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 ＝ΔA/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。
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 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0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截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。 18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
19、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求 精度 的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
20、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由 B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2 ,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。
Y
K X ?=
?CN
M K =max max
100%100%H H
F S F S H H Y Y δδ????=±?=±?2或23100%K F S Y δδδ?-=±
????0F S
100%
Y Y 零漂＝max 100%F S
T Y ???? max
*100%
L F S Y Y σ??=±
21、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π) 。
22、传感器的差动测量方法是指若某传感器的位移特性曲线方程为y1，让另一传感器感受相反方向的位移，其特性曲线方程为y2则Δy=y1－y2=方法称为差动测量法。
23、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。
24、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。
25、传感器的传递函数的定义是H(S)=Y(S)/X(S)。
26、用电位器式传感器测位移属于零阶传感器。
27、将热电偶直接插入水中测温，此传感器属于一阶传感器。
28、将热电偶置于保护套后插入水中测温，此传感器属于二阶传感器。
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）与稳态值之比的百分数。
32、我们制作传感器时总是期望其输出特性接近零阶传感器。
33、零阶传感器的幅频特性是直线。
34、当待测频率远小于传感器的固有频率时，传感器测得的动态参数与静态参数一致。
35、当待测频率远大于传感器的固有频率时，传感器没有响应。
36、当待测频率等于传感器的固有频率时，传感器测得的动态参数会严重失真。
37、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。
38、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。
39、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。
40、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。
41、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的物理、化学及生物的特性将非电量转换成电量。
42、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的物理、化学及生物的特性将非电量转换成电量。
43、传感器技术的共性，就是利用物理定律和物质的物理、化学及生物的特性将非电量转换成电量。
44、要实现不失真测量，检测系统的幅频特性应为常数。
45、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。
46、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。
47、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。
48、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。
49、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。
50、金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。
51、金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔
应变片的灵敏度。
52、金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。
53、采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是 （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。
54、采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是（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。
55、对电阻应变式传感器常用温补方法有 单丝自补偿 ，双丝组合式自补偿和电路补偿法三种。 56、对电阻应变式传感器常用温补方法有单丝自补偿， 双丝组合式自补偿 和电路补偿法三种。 57、对电阻应变式传感器常用温补方法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和 电路补偿法三种。 58、固态压阻器件结构特点是 。
59、固态压阻器件受温度影响会产生2种温度漂移是 零点温度漂移和灵敏度温度漂移 。 60、固态压阻器件零点温度漂移可以用 在桥臂上串联电阻（起调零作用）、并联电阻（主要起补偿作用） 进行补偿。
61、固态压阻器件灵敏度漂移可以用 在电源供电回路里串联负温度系数的二极管，以达到改变供电回路的桥路电压从而改变灵敏度进行补偿。
62、直流电桥根据桥臂电阻的不同可以分成 等臂电桥 、第一对称电桥和第二等臂电桥。 63、直流电桥根据桥臂电阻的不同可以分成等臂电桥、 第一对称电桥 和第二等臂电桥。 64、直流电桥根据桥臂电阻的不同可以分成等臂电桥、第一对称电桥和 第二等臂电桥 。
65、直流电桥的等臂电桥输出电压为 在R ＞＞ΔR 的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系 。
66、直流电桥的第一对称电桥输出电压为 在R ＞＞ΔR 的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系 。
67、直流电桥的第二对称电桥输出电压为 输出电压的大小和灵敏度取决于邻臂电阻的比值，当k 小于1时，输出电压、线性度均优于等臂电桥和第一对称电桥。 。
68、仅单臂工作的直流第一对称电桥的电桥灵敏度为
。
69仅单臂工作的直流第二对称电桥的电桥灵敏度 为 。 70、某位移传感器，当输入量变化5mm 时，输出电压变化300mY ，其灵敏度为 60mV/mm 。
71、单位应变引起的 电阻的相对变化 称为电阻丝的灵敏系数。
72、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 。 73、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。 74、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。 75、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。
76、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。 77、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。 78、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。
79、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
g
E
R R U =?4
11
2g
E
R k k
R U =??++
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。
80、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。
81、对第二对称电桥为了减小或消除非线性误差的方法可以采用增大桥臂比的方法。
82、为了消除温度误差可以采用半差动电桥和全差动电桥。
83、为了消除温度误差可以采用半差动电桥和用全差动电桥。
84、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。
85、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。
86、移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化的同时，将导致电容量变化，传感器电容改变量ΔC与动极板水平位移成线性关系。
87、移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化的同时，将导致电容量变化，传感器电容改变量ΔC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。
88、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。
89、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。而非线性误差转化
为平方反比关系而得以大大降低。
90、电容式传感器信号转换电路中，运放电路适用于单个电容量变化的测量，二极管环形检波电路和宽度脉冲调制电路用于差动电容量变化的测量。
91、电容式传感器信号转换电路中，运放电路适用于单个电容量变化的测量，二极管环形检波电路和宽度脉冲调制电路用于差动电容量变化的测量。
92、电容式传感器信号转换电路中，运放电路适用于单个电容量变化的测量，二极管环形检波电路和宽度脉冲调制电路用于差动电容量变化的测量。
93、电容式传感器有优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单，适应性强。
94、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单，适应性强。
95、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单，适应性强。
96、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单，适应性强。
97、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、
结构简单、适应性强。
98、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、
结构简单、适应性强。
99、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。
100、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。
101、分布和寄生电容的存在对电容传感器影响是改变传感器总的电容量、使传感器电容变的不稳定，易随外界因素的变化而变化。
102、分布和寄生电容的存在对电容传感器影响是改变传感器总的电容量、使传感器电容变的不稳定，易随外界因素的变化而变化。
103、分布和寄生电容的存在对电容传感器影响是改变传感器总的电容量、使传感器电容变的不稳定，易随外界因素的变化而变化。
104、减小分布和寄生电容的影响一般可以采取的措施有采取静电屏蔽措施和电缆驱动技术。105、减小分布和寄生电容的影响一般可以采取的措施有采取静电屏蔽措施和电缆驱动技术。
105、若单极式变极距型电容传感器采用差动式结构可以使非线性误差减小一个数量级。
107、驱动电缆技术是指传感器与后边转换输出电路间引线采用双层屏蔽电缆，而且其内屏蔽层与信号传输线（芯线）通过1：1放大器实现等电位，使屏蔽电缆线上有随传感器输出信号变化而变化的
信号电压。
108、驱动电缆技术是指传感器与后边转换输出电路间引线采用双层屏蔽电缆，而且其内屏蔽层与信号传输线（芯线）通过1：1放大器实现等电位，使屏蔽电缆线上有随传感器输出信号变化而变化的信号电压。
109、驱动电缆技术是指传感器与后边转换输出电路间引线采用双层屏蔽电缆，而且其内屏蔽层与信号传输线（芯线）通过1：1放大器实现等电位，使屏蔽电缆线上有随传感器输出信号变化而变化的信号电压。
110、球—平面型电容式差压变送器在结构上的不同点是利用可动的中央平面金属板与两个固定的半球形状的上下电极构成差动式电容传感器。
111、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。
112、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。
113、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。
114、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。115、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。
116、变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁3部分组成。
117、变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁3部分组成。
118、变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁3部分组成。
119、变磁阻式传感器测量电路包括交流电桥、变压器式交流电桥和谐振式测量电路。
120、变磁阻式传感器测量电路包括交流电桥、变压器式交流电桥和谐振式测量电路。
121、变磁阻式传感器测量电路包括交流电桥、变压器式交流电桥和谐振式测量电路。
122、差动电感式传感器结构形式主要有变气隙式、螺线管式两种。
123、差动电感式传感器结构形式主要有变气隙式、螺线管式两种。
124、差动变压器结构形式主要有变隙型、螺线管型两种。
125、差动变压器结构形式主要有变隙型、螺线管型两种。
126、差动变压器结构形式不同，但工作原理基本一样，都是基于线圈互感系数的变化来进行测量的，实际应用最多的是螺线管式差动变压器。
127、差动变压器结构形式不同，但工作原理基本一样，都是基于线圈互感系数的变化来进行测量的，实际应用最多的是螺线管式差动变压器。
128、电涡流传感器的测量电路主要有调频式和调幅式两种。
129、电涡流传感器的测量电路主要有调频式和调幅式两种。
130、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。
131、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。
132、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。
133、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。
134、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。
135、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。
136、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。
137、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。
138、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。
139、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。140、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。141、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。142、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。
143、压电式传感器是一种典型的有源传感器(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。
144、压电式传感器使用电荷大器时，输出电压几乎不受连接电缆长度的影响。
145、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电荷放大器和电压放大器两种形式。
146、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电荷放大器和电压放大器两种形式。
147、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，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。
148、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，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。
149、压电式传感器的前置放大器两大作用是进行阻抗变换和放大信号。
150、压电式传感器的前置放大器两大作用是进行阻抗变换和放大信号。
151、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。
152、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。
153、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
154、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
155、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
156、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
157、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
158、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
159、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，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。
160、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。
161、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。
162、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。
163、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。
164、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。
165、在各种热电式传感器中，最为普遍是以将温度转换为电势或电阻变化。
166、在各种热电式传感器中，最为普遍是以将温度转换为电势或电阻变化。
167、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。
168、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。
169、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。
170、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。
171、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。
172、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。
173、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。
174、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。
175、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内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。
176、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。
177、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。
178、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。
179、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。
180、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。
181、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。
182、霍尔片不等位电势是如何产生的原因是重要起因是不能将霍尔电极焊接在同一等位面上。183、霍尔片不等位电势可以通过机械修磨或用化学腐蚀的方法或用网络补偿法校正。
184、霍尔片不等位电势可以通过机械修磨或用化学腐蚀的方法或用网络补偿法校正。
185、霍尔片不等位电势可以通过机械修磨或用化学腐蚀的方法或用网络补偿法校正。
186、CCD的突出特点是以电荷作为信号。
187、光纤工作的基础是光的全反射。
188、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。
189、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。
190、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。
191、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。
192、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。193、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。194、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。195、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。196、光电传感器的理论基础是光电效应。
197、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三大类。
198、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。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；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。
199、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。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；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。
200、通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。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；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。
二、选择题（每题4分）
8、试题内容：己知某温度传感器为时间常数T =3s 的一阶系统，当受到突变温度作用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为( ) s A 、3 B 、1 C 、1.2 D 、1/3 9、答案内容：C ；
8、有一只温度传感器，其微分方程为3030.15dy
y x dt
+=式中，y 为输出电压，mV ；x 为输入温度，°
C 。则该传感器的时间常数为（ ）。 A 、5s ；B 、8s ；C 、15s ；
D 、10s ； 9、答案内容：D ；
8、某温度传感器，其微分方程为30
30.15dy
y x dt
+=式中，y 为输出电压，mV ；x 为输入温度，°
C 。则该传感器的灵敏度S 为（ ）。 A 、0.5s ；B 、0.05mv/°C ；C 、15s ；
D 、0.15mv/°C ； 9、答案内容：B ；
8、下列传感器中的不属于结构型传感器的是( ) A 、扩散硅压阻式压力传感器。 B 、线绕电位器式传感器。 C 、应变片式压力传感器。 D 、金属丝式传感器。 9、答案内容：A ；
8、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是( )。
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
9、答案内容：B；
8、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，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()。
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
9、答案内容：B；
8、传感器主要完成两方面的功能检测和()。
A、测量
B、感知
C、信号调节
D、转换
9、答案内容：D；
8、（本题为多选题）传感技术的作用主要体现在：()。
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了广泛应用
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、答案内容：ABCD；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：209
2、题型：选择题
3、难度级别：难
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：研究内容
8、（本题为多选题）传感技术的研究内容主要包括：()
A、信息获取
B、信息转换
C、信息处理
D、信息传输
9、答案内容：ABC；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：210
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：稳态值
8、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是()。
A、延迟时间
B、上升时间
C、峰值时间
D、响应时间
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：211
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：静态特性
8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是()。
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
9、答案内容：C；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：212
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：动态特性
8、传感器的下列指标全部属于动态特性的是()。
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
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：213
2、题型：选择题
3、难度级别：难
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：测量一步到位
8、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（）。
A、磁场；
B、电功率；
C、载流子浓度；
D、载流子类型。
9、答案内容：ABCD；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：214
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：动态特性
8、属于传感器动态特性指标的是( )。
A、重复性
B、固有频率
C、灵敏度
D、漂移
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：215
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：误差大小
8、在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为( )。
A、组合测量.
B、静态测量
C、等精度测量
D、零位式测量
9、答案内容：C；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：216
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第一章传感器的一般特性
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：物性型传感器
8、下列传感器中的物性型传感器的是()
A、扩散硅压阻式压力传感器。
B、线绕电位器式传感器。
C、应变片式压力传感器。
D、金属丝式传感器。
9、答案内容：A；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：217
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：灵敏度系数
8、影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是()。
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
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：218
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：灵敏度系数
P
r 1
R 2
R
220题图
8、100Ω的应变片在外力作用（ε＝0.05）下，电阻变化了1Ω，则该应变片的灵敏系数K 为( )。 A 、2 B 、1.5 C 、2.5 D 、4 9、答案内容：A ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：219
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：温度补偿方法
8、电阻应变片的线路温度补偿方法有( )。
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 9、答案内容：B ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：220
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：压力传感器
8、如图所示，对该压力传感器R 1、R 2的说法中正确的是（ ）。 A 、R 1是工作片、R 2是补偿片； B 、R 2是工作片、R 1是补偿片； C 、R 1、R 2都是工作片； D 、R 2、R 1都是补偿片。 9、答案内容：B ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：221
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：灵敏系数
8、当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致，且试件轴线上受一维应力作用时，应变片灵敏系数K 的定义是()。
A、应变片电阻相对变化与试件主应力之比
B、应变片电阻与试件主应力方向的应变之比
C、应变片电阻相对变化与试件主应力方向的应变之比
D、应变片电阻相对变化与试件作用力之比
9、答案内容：C；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：222
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器
8、由()、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
9、答案内容：A；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：223
2、题型：选择题
3、难度级别：难
4、知识点：第二章电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器
8、（本题为多选题）电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，可构成测量各种参数的电阻应变式传感器，这些参数包括()。
A、位移
B、加速度
C、力
D、力矩
9、答案内容：ABCD；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：224
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器
8、关于右图的电桥中的说法正确的是（ ）。 A 、 R 1＝R 2＞R ,3＝R 4时，电桥才为第二对称电桥； B 、 R 1＝R 2＝R ,3＝R 4时，电桥为第二对称电桥； C 、 R 1＝R 2≠R ,3＝R 4时，电桥为第二对称电桥； D 、 R 1＝R 2＜R ,3＝R 4时，电桥才为第二对称电桥。 9、答案内容：C ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：225
2、题型：选择题
3、难度级别：难
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器 8、（本题为多选题）关于右图的电桥中的说法正确的是（ ）。 A 、 R 1＝R 2＝R ,3＝R 4时，电桥为等臂电桥； B 、 R 1＝R ,3≠R 2＝R 4时，电桥为第一对称电桥； C 、 R 1＝R 2＝R ,3＝R 4时，电桥为第二对称电桥； D 、 R 1＝R 2＜R ,3＝R 4时，电桥才为第一对称电桥。 9、答案内容：A 、B ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：226
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
R
1
R
2
R
3
R
4
sc
U
225题图
R
1
R
2
R
3
R
4
sc
U
224题图 R
1
R
2
R
3
R
4
sc
U
226题图
7、试题关键字：应变式传感器 8、如图所示，令12
k R R
=
，则关于此电桥说法正确的是（ ）。
A 、 k ＞1电桥输出非线性误差比等臂电桥大；
B 、 k ＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥大；
C 、 k ＝1电桥输出非线性误差比等臂电桥大； E 、
D 、 k ＝1其非线性误差比等臂电桥小。 9、答案内容：A ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：227
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器
8、如图所示，令12
k R R
=
，则关于此电桥说法正确的是（ ）。
A 、 k ＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥大；
B 、 k ＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥小；
C 、 k ＝1电桥输出非线性误差比等臂电桥大；
D 、 k ＝1其非线性误差比等臂电桥小。 9、答案内容：B ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：228
2、题型：选择题
3、难度级别：难
4、知识点：第二章 电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器
8、（本题为多选题）如图所示，令12
k R
R
=
，则关于此电桥说法正确的是（ ）。
A 、 k ＞1电桥输出非线性误差比等臂电桥小；
B 、 k ＜1电桥输出非线性误差比等臂电桥小；
R
1
R
2
R
3
R
4
sc
U
227题图
R
1
R
2
sc
U
C、k＝1电桥输出非线性误差比等臂电桥大；
D、k＝1其非线性误差等于等臂电桥。
9、答案内容：BD；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：229
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第二章电阻式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：应变式传感器
8、在金属于箔式应变片差动单桥测力实验中不需要的实验设备是()。
A、直流稳压电源
B、低通滤波器
C、差动放大器
D、电压表
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：230
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：非线性
8、为了减小电容式传感器的测量非线性误差，我们应该将两个相同的电容式传感器，联接成（）形式。
A、串联；
B、并联；C混合联接；D、差动。
9、答案内容：D；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：231
2、题型：选择题
3、难度级别：难
4、知识点：第三章电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：固有误差
8、（本题为多选题）引起电容传感器本身固有误差的原因有（）。
A、温度对结构尺寸的影响；
B、电容电场边缘效应的影响；
C、分布电容的影响；
D、后继电路放大倍数的影响。
A、串联；
B、并联；C混合联接；D、差动。
9、答案内容：ABC；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：232
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：灵敏度
8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将()。
A、保持不变
B、增大为原来的一倍
C、减小一倍
D、增大为原来的两倍
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：233
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：变间隙式
8、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()。
A、灵敏度增加
B、灵敏度减小
C、非线性误差增加
D、非线性误差不变
9、答案内容：B；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：234
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：测量固体或液体物位
8、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ ）。
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 9、答案内容：C ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：235
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章 电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：测量固体或液体物位 8、（本题为多选题）电容式传感器中输入量与输出量的关系为线性的有（ ）。 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 9、答案内容：AB ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：236
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章 电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：输出电压相等
8、（本题为多选题）下列电桥中，若假设 ， 则输出电压相等的两个桥路是：
（ ）
9、答案内容：AB ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：237
2、题型：选择题
3、难度级别：中
SC
U 1R
Z =2R
Z =3R
Z =4R
Z =R
R
1C
ω1C
ωSC
U R
R
1C
ω1
C
ωSC
U R
R
1C
ω1
C
ωSC
U A
E E
E
E
B C
D
1
R C ω=
4、知识点：第三章 电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：输出电压最大的桥路
8、下列电桥中，若假设 ， 则输出电压最大的桥路是：
（ ）
9、答案内容：D ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：238
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章 电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：输出电压等于0.5βE
8、下列电桥中，若假设 ， 则输出电压等于0.5βE 的桥路是：
（
）
9、答案内容：C ；
10、评分细则：选对得4分，多选不得分。
1、试题序号：239
2、题型：选择题
3、难度级别：中
4、知识点：第三章 电容式传感器
5、分值：4分
6、所需时间：2～5分钟
7、试题关键字：输出电压等于βE
1R C ω=1SC
U 1
R Z =2
R Z =3R
Z =4R
Z =R
R
1C ω1C
ωSC
U R
R 1
C
ω1
C
ωSC
U R
R
1
C ω1C
ωSC
U A
E E
E
E
B
C
D
1R C
ω=SC
U 1R
Z =2R
Z =3R
Z =4R
Z =R
R
1
C ω1C
ωSC
U R
R 1
C
ω1C ωSC
U R
R
1C
ω1C
ωSC
U A
E
E
E
E
B C
D
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。
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
《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。
传感器技术期末考试简 答题 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
四、简答题（4题，共18分） 301、试述传感器的定义、共性及组成。 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出信号的器件或装置；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：传感器主要由敏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。 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－输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出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。 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。 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出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 306、在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善答：直流电桥适合供电电源是直流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。 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 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。 316、何谓电涡流效应怎样利用电涡流效应进行位移测量 答：:电涡流效应指的是这样一种现象：根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，通过导体的磁通将发生变化，产生感应电动势，该电动势在导体内产生电流，并形成闭合曲线，状似水中的涡流，通常称为电涡流。 利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。 317、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 答： (1)不同点： 1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化； 2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。 (2)相同点：两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。 323、什么是正压电效应什么是逆压电效应什么是纵向压电效应什么是横向压电效应 答：正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将产生机械振动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为"纵向压电效应"。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为"横向压电效应"。 331、简述热电偶的几个重要定律，并分别说明其实用价值。 答：1、中间导体定律；2、标准电极定律；3、连接导体定律与中间温度定律 实用价值：略。
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第一章 by YYZ 都是老师上课给的应该全都有了。 1.传感器是一种以一定精确度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定 关系、便与应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。 2.传感器的组成：信号从敏感元件到转换元件转换电路。 3.敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理 量的元件。 4.转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成为电路参数。 5.转换电路：将电路参数接入转换电路，便可转换为电量输出。 6.误差的分类：系统误差（测量设备的缺陷），随机误差（满足正态分 布），粗大误差。 7.系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变， 按一定规律变化的误差称为系统误差。材料、零部件及工艺的缺陷，标准测量值，仪器刻度的标准，温度，压力会引起系统误差。 8.随机误差：绝对值和符号以不可预定的变化方式的误差。仪表中的转动部 件的间隙和摩擦，连接件的弹性形变可引起随机误差，随机误具有随机变量的一切特点。 9.粗大误差：超出规定条件下的预期的误差。粗大误差明显歪曲测量结果， 应该舍去不用。 10.精度：反映测量结果与真值接近度的值。 11.精度可分为准确度、精密度、精确度。 12.准确度：反映测量结果中系统误差的影响程度。 13.精密度：反映测量结果中随机误差的影响程度。 14.精确度：反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度，其定量特 征可以用测量的不确定度（或极限误差）表示。 15.精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，但精确度高， 则精密度和准确度都高。
辽宁地质工程职业学院2008～2009学年度 第一学期期末《检测技术》试卷A 使用班级：07电气1、2、3班 出题人：杜慧 审题人：王春 考试时间：90分钟 一、填空题（每空1分，共20分） 1、1、 误差产生的原因和类型很多，其表现形式一般分为三种，分别是(粗大误差 )、（系统误差） 、（随机误差 ）。 2、2、传感器灵敏度是指（ K=x y ??）。 3、MQN 气敏电阻可测量的(还原性气体)浓度。 3、4、电涡流传感器的最大特点是（非接触式）测量。 5、用万用表交流电压档（频率上限为5KHZ ），10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V ，误差属于( 系统 )误差 6、自感式传感器常见的类型有(变隙式)（变面积式）（螺线管式）这三种形式 7、热电阻测量转换电桥电路通常采用（三线制）制连接法。 8、实际差动变压器的线性范围仅约为线性骨架长度的（ 1/10 ）左右。 9、气敏电阻工作时必须加热的目的有两方面，分别是（加速被测气体的化学吸附过程）、（烧去气敏电阻表面的污物）。 10、电流变送器电流输出为（4-20 ）mA 。 11、调频法电路的并联谐振频率f=（C O L π21 ）。 12、接近开关采用三线制接线方式，棕色为电源正极，黑色是（输出端）。可直接 带继电器。 13、电容传感器的测量转换电路有三种，分别是（调频电路）、（电桥电路）、（运算放大电路）。 二、选择题（每题2分，共30分） 1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在 0.4%~0.6% ，该压力表的精度等级应定为（B ） A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的左右为宜。（C ） A.3 倍 B.10 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ B ）。 A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 4、已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，1为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；2为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好（B ） A.1 B.2 C.3 D.4 5、希望远距离传送信号，应选用具有（ D ）输出的标准变送器。 A. 0~2V B.1~5V C.0~10mA D.4~20mA 6、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。 A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 7、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ C ）的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 8、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为（ D ）。 A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHz D. 100kHz~2MHz 9、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. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 10、在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（D ）传感器来检测。 A. 应变片 B. 气敏电阻 C. 热敏电阻 D. 湿敏电阻 11、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（ C ） A. 人的体重 B. 车刀的压紧力 C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力 12、超声波在有机玻璃中的声速比 在水中的生速（A ），比在钢中的声速（ B ） 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得 分 批卷人： 审 核： 得分 得分 装 订 线 注意：考生在填写个人 信息时，必须字迹工整、数据准确、不得漏填。答题时 ，装订 线内禁 考场号：____ 级：____________ 姓名：____ 学号：
思考与练习 2-5对某轴直径进行了15次测量，测量数据如下：26.2，26.2，26.21，26.23，26.19，26.22，26.21，26.19，26.09，26.22，26.21，26.23，26.21，26.18试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。 解: (1)求算数平均值及标准差估计值 15次算数平均值: 标准差的估计值: (2)判断有无粗大误差：采用格拉布斯准则 取置信概率 查表2-4，可得系数G=2.41，则有： 故剔除U9 (3)剔除粗大误差后的算术平均值及标准差估计值如下： 算数平均值为： 标准差的估计值为： 重新判断粗大误差： 取置信概率 查表2-4，可得系数G=2.41，则有： 故无粗大误差。 (4) 测量结果表示： 算术平均值的标准差： 199 .2615 1 15 1 == ∑=i i U U () () () mV x x v i i s 0335.014 015695 .01151152 21== --= -= ∑∑σ9 0807.00335.041.2νσ<=?=?s G 207 .2614 114 1 == ∑=i i U U () ()() mV x x v i i s 02507.013 00817.01141142 2 2== --= -= ∑∑ σ95 .0=αP 95 .0=αP 20594.002507.037.2i s G νσ>=?=?mV s X 0067.014 02507 .0n 2 ≈=＝ σσ
所以测量结果为： 2-6 对光速进行测量，的到如下四组测量结果： 求光速的加权平均值及其标准差。 解：权重计算：用各组测量列的标准差平方的倒数的比值表示。 加权算术平均值为： 加权算术平均值的标准差为： 3-3用一个时间常数为0.355秒的一阶传感器去测量周期分别为1秒、2秒和3秒的正弦信号，问幅值误差为多少？ 3-4 有一个温度传感器，其微分方程为30dy/dt+3y=0.15x ,其中y---输出电压 8 110 01915.0?=v 8 210 01415.0?=v 8 310 00075.0?-=v 8 410 00015.0?-=v ()s m P v P i i i i i x p /1000124.0148 4 1 4 1 2?=-= ∑ ∑==σ3(26.2070.02)x x x mV σ=±=±() %73.99=a P % 7.19%803 .0)(3%2.33%668.0)(2% 1.59%1001 ) (1%409.0)(1) (11)(71.0233322211112 =≈==≈==?-= ≈=+= = = A A s T A A s T A A A s T A T T ωωωωτωωπτωπω时， 当时，当时，当幅值由s m c s m c s m c s m c /10)00100.099930.2(/10)00200.099990.2(/10)01000.098500.2(/10)01000.098000.2(8483828 1?±=?±=?±=?±=100 :25:1:11 : 1 : 1 : 1 :::24 23 22 21 4321== σ σ σ σ P P P P s m P P x x i i i i i p /1099915.2/8 4 1 4 1 ?== ∑∑ ==
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。 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）。 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的敏感元件
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
第一次作业答案 1√2√3×4×5×6×7×8√9√10√ 1、敏感元件、转换元件 2、电容式 3、被测构件 4、线性度 5、高 6、输出、输入 7、传感器的分辨率、分辨率 8、高精度 9、电压、电流 10、直流电桥和交流电桥 三、 1.模拟信号和数字信号，模拟信号的如电阻式传感器、电容式传感器等，数字信号的如光电式编码器 2.p41页，常用的分类方法有按选频作用进行分类（低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器）、根据构成滤波器的元器件类型进行分类（CR、LC或晶体谐振滤波器）、根据构成滤波器的电路性质进行分类（有源滤波器、无源滤波器）、根据滤波器所处理信号的性质进行分类（模拟滤波器和数字滤波器） 3.电阻应变片的工作原理是基于应变—电阻效应制作的，即导体或半导体材料在外力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为应变电阻效应。 电阻应变片的工作原理是基于应变效应。电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。dR/R=Ks*ε 其中，Ks为材料的灵敏系数，其物理意义是单位应变的电阻变化率，标志着该类丝材电阻应变片效应显着与否。ε为测点处应变，为无量纲的量，但习惯上仍给以单位微应变，常用符号με表示。由此可知，金属丝在产生应变效应时，应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系，这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。 4.课本74页
5.课本71页 6.当金属线材受到单位拉力时，由于整根金属线的每段都受到同样大小的拉力，其应变也是相同的，故线材总电阻的增加值为各微段电阻增加之和。但整根金属线材弯折成栅状，制成应变片后，在应变片的灵敏轴向施以拉力，则直线段部分的电阻丝仍产生沿轴向的拉伸应变，其电阻式增加的，而各圆弧段，除了有沿轴向产生的应变外，还有在与轴向垂直的方向上产生的压缩应变，使得圆弧段截面积增大，电阻值减小。虽然金属丝敏感栅的电阻总的变现为增加，但是，由于各圆弧段电阻减小的影响，使得应变片的灵敏系数要比同样长度单纯受轴向力的金属丝的灵敏系数小，这种由弯折处应变的变化使灵敏系数减小的现象称为应变片的 横向效应。
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。
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。
传感器与测试技术课程设计 《荷重传感器及电子秤》 课程设计
分校（站、点）： 年级、专业：机械制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期： 2012、6 一，设计简述 随着现代化生产的发展，电子秤在许多商业活动中已成为不可缺少的计量工具。电子秤作为一个典型的自动检测系统，也可归纳为由三大环节所组成。 如图1所示一次仪表通常指的是传感器，它是由敏感元件，电路，机构等组成，是利用某些特殊材料对某些物理量具有一定的敏感，然后转换成电量（电压，电流）。通常来自一次仪表的电信号比较弱小，不足以驱动显示器。为此采用二次仪表对信号进行放大；来自一次仪表的电信号往往还夹带外部的干扰信号，必须把它去除，一般二次仪表还包括滤波电路用以消除干扰。传感器的转换关系往往并不服从线性关系，所以有时还需要进行适当的线性补偿处理。故称二次仪表为测量与显示部件。
二次仪表的输出信号可能是模拟量，也可能是数字量。三次仪表是采用了计算机技术，所以要求二次仪表的输出信号必须是数字信号。三次仪表将进一步对信号进行处理并形成控制量输出。作为规模较小的仪表系统，三次仪表主要是以中央处理器为核心的数字电路，组成智能化仪表。使整个测量系统的性能与功能大大提高。 图2所示的以单片机为核心部件组成三次仪表，它大大丰富了电子秤功能。 各种各样形式的电子秤的仪表结构都是大同小异的，都必须利用荷重传感器来采集重量信号并变换成相应大小的电信号。电子秤的二次仪表把来自荷重传感器的微弱电压信号进行放大，滤波。这不仅为了提高灵敏度，更重要的是与下一环节的电路进行正确匹配。目前大多数电子秤是数字显示方式，所以模拟信号还必须作模数转换。有了AD转换器的数码信号，就可以进行自动标度变换、自动超载报警、自动数字显示。还可以增加人机对话键盘、与外部设备的数据交换与通信、输出模拟或数字控制信号等功能。由此大大提高了性能。 二，设计过程 1、荷重传感器电子称传感器的选用 荷重传感器的形式有电阻式、电容式、压磁式等多种形式。电阻式传感器又分为
传感器技术期末考试试卷(A) 一、名词解释（每题4分，共20分） 1. 传感器：（传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便 于应用的另一种量的测量装置） （能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通 常由敏感元件和转换元件组成） 2. 电位器式传感器：（是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，，又可做分 压器用的测量装置） 3. 电容式传感器：（将被测量（如压力、尺寸等）的变化转换成电容量变化的一种传感 器） 4. 霍尔传感器：（是利用霍尔元件的霍尔效应制作的半导体磁敏传感器） 5. 测量：（是将被测量与同性质的标准量通过专门的技术和设备进行比较，获得被测量 对比该标准量的倍数，从而在量值上给出被测量的大小和符号） 二、填空题（每空1分，共20分） 1. 电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的 变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现信号测量的装置。 2.压电式传感器元件是力敏元件，它能测量最终能变换为力的那些物理量是： 应力、压力、加速度等。 3.压电陶瓷是人工制造的多晶体，由无数细微的电畴组成。 4.测定温度传感器通常是用热电偶、热电阻及热敏电阻三种。 5. 电涡流式传感器是根据电涡流效应制成的。 6.在光线作用下，半导体的电导率增加的现象称为光电效应。 7.功能型光纤传感器分为：相位调制型传感器、光强调制型传感 器和偏振态调制型传感器三种类型。 8.直接测量的方法通常有三种方法，即：偏差法、零位法和微差法。 9. 电位器式传感器是一种将机械位移转换成电信号的机电转换元件，又可 做分压器用的测量装置 三、简答题（每题10分，共30分） 1. 按传感器的工作原理分类有哪些？
传感器与测试技术习题及答案 1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？ 3．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？ 4．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。 5. 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。 6．什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？ 7、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。 8、 应变片产生温度误差的原因及减小或补偿温度误差的方法是什么？ 9、钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm 2 。试求 10、如图所示为等强度梁测力系统，1R 为电阻应变片，应变片灵敏度系数 05.2=k ，未受应变时Ω=1201R ，当试件受力F 时，应变片承受平均应变4108-?=ε，求 （1）应变片电阻变化量1R ?和电阻相对变化量11/R R ?。 （2）将电阻应变片置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ，求电桥 输出电压是多少。 （a ） （b ） 图等强度梁测力系统
11、单臂电桥存在非线性误差，试说明解决方法。 12、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。 13. 交流电桥的平衡条件是什么？ 14．涡流的形成围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影 响? 15．涡流式传感器的主要优点是什么? 16．电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？ 17．某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径)(4mm r =，工作初始极板间距离)(3.00mm =δ，介质为空气。问： （1）如果极板间距离变化量)(1m μδ±=?，电容的变化量C ?是多少？ （2）如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =，读数仪表的灵敏度52=k （格／mV ）在)(1m μδ±=?时，读数仪表的变化量为多少？ 18．寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度，它的变化为虚假信号影响传感器的精度。试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。 19．简述电容式传感器的优缺点。 20．电容式传感器测量电路的作用是什么？ 21．简述正、逆压电效应。 22．压电材料的主要特性参数有哪些？ 23．简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。 24．能否用压电传感器测量静态压力？为什么？ 25．说明霍尔效应的原理？ 26．磁电式传感器与电感式传感器有何不同？ 27．霍尔元件在一定电流的控制下，其霍尔电势与哪些因素有关？ 28．说明热电偶测温的原理及热电偶的基本定律。 29．将一只灵敏度为0.08mv/℃ 的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少? 30．试比较热电阻与热敏电阻的异同。 31．什么是光电效应，依其表现形式如何分类，并予以解释。