y(t)|min=520﹣b=520-
15.7=504.3℃
输出信号的相位差?为
80
42.388.4s360t =
1.9 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，即
式中，y——输出电荷量，pc；x——输入加速度，m/s2。
试求其固有振荡频率?n和阻尼比?。
解: 由题给微分方程可得
d2y3dy1010
3.0102.2510y11.010x2
dtdt
n
2.25?10/1?1.5?10?rad/s?
10
5
3.0?103
2?2.25?10?1
10
0.01
1-10 用一个一阶传感器系统测量100hz的正弦信号时，如幅值误
差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50hz
的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多
解: 根据题意
12
2
15%
（取等号计算）
11
1.0526
1?5%0.95
所以
当用该系统测试50hz的正弦信号时，其幅值误差为
0.3287/
1
0.3287
0.523103s2100
2
1
1
2500.52310
32
11.32%
相位差为
1-11 一只二阶力传感器系统，已知其固有频率f0=800hz，阻尼
比?=0.14，现用它作工作频率f=400hz的正弦变化的外力测试时，
其幅值比a(?)和相位角?(?)各为多少；若该传感器的阻尼比?=0.7时，其a(?)和?(?)又将如何变化?
2?ff?4000.52?f0f0800解: ?n
a
1
1
1?0.52
n
22
22
4
2
n?2
2
1
40.140.5
2
1.31
2n?
1??n??1
2?0.14?0.5
rad10.60.18452
1?0.5
0.975
2
2
a
1?0.522
40.70.5
1-12 用一只时间常数?=0.318s的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号，问幅值相对误差为多少?
解：由一阶传感器的动态误差公式
arctan
2?0.7?0.5?
0.75rad??43
1?0.52
由于?=0.318s
1
2
1
0.318s,
1t1s2t2s3t3s
f?1hz2??rad1?
1?2??0.3182
155.2%
f?0.5hzrad???2??29.3%f?
12
hzrad???3??16.8%33
1-13 已知某二阶传感器系统的固有频率f0=10khz，阻尼比?=0.1，
若要求传感器的输出幅值误差小于3%，试确定该传感器的工作频率
范围。
解：由f0=10khz，根据二阶传感器误差公式，有
1
14????
n22
2
n
13%
2
14????
n22
2
n
将?=0.1代入，整理得
1
2
1.0321.069
n?4?1.96n?2?0.0645?0
1.388?舍去1.927??0.03350.183n?n?
2ff0.183n2fofo
f0.183fo0.183101.83khz
2
1-14设有两只力传感器均可作为二阶系统来处理，其固有振荡频率分别为800hz和1.2khz，阻
尼比均为0.4。今欲测量频率为400hz正弦变化的外力，应选用哪一只?并计算将产生多少幅度相对误差和相位差。
解：由题意知
则其动态误差0.4?
/800?0.5
1
1
1n
22
42n
1
2
1
1?0.5?4?0.4
22
1
2
0.52
17.6%
2
1tan1
相位差
1
11
tan
22
40.4
2
1
2
=7.76%
2/?n?1? ?/?n2
2?0.4?0.51?0.52
0.49?
rad27.9
2tan1
2?0.4??13?1??1/3?
2
第2章电阻应变式传感器
2.1 说明电阻应变测试技术具有的独特优点。
(1) 这类传感器结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；(2) 易于实
现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测；(3) 灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量；(4) 可以测量各种物理量。
2. 2 简述电阻应变片的主要特性
2．5 一个量程为10kn的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆
筒轴向受力，外径20mm，内径18mm．在其表面粘贴八个应变片，4个沿轴向粘贴，4个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120欧，灵
敏度为2，泊松系数0．3，材料弹性模量e=2.1x]011pa。要求；
(1)给出弹性元件贴片位置及全桥电路;
(2)计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；
(3)当桥路的供电电压为l0v时，计算传感器的输出电压
解：(1).全桥电路如下图所示
(2).圆桶截面积
应变片1、2、3、4感受纵向应变；
应变片5、6、7、8感受纵向应变；
满量程时：
（3）
r/r
解：由k=
，得
r800m
k2.0561.64103r10m
33
u0?
ui?r31.64?10?3?1.23?10?3?v?4r4=1.23(mv) v u=pr??40?10?2.19
当其接入等臂电桥中时，电桥的激励电压为
r1.21
0.01r120100
柱形弹性试件的应变为
f5?104
0.005；?411
ese0.5?10?2?10
3
应变片的灵敏系数为
r/r
k=?
解：依题意单臂：
0.01
20.005
uo?
差动：
ui3
3?10?6?v?,
3?10?3?v?,
(??2u?)(??2000u?)
u3
22
灵敏度：
6?10?6?v?,
6?10?3?v?,
(??2u?)(??2000u?)
uo
ku??
kui/4?1.5?10?6(v/??),?单臂?kui/2?3?10?6(v/??),?差动?
可见，差动工作时，传感器及其测量的灵敏度加倍。
112，求其所受拉力大小。
【篇二：传感器技术习题及答案】
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的总称。
2、传感技术是以研究自动检测系统中的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和。
4、传感器按构成原理，可分为
5、传感器一般由
6、传感器能感受并按照
7、按输入量分类，传感器包括位移传感器、等。
8、传感器的输出量有和两种。
9、根据传感技术涵盖的基本效应，传感器可分为、化学型和。
10、传感器是能感受规定的被测量并按照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、传感器是能并按照一定规律转换成可用的器件或装置。是实现感功能的基本器件。
12、传感器技术的共性，，将转换成电量输出。
13、由传感器的定义可知，传感器要完成两个方面的功能：和。因此传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
14、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对
2、系统灵敏度越，就越容易受到外界干扰的影响，系统的稳定性就
越
3、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。
6、衡量传感器的静态特性的指标包含、、和漂移。
7、一个高精度的传感器必须有良好的转换。
9、阶跃响应特性是指在输入为时，传感器的输出随的变化特性。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
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 ）。
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的影响和膨胀系数的影响。
3、直流电桥平衡条件是
4、直流电桥的电压灵敏度与电桥的供电电压的关系是
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
7、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除同时还能起到
【篇三：13传感器技术与应用答案】
xt>习题1
l.1 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答：检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。
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。
数据传输、处理环节，又称之为测量电路，它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。
数据显示记录环节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。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。
1.2 传感器的型号有几部分组成？各部分有何意义?
答：传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成，敏感元件：
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，它是传感器的核心。转换元件：将敏感元件输出的物理量
转换成适于传输或测量电信号的元件。测量电路：将转换元件输出
的电信号进行进一步转换和处理的部分，如放大、滤波、线性化、
补偿等，以获得更好的品质特性，便于后续电路实现显示、记录、
处理及控制等功能。
1.3 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：直接测量。使用电压表进行测量，对仪表读数不需要经过任何
运算，直接表示测量所需要的结果。
1.4 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位
移测量仪的输出电压由3.5v减至2.5v，试求该仪器的灵敏度。
解: 灵敏度s=(3.5-2.5)v/(5.0-4.5)mm=2v/mm
1.5 有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为
2.5级、
2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过
2.5％，选那台仪表合理?
答：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差
为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误
差为3.2％；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相
对误差为2.4％。因此，应该选用1.5级的测温仪器
1.6 什么是系统误差和随机误差?准确度和精密度的含义是什么? 它
们各反映何种误差?
答：系统误差(简称系差)：在一定的条件下，对同一被测量进行多次重复测量，如果误差按照一定的规律变化，则把这种误差称为系统
误差。系统误差决定了测量的准确度。系统误差是有规律性的，因
此可以通过实验或引入修正值的方法一次修正给以消除。
随机误差(简称随差，又称偶然误差)：由大量偶然因素的影响而引起的测量误差称为随机误差。对同一被测量进行多次重复测量时，随
机误差的绝对值和符号将不可预知地随机变
化，但总体上服从一定的统计规律。随机误差决定了测量的精密度。随机误差不能用简单的修正值法来修正，只能通过概率和数理统计
的方法去估计它出现的可能性。
系统误差越小，测量结果准确度越高；随机误差越小，测量结果精密度越高。如果一个测量数据的准确度和精密度都很高，就称此测量的精确度很高。
精密度：要求所加工的零件的尺寸达到的准确程度,也就是容许误差的大小,容许误差大的精密度低,容许误差小的精密度高;简称“精度”正确度：是表示测量结果中系统误差大小的程度。统计学上，正确度能成功估计一数量的正确值。有时和精确度定义相同。
1.7 等精度测量某电阻10次，得到的测量列如下：
试求10次测量的算术平均值。
解：求10次测量的算术平均值：
r1?r2rn
10i?1
167.95?167.45?167.60?167.60?167.87?167.88?168.00?167.85?1 67.82?167.608?10
167.763
10
习题2
2.1 试简述金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效的区别。答：都是基于压阻效应，也就是受到压力时其电阻值会发生变化，但半导体应变片的灵敏系数比金属应变片要大很多，用于大信号输出的场合，但是机械强度低，受温度影响大。金属应变片机械强度高，灵敏度低，成本也低。
解：由于不知是何种工作方式，可设为n，故可得：
k?u2?10?10?3
u010mv nn
得n要小于2，故应采用全桥工作方式。
2.3 试简述直流测量电桥和交流测量电桥的区别。
答：直流电桥是得出的为静态点数据，交流电桥得出的为动态点数据，不过交流电桥得动态点数据为静态点数据的积分——范围在静态点数据线上波动而已。
2.4.试简述电位器式位移传感器的工作原理。
答：电位器是人们常用到的一种电子元件，它作为传感器可以将机械位移或其他能转换为其有一定函数关系的电阻值的变化，从而引起输出电压的变化。所以它是一个机电传感元件。
k?u4?2?10?3k?u??2?10?3v；双臂时u0?变为1000时应为u0?，所以应变为442
1k?u4?2?10?6
4?10?6v，应变为时u0?221000时应为
k?u4?2?10?3
u04?10?3v；全桥时u0?k?u，所以应变为1时22
u0?8?10?6/v，应变为1000时应为u0?8?10?3v。从上面的计算
可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂
的四倍。
2.7 试简述电阻应变片式测力传感器的工作原理。
答：电阻应变式传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，
敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变
片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将
发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转
换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
2.10 试简述电阻应变片实现温度补偿的方法。
答：电阻应变片由于温度效应引起的误差为温度误差。产生温度误
差的原因有电阻丝的电阻率随温度发生变化；电阻丝和试件的线膨
胀系数不同使其产生附加形变。温度误差给测量结果的精确度产生
很大的影响，在实际测量中要采取措施进行温度补偿：自补偿法和
线路补偿法。
2.11 试简述压阻式压力、加速度传感器的工作原理。
答：压阻式压力传感器中晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产
生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，
也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应。
压阻式加速度传感器，它采用硅悬臂梁结构。在硅悬臂梁的自由端
装有敏感质量块，在梁的根部，扩散四个性能一致的电阻，当悬臂
梁自由端的质量块受到外界加速度作用时，将感受到的加速度转变
为惯性力，使悬臂梁受到弯矩作用，产生应力。这时硅梁上四个电
阻条的阻值发生变化，使电桥产生不平衡，从而输出与外界的加速
度成正比的电压值。
习题3
3.1 试简述变气隙电感式压力传感器及差动式变气隙电感压力传感器的工作原理。
答：变气隙电感式压力传感器的工作原理：置于一金属膜片两侧的
两个电感器件与膜片保持一定间隙,并与膜片组成两压力腔,当介质压
力或压差进入两侧的压力腔体中,膜片将向一侧偏移(压力小的一侧),
使膜片与两电感器件之间的间隙改变,一侧变小(压力小的一侧),另一
侧变大,从而引起了电压的改变。差动式变气隙电感压力传感器将被
侧参数压力的变化转换为输出相应电流的变化。通过接口电路可与
微机配套,可对压力参数进行远距离测量和控制。
3.3 试简要说明差动变压器式传感器产生零点残余电压的原因，并
简述减小或消除零点残余电压的方法。
答：当差动变压器的衔铁处于中间位置时，理想条件下其输出电压
为零。但实际上，当使用桥式电路时，在零点仍有一个微小的电压
值(从零点几mv到数十mv)存在，称为零点残余电压。零点残余电
压的存在造成零点附近的不灵敏区；零点残余电压输入放大器内会
使放大器末级趋向饱和，影响电路正常工作等。
消除零点残余电压方法：（1）从设计和工艺上保证结构对称性；（2）选用合适的测量线路;（3）采用补偿线路。
3.4 试简述差动整流电路的工作原理。
答：差动整流电路的工作原理：当动铁芯移动时引起上下两个全波
整流电路输出差动电压，中间可调整零位，输出电压与铁芯位移成
正比，这种电路受二极管的非线性影响以及二极管正向饱和压降反
向漏电流的不利影响很大。
3.5 什么是涡流效应？怎样利用电涡流式传感器进行位移测量？
答：闭合铁芯（或一大块导体）处于交变磁场中，交变的磁通量使
闭合铁芯（或一大块导体）中产生感应电流，形成涡电流。假如铁
芯（或导体）是纯铁（纯金属）的，则由于电阻很小，产生的涡电
流很大，电流的热效应可以是铁（或金属）的温度达到很高的，甚
至是铁（或金属）的熔点，使铁熔化。通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离d的变化转
化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间
的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的
位移、振动等参数的测量。
3.6 电涡流式传感器的常用测量电路有哪些？简单叙述其原理。
答：根据电涡流式传感器的基本原理，传感器线圈与被测金属导体
间距离的变化可以转化为传感器线圈的阻抗或电感的变化。测量电
路则是把这些参数的变化转换为电压或电流输出，常用的测量电路
有电桥电路和谐振电路。（1）电桥电路。在进行测量时，由于传感器线圈的阻抗发生变化，使电桥失去平衡，而电桥不平衡造成的输出信号被放大并检波，就可得到与被测量成正比的输出。（2）谐振电路。这种方法是把传感器线圈与电容并联组成lc并联谐振电路。当传感器接近被测金属导体时，线圈电感发生变化，lc回路的阻抗和谐振频率将随着l的变化而变化，因此可以利用测量回路阻抗或谐振频率的方法间接反映出传感器的被测量。
3.7 简单叙述自感式、差动变压器式和涡流式传感器的工作原理及特点。
答：自感式传感器是把被测量的变化转换成自感l的变化，通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。差动变压器式传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且一、二次线圈都用差动形式连接，一般将被测量的变化转换为变压器的互感变化，变压器一次线圈输入交流电压，二次线圈则互感应出电动势。电涡流传感器是以电涡流效应为原理的非接触式位
传感器应用技术试题及答案
传感器应用技术试题及答案 1. 下列哪个是APD的优点：（） [单选题] * 线型好 灵敏度高(正确答案) 工作环境不限 工作电压低 2. 下面哪个不是光敏电阻的优点（） [单选题] * 体积小 .重量轻 机械强度高 耗散功率小(正确答案) 3. 采用硅材料的雪崩式光电二极管的响应波长范围（） [单选题] * .0.4-0.5μm 0.4-1.0μm(正确答案) 0.5-1.0μm 0.5-1.5μm 4. 下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（） [单选题] * 非线性明显 输出信号微弱 抗干扰能力差 响应时间慢(正确答案)
5. 以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（） [单选题] *应变计。 弹性敏感元件(正确答案) 敏感栅 电路电阻 6. 下面哪项不是SAW传感器的优点：（） [单选题] * 分辨率低(正确答案) 灵敏度高 制造简单 可靠 7. 下面哪个不是反射式光纤位移传感器的特点（） [单选题] *结构简单 设计灵活 性能稳定 精度高(正确答案) 8. 下面哪个不是压电加速度传感器（） [单选题] * 压缩式压电加速度传感器 压电谐振式传感器(正确答案) 剪切式雅典加速度传感器 弯曲式压电加速度传感器 9. 下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料（） [单选题] * "金 " 银
铜 铁(正确答案) 10. 对于我们日常生活中，所谓湿度的定义说法正确的是（） [单选题] * 气体的相对湿度与同一温度下达到饱和状态的相对温度Ps的百分比 气体的绝对湿度与同一温度下达到饱和状态的相对温度Ps的百分比 气体的相对湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对温度Ps的百分比 气体的绝对湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对温度Ps的百分比(正确答案) 11. 下面哪个属于强度型光纤传感器（） [单选题] * 迈克尔逊干涉仪 马赫—泽德干涉仪 光纤测压传感器(正确答案) 法布里干涉仪 12. 下列哪一项属于相位型传感器的缺点（） [单选题] * 灵敏度低 准确度低 结构较复杂，检测也需要复杂的手段(正确答案) 响应时间慢 13. 目前光纤传感器通常采用四种不同的干涉测量结构，以下哪一种不属于上述四种结构的是（） [单选题] * 迈克尔逊 马赫—泽德 萨格奈克 伽利略(正确答案)
传感器技术与应用答案
传感器技术与应用习题答案 习题1 l.1 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：检测系统是由被测对象、传感器、数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节构成。 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。 数据传输、处理环节，又称之为测量电路，它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。 数据显示记录环节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。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。 1.2 传感器的型号有几部分组成？各部分有何意义? 答：传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成，敏感元件：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，它是传感器的核心。转换元件：将敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量电信号的元件。测量电路：将转换元件输出的电信号进行进一步转换和处理的部分，如放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特性，便于
后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。 1.3 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：直接测量。使用电压表进行测量，对仪表读数不需要经过任何运算，直接表示测量所需要的结果。 1.4 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至 2.5V，试求该仪器的灵敏度。 解: 灵敏度s=(3.5-2.5)v/(5.0-4.5)mm=2v/mm 1.5 有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为 2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理? 答：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2％；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4％。因此，应该选用1.5级的测温仪器 1.6 什么是系统误差和随机误差?准确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差?
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 题答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《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 2. 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。
传感器技术及应用试题及答案
1、测量系统的静态特性指标主要有 2、被测量的数值处在稳定状态下，传感器输出与输入的关系称为传感器的______特性。 3、霍尔元件灵敏度的物理意义是 4、算式是计算传感器________的公式，当S在传感器的测量范围内为常量时， 说明该传感器是________。 5、涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。 6、热电偶所产生的热电动势是电动势和电动势组成的，其表达式为 7、半导体应变片以________效应为主，它的灵敏度系数比金属应变片的______。 8、横向效应使应变式传感器的电阻丝灵敏系数变_______。 空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中 大都采用________式电容传感器。 9、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 ，从而引起，这种现象称为，相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生，这种现象称为 10、压电陶瓷起初并没有压电效应，经过________处理后才具有压电效应。 11、电阻应变片式传感器按制造材料可分为材料和材料。 12、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为、和三类 1、电阻应变片阻值为120，灵敏系数2K，沿纵向粘贴于直径为m05.0的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量211 /102mNE，3.0，（1）求钢柱受N4108.9拉力作用时应变片电阻的变化量R 和相对变化量R R (；（2）又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，问受同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少？ 2、有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径 r=5mm，假设与被测工件的初始间隙d0=0.5mm。已知试真空的介电常数等于8.854×10-12 F/m，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。（2）极板沿不同方向移动时，传感器的位移灵 ）。 敏度K（已知空气相对介电常数1ε ，真空的介电常数F/m108548ε120 . 3、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。 4、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm，极板间初始间距d0=1mm，极板间介质为空气，其介电常数ε0=8.85×10-12F/m。试求： （1）初始电容C0； （2）当传感器工作时，间隙减小Δd=10μm，求其电容量变化ΔC； （3）如果测量电路的灵敏Ku=100mV/pF，则在Δd=±1μm时的输出电压U0。 石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为5pC/g，电荷放大器灵敏度为50mV/pC，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度。{注: (库仑)，g为重力加速度} 5、已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速, 如图所示。若测得输出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少? 当分辨误差为±1齿时，转速测量误差是多少
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：
传感器技术及应用习题及答案
综合练习 一. 填空题 1．根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即.敏感元件、转换元件、转换电路。 2．传感器按能量的传递方式分为有源的和无源的传感器。 3. 根据二阶系统相对阻尼系数ζ的大小，将其二阶响应分成三种情况. 1ζ>时过阻尼；1ζ=时临界阻尼；1ζ<时欠阻尼。 4. 应变计的灵敏系数k 并不等 于其敏感栅整长应变丝的灵敏度系数0k ，一般情况下，0k k <。 5. 减小应变计横向效应的方法.采用直角线栅式应变计或箔式应变计。 6. 应变式测力与称重传感器根据结构形式不同可分为:柱式﹑桥式﹑轮辐式﹑梁式和环式等。 7. 半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象就称为压阻效应。 8. 光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。 9. 光电效应是光照射到某些物质上，使该物质的电特性发生变化的一种物理现象，可分为外光电效应和内光电效应两类。 10. 基于外光电效应的光电敏感器件有光电管和光电倍增管。基于光电导效应的有光敏电阻。基于势垒效应的有光电二极管和光电三极管。基于侧向光电效应的有反转光敏二极管。 11. 光电倍增管是一种真空器件。它由光电发射阴极（光阴极）和聚焦电极、电子倍增极及电子收集极（阳极）等组成。 12. 光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。 13. 光电二极管与光电三极管外壳形状基本相同，其判定方法如下.遮住窗口，选用万用表R*1K 挡，测两管脚引线间正、反向电阻，均为无穷大的为光电三极管。 14. 光电耦合器是发光元件和光电传感器同时封装在一个外壳内组合而成的转换元件。以光为媒介进行耦合来传递电信号，可实现电隔离，在电气上实现绝缘耦合，因而提高了系统的抗干扰能力。 15. 电荷藕合器件图像传感器CCD （Charge Coupled Device ），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。 16. 光纤的结构包括：纤芯.包层.涂敷层和护套。
传感器应用技术复习题与答案
传感器应用技术复习题与答案 1. 将传感器的电阻值、电容值或电感值变化量转换成易于传输的电流或电压，通常要用到（）电路。 [单选题] * 电桥(正确答案) 放大 A-D转换 以上均可 2. 以下不属于直流电桥应用情况的是（）。 [单选题] * 热敏电阻 应变电阻 压敏电阻 螺管式差动传感器(正确答案) 3. 以下（）电桥在传感器实际应用电路中使用效果最佳。 [单选题] * 四等臂(正确答案) 惠斯通 对等 以上均选 4. 目前检测系统中的放大电路，除特殊情况外，基本均采用（）构成的放大电路。 [单选题] * 晶体管放大器 运算放大器(正确答案) 高压放大器
阻抗放大器 5. 通常情况下，运算放大器正电源VCC和负电源VEE应满足（）关系。 [单选题] * VCC＞VEE VCC＜VEE VCC=VEE(正确答案) 没有规定 6. 理想运算放大器应满足以下（）条件。 [单选题] * 端口输入电阻Ri趋于无穷大 端口输出电阻Ro趋于零 运放增益A趋于无穷大 以上均选(正确答案) 7. 以下（）是常用的运算放大器。 [单选题] * 同相放大器 反相放大器 差分放大器 A和B(正确答案) 8. 以下（）是典型的传感器测量电路。 [单选题] * 电桥电路 放大电路 A-D转换电路 ABC(正确答案) 9. 计算机中广泛采用（）A-D转换器作为借口电路。 [单选题] *
逐次逼近式(正确答案) 双积分式 计数器式 并行 10. 以下温度传感器属于电测量型的是（）。 [单选题] * 热电偶传感器 热电阻传感器 热敏电阻传感器 A和B(正确答案) 11. 以下（）传感器适用于温度检测精度要求比较高的场合。 [单选题] *热电阻(正确答案) 热敏电阻 直流电桥 热电偶 12. 目前较为广泛使用的热电阻材料为（）等。 [单选题] * 铂 铜 镍 ABC(正确答案) 13. 以下属于热电阻传感器特点的有（）。 [单选题] * 电阻温度系数大 线性好、性能稳定 使用范围窄、加工复杂
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。
《传感器技术与应用》试卷及答案
《传感器技术与应用》试卷及答案 一、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，并将正确答案的序号填在题后的括号内。) (每小题2分，共20分) 1．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于( A ) A.光电式传感器 B.电容式传感器 C.压电式传感器 D.磁电式传感器 2．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是( D ) A．电缆的安装与固定方式 B．电缆的长度 C．前置放大器的输出阻抗 D．前置放大器的输入阻抗 3．固体半导体摄像元件CCD是一种( C ) A．PN结光电二极管电路 B．PNP型晶体管集成电路 C．MOS型晶体管开关集成电路 D．NPN型晶体管电路 4.将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（D） A.抑制共模噪声 B.抑制差模噪声 C.克服串扰 D.消除电火花干扰 5．属于能量转换型的传感器是（ C ） A.电阻应变传感器 B.电容传感器 C.压电式传感器 D.热阻式传感器 6.动态测试中，电桥的输出量通常采用（B） A．电阻量 B．电压量 C．电流量 D．电感量 7.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出量灵敏度的影响，可采用（A）A．电荷放大器 B．电压放大器 C．功率放大器D．前置放大器 8.用于检查应变片绝缘电阻的兆欧表，电压一般不应高于（ B ） A．220V B.250V C.300V D.350V 9．压电式加速度计，其压电片并联时可使（ B ） A．电压灵敏度提高，电荷灵敏度不变。 B．电荷灵敏度提高，电压灵敏度不变。 C．电压与电荷灵敏度均提高。 D．电压与电荷灵敏度均保持不变。 10.金属丝应变片在测量构件的应变时，决定电阻相对变化的因素主要是（C） A．贴片位置的变化 B.贴片温度的变化 C．电阻丝几何尺寸的变化 D.电阻丝材料的电阻率变化 二、多项选择（在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内，错选、多选、少选或未选均无分。）(每小题2分，共10分) 1.下列选项中属于能量控制型的传感器有：（C．E ） A．压电式传感器 B．光电式传感器 C．电阻式传感器 D．热电涡传感器 E．电容式传感器 2.设计传感器时，常把阻尼比选在：（D．E ） A．0～0.1之间 B．0.1～0.5之间 C．0.5～0.6之间 D．0.6～0.7之间 E．0.7～0.8之间 3.对石英晶体，由于晶格的对称性，其压电常数间的关系有：（ A．B．C．D．E）A．d 12 =-d 11 B．d 25 =-d 14 C．d 26 =-2d 11 D．d 13 =d 23 =d 33 E．d 13 =0 4.影响电感传感器的精度因素有：（A．B．C．D．E） A．温度变化 B．电源电压 C．电源电压频率波动 D．电感与位移的非线性 E．交流零位信号 5.下列选项中属于压电陶瓷材料的有：（A．B．C） A．钛酸锂 B．钛酸铅 C．铌镁酸铅 D.石英 E．硫酸锂 三、填空题(每小题2分，共20分) 1.传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向智能化方向发展。 2.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。 3.电容式传感器有变间隙式、变面积式和变介质三种类型。 4.发电式传感器有磁电式和压电式两种类型。 5.热敏电阻常数β大于零的是负温度系数的热敏电阻。 6.压电传感器使用电荷放大器时，灵敏度与电缆长度无关。 7.将电桥接成差动式可以提高灵敏度，改善非线性，并能进行温度补偿。 8.有源滤波器由集成运放和RC网络组成。 9.按光纤的作用不同，光纤传感器可分为功能型和传光型两种类型。 10.多路模拟开关由地址译码器和多路双向模拟开关组成。 四、名词解释题(每小题4分，共20分) 1．敏感元件： 直接感受被测量，并输出与测量量成确定关系的某一物理量的元件。 2.重复性： 传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。 3.应变极限：
传感器及应用技术试题和答案
试题及答案 一、填空题〔共 30 分，每空 1 分〕 1.传感器由敏感元件、转换元件、测量电路和关心电源四局部组成。 2.通常用传感器的动态特性和静态特性来描述其输出—输入特性。 3.电阻应变片的工作原理是基于应变效应，导体或半导体材料在外界力的作用下产生气械变形时,其电阻值发生相应变化,这种现象称为应变效应。 4.电阻应变片产生温度误差的主要因素是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。 5.直流电桥的各桥臂只能是电阻元件,电源为直流电源 6.电感式传感器主要有变磁阻〔自感〕式、变压器〔互感〕式、涡流式三种类型。 7.变磁阻式传感器由线圈、铁芯、衔铁三局部组成 8.使用电涡流传感器测量时,被测体电阻率越大,相对导磁率越小,传感器线圈 激磁电流频率越低,则电涡流贯穿深度越大. 9.改善单极式变极距型电容传感器的非线性的方法是承受运算放大器式电路. 10.石英晶体中经过六面体棱线并垂直于光轴的X 方向称为电轴,沿X 方向的力作用下产生电荷的效应,称为纵向压电效应,与X 轴和光轴同时垂直的Y 方向称为机械轴沿Y 轴方向的力作用下产生电荷的效应,称为横向压电效应。 11.压电式传感器不能用于静态测量,只适用于动态测量。 12.压电陶瓷经极化处理后才具有压电特性。
二、推断题〔共 10 分，每空 1 分；正确的划√、错误的划X，填在题前括号内〕 〔X 〕1．任何测量的结果都必需只含有数值和单位。 〔√〕2．转换元件是将中间非电量转换成电量输出的元件。 〔X 〕3．承受0.5 级的电压表比承受1.5V 的电压表测量电压值时更为准确。 〔X 〕4．压电陶瓷在未被电极化以前就有压电特性。 〔√〕5．对于电涡流式传感器的测量电路，假设承受定频调幅式测量电路，当无被测导体时LC 振荡回路的振荡、频率与晶体振荡器的频率全都。 〔X 〕6．压电传感器可以用于静力测量。 〔√〕7．粗大误差是由于测量者马虎大意或测量仪表突然消灭故障等造成的。〔X 〕8．高频反射式传感器当被测导体为磁性体时，其灵敏度比非磁性体时高。〔X 〕9．对于低频透射式传感器，当用其测量薄金属板的厚度时，宜承受低频鼓舞信号。 〔√ 〕10．压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多，但石英晶体的稳定性是其它压电材料无法比的。 三、选择题〔共 10 分，每空 1 分；将正确答案填在题前括号内〕 〔C 〕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 〔C 〕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 〔C 〕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 〔D 〕4．热电阻测量转换电路承受三线制是为了.
大学《传感器技术及应用》试题及答案
《传感器技术及应用》试题及答案 一、选择题 1、在以下几种传感器当中（C）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、（C）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（C）。 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（B）。 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( D)，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( D) 。 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(B ) 。 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( C)。 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( C)。 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（ C ）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（ C ）。 A、20dB B、1 dB C、0 dB D、50dB 12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取（ B ）措施。 A、接地保护环 B、将机箱接大地 C、抗电磁干扰 D、抗红外辐射 13、改变电感传感器的引线电缆后，（ C） 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 14、应变片绝缘电阻是指已粘贴的（C ）应变片的之间的电阻值。 (1)覆盖片与被测试件 (2)引线与被测试件 (3)基片与被测试件 (4)敏感栅与被测试件 A (1)(2) B (1) (2) (3) C (1) (4) D (1) (2)(3)(4) 15、在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为（D ） A磁电效应 B声光效应 C光生伏特效应 D光电导效应 16、码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、光电式和（C ）三种。 A变电式 B磁电式 C电磁式 D感应同步器 17、利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移来决定被测量的方法称为（ C） A 零位式测量 B 微差式测量
传感器技术及应用][汤平,邱秀玲 习题参考答案修订版[8页]
习题参考答案 项目一 1.单项选择题DDBAC DAAB 2.判断题FFTT（T表示正确，F表示错误） 3.简答题 1）什么是传感器？传感器由哪几个部分组成？ 答：传感器是能感受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、转换元件、调理电路和辅助电源四部分组成。 2）传感器按照被测量可以分为哪几类？ 答：按被测量——输入信号分类，一般可以分为温度、压力、流量、物位、加速度、速度、位移、转速、力矩、湿度、粘度、浓度等传感器。 3）传感器常用的静态指标有哪些？ 答：传感器静态性能指标有（1）测量范围与量程；（2）线性度；（3）灵敏度；（4）分辨率；（5）滞后；（6）重复性；（7）稳定性；（8）漂移；（9）精度等。 4）列举3个在日常生活中用到传感器的实例。 答：体重计、血压计、温度计、液位计等（可不一样，正确即可） 5）列举在体育比赛中用到的传感器。 答：体重计（举重运动）、光电传感器（终点判断）、温度计（游泳池水温控制）、风速传感器、图像传感器（视频回放）等（可不一样，正确即可） 6）列举3种在手机中用到的传感器。 答：图形图像传感器、重力加速度传感器、语音识别传感器、指纹识别传感器等（可不一样，正确即可） 项目二 1.填空题 1）应变2）桥路补偿法、应变片补偿法3）R1R3-R2R4=0 4）无源、压电效应5）自感式、互感式 6）变极距、变面积、变介质（可交换顺序）、变极距、变面积、变介质、8）~9）举例略。 2.单项选择题CCDAB BAC 3.判断题TTTTF FFTTF 4.简答题 1）什么是应变效应？ 答：金属导体的电阻值随着它受力所产生机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生变化的现象称之为金属的电阻应变效应。 2）应变片为什么要进行温度补偿？温度补偿有哪些方法？ 答：（1）由于存在温度误差。用作测量应变的金属应变片，希望其阻值仅随应变变化，而不受其它因素的影响。实际上应变片的阻值受环境温度(包括被测试件的温度)影响很大。由于环境温度变化引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生很大的测量误差，称为应变片的温度误差，又称热输出。因环境温度改变而引起电阻变化的两个主要因素： ①应变片的电阻丝(敏感栅)具有一定温度系数； ②电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。 （2）温度补偿一般采用桥路补偿法、应变片补偿法、热敏电阻补偿法、零点补偿法。 3）什么是压电效应？压电效应分哪两种类型？两种类型的应用请各举例说明。
《传感器技术及应用》考试试题总结(含答案)
《传感器技术及应用》考试试题总结（含答案） 06-07(A) (1) 传感器作用是获取信息（测量），核心是敏感元件。从传感器用于自动化系统的角度考虑，要求传感器输出是标准的电信号，例如电压信号1～5V或电流信号4～20mA。近年来，由于微电子技术与微机械技术的发展，传感器技术的集成化与智能化发展很快，但在智能化传感器技术中，尽管微处理器具有重要的作用，但智能化传感器的关键是基础(本)传感器。 (2) 弹性敏感元件在阶跃载荷作用下，所产生的变形(形变)并不能立刻完成，需要经过一段时间间隔才能完成。这个过程称为弹性元件的弹性后效，它是引起某些传感器测量过程重复性（随机）误差的主要原因之一。当外力保持恒值时，弹性元件在一个较长时间范围内仍然继续缓慢变形的现象称蠕变，它是影响某些传感器测量过程稳定性的主要原因之一。 二、说明应变式扭矩传感器的设计要点，并讨论可能的测量误差。（15 分） 原理：敏感元件可以是圆柱杆，关键参数为直径，由于扭矩作用于圆柱杆端面，在沿杆轴线的 45度与135度方向上引起的正应变最大，且一个方向为正，另一方向为负。因此须在上述方向 上各设置两个应变元件。 可能的误差为：应变元件方向误差、四个应变元件的一致性误差、构成检测电路时电源稳定性 误差、温度误差等 测量电路：因为采用四个应变片分别受拉压作用，则后续电路设计成差动电路，能有效抑制非 线性误差和温度误差 三、利用悬臂梁的应力特性测量加速度时，悬臂梁的几何结构参数应当如何设计？（15 分） 回答要点： 1. 画出悬臂梁的结构示意图，包括敏感质量(3 分)。 2. 画出应力敏感原件(应为4个压阻元件或若干个压电元件)在悬臂梁上的政确位置(3 分)。 3. 指出悬臂梁敏感结构参数为：长度、宽度和厚度，且基本上满足100：10：1 的关系(3 分)。 4. 设计结构参数时，主要考虑传感器的测量范围、动态响应特性等；依敏感质量块和加速度的范围可知在悬臂梁端部所受集中力的范围(3 分)。 5. 利用悬臂梁根部所受最大应力、应变的要求确定悬臂梁的几何结构参数(3分)。 四、电容式压力传感器如何实现差动测量，试给出原理结构示意图，并对其工作原理和优点进行必要的说明。（15 分）电容式传感器拓扑图如（1），等效成（2），上下两极板固定，而中间极板可上下运动，假定初始时活动极板与上下两极板间距均X，当有△P时，极板移动△X，与上极板距离X-△X，与下极板距离X+△X， 电容式压力传感器工作原理：由于压差引起动极板的移动，从而和两个固定极板形成差动电路，经电桥变成信号U，再经放大器输出。 优点：差动输出能有效抑制温度误差和非线性误差，而且稳定性较好, 可以消除共模干扰，如温度、横向随机振动等干扰因素的影响。 五、讨论谐振式传感器闭环自激系统在时域和复频域的实现条件（要 求结合图进行讨论），并说明它们在实际应用中的特点。（15 分） 左图为谐振式传感器闭环自激的图示。激励器给写真子U2，使其在 谐振频率处产生振动，其中U0 Sin(wt+&)为起振电压，在复数域中 Q=Wr/(W2-W1)，如果所给激励较好则选频效果也较好。 实际应用中首先必须要保证闭环自激电路的形成，且激励器提供的激 励要尽可能使谐振子工作在谐振频率处，这样选频效果较好，如果激 励器所给的激励较大超出一定范围，效果也不会很好。在谐振式压力
传感器技术与应用习题答案
传感器技术与应用习题答案 【篇一：传感器原理及应用习题及答案】 可能出现的最大误差为： ＝40?2%=0.8(mv) 当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误 差分别为： 0.8 1100%4% 40? 0.8 2100%16% 40? 结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。 1.7 有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数?和静态灵敏度k。 1) 式中, y——输出电压，v；t——输入温度，℃。 30 dy 3y1.5105tdt 2) 式中，y——输出电压，?v；x——输入压力，pa。 k=9.6/4.2=2.29(?v/pa)。 1.8 已知一热电偶的时间常数?=10s，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s，静态灵敏度k=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。 解：依题意，炉内温度变化规律可表示为 x(t) =520+20sin(?t)℃ 由周期t=80s，则温度变化频率f=1/t，其相应的圆频 率 ?=2?f=2?/80=?/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应 y(t)为 y(t)=520+bsin(?t+?)℃ 热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为 a b?20 12
1110??40 2 1.4 dy 4.2y9.6xdt 0.786 因此，热电偶输出信号波动幅值为 b=20?a(?)=20?0.786=15.7℃ 由此可得输出温度的最大值和最小值分别为 y(t)|max=520+b=520+15.7=535.7℃ y(t)|min=520﹣b=520- 15.7=504.3℃ 输出信号的相位差?为 80 42.388.4s360t = 1.9 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，即 式中，y——输出电荷量，pc；x——输入加速度，m/s2。 试求其固有振荡频率?n和阻尼比?。 解: 由题给微分方程可得 d2y3dy1010 3.0102.2510y11.010x2 dtdt n 2.25?10/1?1.5?10?rad/s? 10 5 3.0?103 2?2.25?10?1 10 0.01 1-10 用一个一阶传感器系统测量100hz的正弦信号时，如幅值误 差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50hz 的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多 解: 根据题意 12 2
传感器技术基础与应用实训(第3版 习题解答 (4)[3页]
项目单元4 4.6 习题答案 1.选择题 1）在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中______C___。 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 D. 电容和电感均保持不变 2）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入____C_____，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.电容式传感器有几种类型？各有什么特点？试举出你所知道的电容传感器的实例。 答案：电容式传感器有三种基本类型：变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。 电容式传感器的特点：结构简单，性能稳定，可在恶劣环境下工作；动态响应好、灵敏度高，阻抗高，功率小，没有由于振动引起的漂移。但测试时导线的分布电容对测量误差影响较大。 电容式传感器主要能测量荷重、位移、振动、角度、加速度等机械量。 3. 电容式传感器常用的转换电路有哪些？ 答案：1.桥式电路2.调频电路3．脉冲宽度调制电路4．运算放大器式测量电路。 4.粮食部门在收购、存储粮食时，需测定粮食的干燥程度，以防霉变。请你根据已学过的知识设计一个粮食水份含量测试仪（画出原理图、传感器简图，并简要说明它的工作原理及优缺点） 答案：略。 5.为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的？采取什么措施可提高灵敏度、改善其非线性特征？ 答案：变间隙型电容传感器原理如图4.3(a)所示。图中极板1是固定不动的，极板2为可动的，一般称为动极板。 当动极板受被测物作用引起位移时，就改变了两极板之间的距离d，从而使 电容量发生变化。设传感器初始时的电容量为Co(Co＝εA／do)，当动极板位移使极板间距减小x值后，其电容值为：
传感器应用技术 传感器应用习题1答案
参考答案《传感器应用》试题一 一、填空： 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、 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的大小。 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。 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） 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。 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） 9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax）来计算，其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At, ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)）。 二、用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电势为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？ 镍铬-镍硅热电偶分度表 三、什么是系统误差？产生系统误差的原因是什么？如何发现系统误
传感器应用技术 传感器应用习题6答案
参考答案《传感器应用》习题六 一、选择与填空题： 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、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） 4、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敏感元件和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。 5、热电偶所产生的热电热势是由两种导体的接触电势和 单一导体的温差电势组成。 6、偏差式测量是指在测量过程中，用仪表指针的位移（即偏差）决 定被测量的方法；零位测量是指在测量过程中，用指零仪表的零位指示，检测测量系统的平衡状态；在测量系统达到平衡时，用已知的基准量决定被测未知量的方法；微差式测量是指综合了偏差式测量法与零位式测量法的优点而提出的方法。 二、简答题： 1、光纤传感器的工作原理。 答：光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在
光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。 光纤传感器利用光导纤维，按其工作原理来分有功能型（或称物性型、传感型）与非功能型（或称结构型、传光型）两大类。功能型光纤传感器其光纤不仅作为光传播的的波导，而且具有测量的功能。非功能型光纤传感器其光纤只是作为传光的媒介，还需加上其他敏感元件才能组成传感器。 2、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？说明热电偶测 温原理及其工作定律的应用。分析热电偶测温的误差因素，并 说明减小误差的方法（5分） 答：①热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A、B串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不同的温度下，那么回路中就会存在热电势。因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势，通称热电势。 ②接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接触处形成的热电势。它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状和尺寸无关。 ③温差电动势：是在同一根导体中，由于两端温度不同而产生的一种电势。 ④热电偶测温原理：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所谓热电效应，就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就越大。引入适当的测量电路测量电动势的大