傳感器原理與檢測技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、A.線性度B.靈敏度C.重復(fù)性D.穩(wěn)定性10、在明確傳感器輸入 / 輸出變換關(guān)系的前提下， 利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具產(chǎn)生已知的標(biāo)準(zhǔn)非電量輸、選擇題1、傳感器中直接感受被測量的部分是（ B）A.轉(zhuǎn)換元件B.敏感元件C.轉(zhuǎn)換電路D.調(diào)理電路2、 屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（ D）A.幅頻特性B.阻尼比C.相頻特性D.靈敏度3、 屬于傳感器時(shí)域動態(tài)特性指標(biāo)的是（ A）A.階躍響應(yīng)B.固有頻率C.臨界頻率 D.阻尼比4、 屬于傳感器動態(tài)特性指標(biāo)的是（ C）A.量程B.靈敏度C.阻尼比D.重復(fù)性5、傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（D）A.線性度越好B.遲滯越小C.重復(fù)性越好D.分辨力越高 6、衡量在

2、同一工作條件下， 對同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的不一致程度的指 標(biāo)是（ A）A.重復(fù)性B.穩(wěn)定性C.線性度D.靈敏度7、 一般以室溫條件下經(jīng)過一定的時(shí)間間隔后， 傳感器的輸出與起始標(biāo)定時(shí)輸出的差異來表示 傳感器的（ C）A.靈敏度B.線性度C.穩(wěn)定性D.重復(fù)性8、 傳感器的線性范圍愈寬，表明傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)且傳感器的（A）A.工作量程愈大B.工作量程愈小C.精確度愈高D.精確度愈低9、 表示傳感器或傳感檢測系統(tǒng)對被測物理量變化的反應(yīng)能力的量為（B）傳感器原理及檢測技術(shù)復(fù)習(xí)A.中間溫度定律B.參考電極定律C.中間導(dǎo)體定律D.中間介質(zhì)定律入，確定其輸出電量與輸入量之間關(guān)系的過程，

3、稱為（ C）A.校準(zhǔn)B.測量C 標(biāo)定D.審核11、 按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量轉(zhuǎn)換型的是（ D ）A.壓電式傳感器B.熱電式傳感器 C.光電式傳感器D.壓阻式傳感器12、 某溫度計(jì)測量范圍是20C+200C，其量程為（B）A. 200CB. 220CC. 180CD. 240C13、 某溫度測量儀的輸入一輸出特性為線性，被測溫度為20C時(shí)，輸出電壓為 10mV,被測溫度為 25C時(shí)，輸出電壓為 15mV,則該傳感器的靈敏度為（D）A. 5mv/CB. 10mv/CC. 2mv/CD. 1mv/C14、 熱電偶的 T 端稱為（ C）A.參考端B.自由端C.工作端D.冷端15、 隨著

4、溫度的升高， NTC 型熱敏電阻的電阻率會（ B）A.迅速增加B.迅速減小C.緩慢增加D.緩慢減小16、 有一溫度計(jì)，測量范圍為 0200C,精度為 0.5 級，該表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差為（A ）A.1oCB.0.5oCC.10oCD.200oC17、熱電偶式溫度傳感器的工作原理是基于（ B）A.中間溫度定律B.參考電極定律C.中間導(dǎo)體定律D.中間介質(zhì)定律19、將毫伏表接入熱電偶回路中，只要保證兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度一致，就能正確測出熱電動勢而不影響熱電偶的輸出，這一現(xiàn)象利用了熱電偶的（ C）A.壓電效應(yīng)B.熱電效應(yīng)18、熱電偶的熱電動勢包括（ A）A.接觸電動勢和溫差電動勢C.非接觸電動勢和溫差電動

5、勢C.應(yīng)變效應(yīng)D.光電效應(yīng)B.接觸電動勢和非接觸電動勢C.溫差電動勢和湯姆遜電動勢A.變大B.變小C.不變D.無法確定A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體C.彈性元件D.機(jī)器組件金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而（A）適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測量的被測物理量是（B）A.轉(zhuǎn)速B.溫度C.厚度D.加速度電阻應(yīng)變片配用的測量電路中，為了克服分布電容的影響，多采用（D）0A.直流平衡電橋B.直流不平衡電橋C.交流平衡電橋D .交流不平衡電橋電阻應(yīng)變式扭矩傳感器在測量時(shí)會引起應(yīng)變片的哪個(gè)物理量發(fā)生變化（C）A.磁導(dǎo)率B.熱導(dǎo)率C.電阻率D.介電常數(shù)若單臂電橋的靈敏度為 1/4，在相同情況下，雙臂電橋的靈敏度為（B）A. 1/4

6、B. 1/2C. 2D. 4金屬電阻應(yīng)變片受力會產(chǎn)生電阻值的變化，其主要原因是（D）半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變儀電橋的四臂工作方式中，其輸出電壓Uo為（D）差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為（D）C.2 R120、21、22、23、24、25、26、27、2829、30、31、A.壓阻效應(yīng)B.壓磁效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.電阻絲的幾何尺寸變化A.壓阻效應(yīng)B.熱電效應(yīng) C.壓電效應(yīng)D.壓磁效應(yīng)對于金屬絲式應(yīng)變片，靈敏系數(shù)K 等于（B）A.LEB.1 2C.dR/RD.dA.UiK /8B.UiK /4C.UiK /2D.UiKD.0將電阻應(yīng)變片貼在上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感

7、器。（C）A.變大B.變小C.不變D.無法確定A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體C.彈性元件D.機(jī)器組件霍爾元件是由何種材料制成的（B）A.導(dǎo)體B.半導(dǎo)體C.絕緣體D.以上三種均可A.壓阻效應(yīng)B.壓電效應(yīng)C.應(yīng)變效應(yīng)D.霍爾效應(yīng)32、霍爾元件體積小，結(jié)構(gòu)簡單，可以測量（C）A.濕度B.酒精濃度C.轉(zhuǎn)速D.溫度33、霍爾元件米用恒流源激勵是為了（ B ）A.提高靈敏度B.克服溫漂C.減少不等位電勢34、霍爾電勢公式中的角B是指（C ）A、磁力線與霍爾薄片平面之間的夾角B、磁力線與霍爾元件內(nèi)部電流方向的夾角C、磁力線與霍爾薄片垂線之間的夾角35、差動變壓器式位移傳感器屬于（A）A.電感式傳感器B.電容式傳感器C.

8、光電式傳感器D.電阻式傳感器36、 自感式位移傳感器L N2/（C）,c為常數(shù)，如果保持不變，則可構(gòu)成何種類型的位oSo移傳感器（C）A.變氣隙型B.螺管型C.變面積型D.變極距型 37、自感式位移傳感器是將被測物理量位移轉(zhuǎn)化為（B）A.電阻 R 的變化 B.自感 L 的變化C.互感M的變化 38、用電渦流式速度傳感器測量軸的轉(zhuǎn)速， 當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速為 50r/min， 時(shí)， 輸出感應(yīng)電動勢的頻 率為 50Hz,貝 U 測量齒輪的齒數(shù)為（A）A. 60B. 120C. 180D. 240 39、當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時(shí).其相應(yīng)的兩個(gè)相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷,去掉外力時(shí)電荷消失，這種現(xiàn)

9、象稱為（B）40、壓電式壓力傳感器不適于測量（D）D.電容 C 的變化A.爆炸力B.沖擊力C.動態(tài)力D.靜態(tài)力A. 45B. 90C. 135D. 18041、 在壓電式力與壓力傳感器中，壓電元件能將被測量轉(zhuǎn)換成（ A）A.電荷或電壓輸出B.電壓或電流輸出C.電容或電壓輸出D.電感或電壓輸出42、 在壓電式加速度傳感器中，將被測加速度轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ氖牵?B）A.壓電元件B.質(zhì)量塊C.彈性元件D.基體43、 在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于（B ）A、外光電效應(yīng) B、內(nèi)光電效應(yīng) C、光電發(fā)射 D、光導(dǎo)效應(yīng)44、 當(dāng)一定波長入射光照射物體時(shí)，反映該物體光電靈敏度的是（C ）A、紅限 B、量子

10、效率 C、逸出功 D、普朗克常數(shù)45、 單色光的波長越短，它的（ A ）A.頻率越高，其光子能量越大 B.頻率越高，其光子能量越大C.頻率越高，其光子能量越小 D.頻率越高，其光子能量越小46、 光電管和光電倍增管的特性主要取決于（ A ）A.陰極材料B.陽極材料C.純金屬陰極材料D.玻璃殼材料47、 封裝在光電隔離耦合器內(nèi)部的可能是（ D）A.個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)發(fā)光三極管B.個(gè)光敏二極管和一個(gè)光敏三極管C.兩個(gè)發(fā)光二極管或兩個(gè)光敏三極管D. 一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管48、光敏三極管的結(jié)構(gòu)可以看成，用光敏二極管替代普通三極管中的（D ）A.集電極B.發(fā)射極C.集電結(jié)D.發(fā)射結(jié)49、 在四

11、倍細(xì)分的光柵位移傳感器中，根據(jù)兩路信號的相位差辨別方向時(shí)，相位差值不能是（D）A.磁柵式位移傳感器B.光柵式位移傳感器C.感應(yīng)同步器D.壓電式位移傳感器50、固體半導(dǎo)體攝像元件 CCD 是一種（ C）51、固體半導(dǎo)體攝像機(jī)所使用的固體攝像元件為（ D ）54、適合在爆炸等極其惡劣的條件下工作的壓力傳感器是（ B）A.霍爾式B.光纖式C.電感式D.電容式55、由于所用波登管的頻響較低，所以適用于靜態(tài)或變化緩慢壓力測量的壓力傳感器為（B）56、 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示， 如模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出為十位， 最大 輸入信號為 5V,則轉(zhuǎn)換器的輸出能分辨出輸入的電壓信號為（C）A. 2

12、/510VB. 510/2 VC. 5/210VD. 210/5 V57、 將微弱的、變化緩慢的直流信號變換成某種頻率、以便于放大和傳輸?shù)慕涣餍盘柕倪^程 稱為（ A）A.調(diào)制B.解調(diào)C.濾波D.整流58、 利用光電耦合電路抑制干擾的方法屬于（ B）A.接地B.隔離C.屏蔽D.濾波A. PN 結(jié)光電二極管電路C. MOS 型晶體管開關(guān)集成電路B. PNP 型晶體管集成電路D. NPN 型晶體管集成電路A. LCD B. LED52、礦燈瓦斯報(bào)警器的瓦斯探頭屬于A.氣敏傳感器B.水份傳感器53、高分子膜濕度傳感器用于檢測（A.溫度B.溫度差C. CBDD.CCDA)C.濕度傳感器D.溫度傳感器D)

13、C.絕對濕度D.相對濕度A. 渦流式B.霍爾式C.電感式D.壓阻式A.磁柵式位移傳感器B.光柵式位移傳感器C.感應(yīng)同步器D.壓電式位移傳感器59、 屬于發(fā)電型位移傳感器的是（ D）60、電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為何種物理量的輸出（ C）A.電阻 B.電容 C.電壓 D.電荷61、 若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為 10,最大輸入信號為 2. 5 V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出 的最小輸入電壓信號為（B）A. 1.22mVB. 2. 44mV C. 3. 66mVD. 4. 88mV62、 機(jī)械阻抗的振動測試中，阻抗頭的輸出是（B）A.激振力和振動位移B.激振力和振動加速度C.振動位移

14、和振動加速度D.振動速度和振動加速度63、在下述位移傳感器中，既適宜于測量大的線位移，又適宜于測量大的角位移的是（ C）A.電容式傳感器B.電感式傳感器C.光柵式傳感器D.電阻應(yīng)變式傳感器64、 在典型噪聲干擾抑制方法中，差分放大器的作用是（B）A.克服串?dāng)_B.抑制共模噪聲C.抑制差模噪聲D.消除電火花干擾二、填空題1、 傳感器是能夠感受 規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由_敏感元件_、_轉(zhuǎn)換元件 、基本轉(zhuǎn)換電路_組成。2、 傳感器的標(biāo)定分為_靜態(tài)標(biāo)定、 動態(tài)標(biāo)定_兩種。確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被 測非電量（或電量）的 標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器 和標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)。動態(tài)標(biāo)

15、定的目的，是檢驗(yàn)測試傳感 器的動態(tài)性能指標(biāo)。工業(yè)上通常采用比較法一進(jìn)行傳感器的標(biāo)定，俗稱背靠背法。3、 所謂靜態(tài)特性，是指當(dāng)被測量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)（靜態(tài)測量之下）時(shí)，傳感器的輸出值 與輸入值之間關(guān)系。傳感器的靜態(tài)特性主要有 線性度、靈敏度、遲滯_、重復(fù)性、閥值 與分辨力、穩(wěn)定性等。4、傳感器的輸出量對于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性稱為傳感器的動態(tài)特性05、傳感器在使用前或使用過程中或擱置一段時(shí)間再使用時(shí)，必須對其性能參數(shù)進(jìn)行復(fù)測或作必要的調(diào)整與修正，以確保傳感器的測量精度。這個(gè)復(fù)測調(diào)整過程稱為_校準(zhǔn)_。6 在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，往往要求傳感器能長期使用而不需經(jīng)常更換或校準(zhǔn)。在這種情況下 應(yīng)對

16、傳感器的_穩(wěn)定性 有嚴(yán)格要求。影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時(shí)間和 環(huán)境（或環(huán)境因素）。 傳感器在同一工作條件下，對同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間不一致程度的指標(biāo)， 稱為重復(fù)性。7、 設(shè)某傳感器的理論滿量程輸出值為 丫，其校準(zhǔn)曲線與擬合直線相比的最大偏差為 L max ,則該傳感器線性度的計(jì)算公式為LK胡100%oyF.S8、 傳感器的響應(yīng)特性應(yīng)在所測頻率范圍內(nèi)保持 _不失真o9、 在測量某一通入量的變化量時(shí)，輸出量的變化量較小的傳感器其靈敏度 較低。10、傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式向 智能化方向發(fā)展。11、 熱電偶的四個(gè)基本定律為均勻?qū)w定律_、_ 中間導(dǎo)體定律、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體定律

17、、中間溫度定律o12、熱電偶熱電動勢由 溫差電動勢和接觸電動勢兩部分組成。熱電動勢的大小主要與兩種導(dǎo) 體材料的熱端和冷端的 _溫差（溫度差）_有關(guān)。13、并聯(lián)熱電偶可用于測量平均溫度。14、按熱電阻材料的不同，熱電阻傳感器分為 金屬熱電阻_、_半導(dǎo)體熱敏電阻_。15、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其阻值隨溫度增加而呈 下降趨勢。16、臨界溫度系數(shù)熱敏電阻的特點(diǎn)是在臨界溫度附近電阻有急劇變化，因此不適于較，溫度 范圍內(nèi)的測量。4、傳感器的輸出量對于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性稱為傳感器的動態(tài)特性017、衡量電橋工作特性質(zhì)量的兩項(xiàng)指標(biāo)是電橋靈敏度及電橋的 非線性誤差。18、采用 交流 電源供電的電橋稱為交流

18、電橋48、在理想情況下，采樣保持器在采樣期間的輸出完全跟隨 輸入的變化，而保持期間的輸33、常用壓電材料有石英晶體壓電陶瓷高分子壓電材料等。19、電橋在測量時(shí)，由于是利用了電橋的不平衡輸出反映被測量的變化情況，因此，測量前 電橋的輸出應(yīng)調(diào)為_零_。20、 金屬導(dǎo)體的電阻值隨著機(jī)械變形而變化的物理現(xiàn)象，稱為金屬的電阻應(yīng)變 效應(yīng)。21、 半導(dǎo)體應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主，它的靈敏度系數(shù)為金屬應(yīng)變片的5070 倍，因而適用于 需要大信號輸出的場合。22、 電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償中，若采用電橋補(bǔ)償法測量應(yīng)變時(shí)， 工作應(yīng)變片 粘貼在被測試件 表面上，補(bǔ)償應(yīng)變片粘貼在與被測試件完全相同的 _補(bǔ)償塊一上，且補(bǔ)償應(yīng)變

19、片不承受應(yīng)變_023、應(yīng)變式加速度傳感器直接測得的物理量是 敏感質(zhì)量塊在運(yùn)動中所受到的力(或慣性力)24、磁敏二極管工作時(shí)加 _正向電壓。由于它的磁靈敏度很高，特別適合測量弱磁場。25、 基于外光電效應(yīng)的光電元件有光電管 、光電倍增管_等，基于內(nèi)光電效應(yīng)的光電元 件有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管_等。26、光纖的傳輸是基于光的全內(nèi)反射。光纖傳感器所用光纖有單模光纖_和_多模光纖_。27、 有一光纖纖芯折射率為 1.56,包層折射率為 1.24,當(dāng)光從空氣中射入時(shí)數(shù)值孔徑為0.9466(n1.56, n21.24,NA口2n；0.9466)28、 光柵位移傳感器無細(xì)分時(shí)，分辨率為

20、 0.02mm,在四細(xì)分后，其分辨率為_0.005mm29、 計(jì)量光柵傳感器中，當(dāng)指示光柵不動，主光柵左右移動時(shí)，查看莫爾條紋的移動方向， 即可確定主光柵的運(yùn)動方向。30、 光柵位移傳感器的辨向電路中，用于辨向的兩路信號其相位差多取為_90 。31、當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時(shí)，在其相應(yīng)的兩個(gè)相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種物理現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。32、在某些晶體的極化方向施加外電場，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)外電場撤去后，變形 也隨之消失，這種物理現(xiàn)象稱 _逆壓電_效應(yīng)。34、壓電式壓力傳感器適于測動態(tài)力和沖擊力，但不適于測靜態(tài)力35、 壓電式傳感

21、器中的壓電晶片既是傳感器的 _敏感_元件，又是傳感器的轉(zhuǎn)換 元件。36、 氣敏電阻元件種類很多，按制造工藝分為燒結(jié)型、薄膜型、厚膜型_。37、所謂電阻式半導(dǎo)體氣敏傳感器，是利用半導(dǎo)體氣敏元件同_氣體接觸_造成半導(dǎo)體 電阻值變化，借此來檢測特定氣體的成分或者濃度的傳感器的總稱。38、氣敏傳感器是一種將檢測到的氣體成份和 濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。39、電阻式濕敏元件利用濕敏材料吸收空氣中的水份而導(dǎo)致本身 _電阻值發(fā)生變化的原理而 制成。氯化鋰濕敏電阻是利用吸濕性鹽類潮解_，離子導(dǎo)電率_發(fā)生變化 而制成的測 濕元件，該元件由_引線、 基片、 感濕層 與電極組成。40、 對于電阻率隨濕度的增加而下降

22、的半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件稱為負(fù)特性_濕敏半導(dǎo)瓷。電阻率 隨著濕度的增加而增大的半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件，稱為 正特性濕敏半導(dǎo)瓷。41、互感式位移傳感器是將被測位移量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化，其基本結(jié)構(gòu)原理與常 用變壓器類似，故稱其為 變壓器式位移傳感器。42、為了提高自感位移傳感器的精度和靈敏度，增大特性的線性度，實(shí)際用的傳感器大部分 都做成差動式。43、電感式壓力傳感器類型較多，其特點(diǎn)是頻響低，適用于 靜態(tài) 或變化緩慢壓力的測試。44、 電渦流式傳感器的測量系統(tǒng)由傳感器和 被測體 兩部分組成，利用兩者之間的磁性耦合來完成測量任務(wù)。45、 渦流式位移傳感器是利用電渦流效應(yīng)將被測量變換為傳感器線圈變化阻

23、抗 Z的一種裝 置。46、 利用電渦流位移傳感器測量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測軸齒盤的材料必須是金屬。47、渦流式壓力傳感器具有良好的 動態(tài)（或動）特性，適合于測量爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力。48、在理想情況下，采樣保持器在采樣期間的輸出完全跟隨 輸入的變化，而保持期間的輸出保持不變49、采樣保持電路在采樣過程中，必須遵循 采樣定理，否則會出現(xiàn)信息丟失或信號失真。50、防止電場或磁場干擾的有效方法是屏蔽。51、 為了提高檢測系統(tǒng)的分辨率，需要對磁柵、光柵等大位移測量傳感器輸出信號進(jìn)行細(xì)分52、 幾個(gè)傳感器串聯(lián)組成的檢測系統(tǒng)的總靈敏度等于各傳感器的靈敏度之_乘積（或積）53、檢測系統(tǒng)中，模擬式顯示在讀數(shù)時(shí)易引起 _主觀

24、 _誤差。54、數(shù)據(jù)處理中使用的溫度補(bǔ)償方法有表格法和 _公式法（或曲線擬合法）_。55、抑制干擾的方法主要是采取 _單點(diǎn)接地_、屏蔽隔離和濾波。三、簡答題1、 什么是熱電效應(yīng)？熱電偶測溫回路的熱電動勢由哪兩部分組成？由同一種導(dǎo)體組成的閉合回路能產(chǎn)生熱電勢嗎？答：1）兩種不同類型的金屬導(dǎo)體兩端分別接在一起構(gòu)成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)有溫差時(shí)，導(dǎo) 體回路里有電流流動會產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。2） 熱電偶測溫回路中熱電勢主要是由接觸電勢和溫差電勢兩部分組成。3） 熱電偶兩個(gè)電極材料相同時(shí)，無論兩端點(diǎn)溫度如何變化無熱電勢產(chǎn)生。2、 試比較熱電偶、熱電阻、熱敏電阻三種熱電式傳感器的特點(diǎn)答：（1）

25、熱電偶可以測量上千度高溫，并且精度高、性能好，這是其它溫度傳感器無法替代。（2）熱電阻結(jié)構(gòu)很簡單， 金屬熱電阻材料多為純鉑金屬絲， 也有銅、 鎳金屬。 金屬熱電阻廣 泛用于測量-200+850r溫度范圍，少數(shù)可以測量 1000C。（3）熱敏電阻由半導(dǎo)體材料制成，外形大小與電阻的功率有關(guān)，差別較大。熱敏電阻用途很廣，幾乎所有家用電器產(chǎn)品都裝有微處理器，這些溫度傳感器多使用熱敏電阻。消減非線性誤差的措施：選用彈性模量較大的粘結(jié)劑和基底材料，適當(dāng)減薄膠層和基底，并3、為什么說差動電橋具有溫度補(bǔ)償作用？答：由于當(dāng)測量橋路處于雙臂半橋和全橋工作方式時(shí)，電橋相鄰兩臂受溫度影響，同時(shí)產(chǎn)生大小相等符號相同的電

26、阻增量而相互抵消，從而達(dá)到電橋溫度自補(bǔ)償?shù)哪康摹?、試述應(yīng)變片溫度誤差的概念，產(chǎn)生原因和補(bǔ)償辦法。答：（1）由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度偏離應(yīng)變片標(biāo)定溫度而給測量帶來的附加誤差，稱為應(yīng)變片（ 2）產(chǎn)生應(yīng)變片溫度誤差的主要原因有： 1）由于電阻絲溫度系數(shù)的存在，當(dāng)溫度改變時(shí)， 應(yīng)變片的標(biāo)稱電阻值發(fā)生變化。2）當(dāng)試件與與電阻絲材料的線膨脹系數(shù)不同時(shí)，由于溫度的變化而引起的附加變形，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加電阻。電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法有線路補(bǔ)償法和應(yīng)變片自補(bǔ)償法兩大類。5、簡述應(yīng)變式測力感器的工作原理。答：電阻應(yīng)變式測力傳感器是將力作用在彈性元件上，彈性元件在力作用下產(chǎn)生應(yīng)變，利用 貼在彈性元件上的應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)

27、換成電阻的變化， 然后利用電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換成電壓 （或 電流）的變化，再送入測量放大電路測量。最后利用標(biāo)定的電壓（或電流）和力之間的對應(yīng) 關(guān)系，可測出力的大小或經(jīng)換算得到被測力。6、試述應(yīng)變電橋產(chǎn)生非線性的原因及消減非線性誤差的措施。答：應(yīng)變電橋產(chǎn)生非線性的原因：制作應(yīng)變計(jì)時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和工作中出現(xiàn)的剪應(yīng)力，使絲柵、基底，尤其是膠層之間產(chǎn)生的“滑移”所致。使之充分固化，有利于非線性誤差的改善。壓電傳感器本身的內(nèi)阻抗很高，而輸出的能量又非常微弱，因此在使用時(shí)，必須接高通入阻7、比較霍爾元件、磁敏電阻、磁敏晶體管，它們有哪些相同之處和不同之處？簡述其各自的 特點(diǎn)。答：（1）霍爾元件具有體積小

28、、外圍電路簡單、動態(tài)特性好、靈敏度高、頻帶寬等許多優(yōu)點(diǎn)， 在霍爾元件確定后，可以通過測量電壓、電流、磁場來檢測非電量，如力、壓力、應(yīng)變、振 動、加速度等等，所以霍爾元件應(yīng)用有三種方式：激勵電流不變，霍爾電勢正比于磁場強(qiáng) 度，可進(jìn)行位移、加速度、轉(zhuǎn)速測量。激勵電流與磁場強(qiáng)度都為變量，傳感器輸出與兩者 乘積成正比，可測量乘法運(yùn)算的物理量，如功率。磁場強(qiáng)度不變時(shí)，傳感器輸出正比于激 勵電流，可檢測與電流有關(guān)的物理量，并可直接測量電流。（2） 磁敏電阻與霍爾元件屬同一類，都是磁電轉(zhuǎn)換元件，兩者本質(zhì)不同是磁敏電阻沒有判斷 極性的能力，只有與輔助材料 （磁鋼）并用才具有識別磁極的能力。（3） 磁敏二極管可

29、用來檢測交直流磁場， 特別是弱磁場。 可用作無觸點(diǎn)開關(guān)、 作箱位電流計(jì)、對高壓線不斷線測電流、小量程高斯計(jì)、漏磁儀、磁力探傷儀等設(shè)備裝置。磁敏三極管具有 較好的磁靈敏度， 主要應(yīng)用于磁場測量， 特別適于 10-6T 以下的弱磁場測量，不僅可測量磁 場的大小，還可測出磁場方向；電流測量。特別是大電流不斷線地檢測和保護(hù)；制作無 觸點(diǎn)開關(guān)和電位器，如計(jì)算機(jī)無觸點(diǎn)電鍵、機(jī)床接近開關(guān)等；漏磁探傷及位移、轉(zhuǎn)速、流 量、壓力、速度等各種工業(yè)控制中參數(shù)測量。8、壓電式傳感器的前置放大器有何作用？說明壓電加速度傳感器要使用高輸入阻抗電荷放大 器的原因。答：一是把傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵觯欢前褌鞲衅鞯奈?/p>

30、弱信號進(jìn)行放大11、光纖可以通過哪些光的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行非電量的檢測，簡要說明原理?？沟那爸梅糯笃?。電荷放大器即可，且其輸出電壓與電纜分布電容無關(guān)。因此，連接電纜即使長達(dá)幾百米以上，電荷放大器的靈敏度也無明顯變化，這是電荷放大器的突出優(yōu)點(diǎn)。9、何謂零點(diǎn)殘余電壓？說明該電壓產(chǎn)生的原因和消除的方法。答：零點(diǎn)殘余電壓：差動變壓器在零位移時(shí)的輸出電壓。零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的主要原因： 1.由于兩個(gè)二次測量線圈的等效參數(shù)不對稱時(shí)輸出地基波感 應(yīng)電動勢的幅值和相位不同，調(diào)整磁芯位置時(shí)，也不能達(dá)到幅值和相位同時(shí)相同。2.由于鐵芯的特性非線性，產(chǎn)生高次諧波不同，不能互相抵消。為了減小差動變壓器的零點(diǎn)殘余電壓可以采用的

31、方式： 1.盡可能保證傳感器尺寸線圈電氣參 數(shù)和磁路對稱 2.選用合理的測量電路 3.采用補(bǔ)償線路減小零點(diǎn)殘余電壓10、按在傳感器中的作用，光纖傳感器常分為哪兩大類型？它們之間有何區(qū)別？答：光纖傳感器大致可分為功能型和非功能型兩大類，它們的基本組成相似，由光源、入射 光纖、調(diào)制器、出射光纖、光敏器件等組成。功能型又稱傳感型，這類傳感器利用光纖本身對外界被測對象具有敏感能力和檢測功能，光纖不僅起到傳光作用，而且在被測對象作用下使光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等光學(xué)特性得到調(diào)制，調(diào)制后的信號攜帶了被測信息。如果外界作用時(shí)光纖傳播的光信號發(fā)生變化，使光的路程改 變，相位改變，將這種信號接收處理后，可以得到與被測

32、信號相關(guān)的變化電信號。非功能型又稱傳光型，這時(shí)光纖只作傳播光媒介，待測對象的調(diào)制功能是由其它轉(zhuǎn)換元件實(shí) 現(xiàn)的，光纖的狀態(tài)是不連續(xù)的，光纖只起傳光作用。11、光纖可以通過哪些光的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行非電量的檢測，簡要說明原理。答：光纖可以通過光強(qiáng)、相位、頻率等的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行非電量的檢測，導(dǎo)效應(yīng)，典型的光電器件有光敏電阻；光照時(shí)物體中能產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象叫光生伏光強(qiáng)度調(diào)制：利用外界物理量改變光纖中的光強(qiáng)度，通過測量光強(qiáng)的變化測量被測信息。根據(jù)光纖傳感器探頭結(jié)構(gòu)形式可分為透射、反射、折射等方式調(diào)制。相位調(diào)制：一般壓力、張力、溫度可以改變光纖的幾何尺寸（長度），同時(shí)由于光彈效應(yīng)光纖 折射率也會由于應(yīng)變而

33、改變，這些物理量可以使光纖輸出端產(chǎn)生相位變化，借助干涉儀可將 相位變化轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)的變化。干涉系統(tǒng)的種類很多，可根據(jù)具體情況采用不同的干涉系統(tǒng)。頻率調(diào)制：當(dāng)光敏器件與光源之間有相對運(yùn)動時(shí)，光敏器件接收到的光頻率fs與光源頻率 f不同，這種現(xiàn)象稱為光的“多普勒效應(yīng)”。頻率調(diào)制方法可以測量運(yùn)動物體（流體）的速度、12、什么是光纖的數(shù)值孔徑？物理意義是什么？ NA 取值大小有什么作用?答：（1）數(shù)值孔徑定義為：NA. nf n；，表示了光纖的集光能力，無論光源的發(fā)射功率有多大，只有在 2c張角之內(nèi)的入射光才能被光纖接收、傳播。若入射角超出這一范圍，光線 會進(jìn)入包層漏光。（2）NA越大集光能力越強(qiáng)，光纖

34、與光源間耦合會更容易，但NA越大光信號畸變越大，所以要選擇適當(dāng)。13、什么是內(nèi)光電效應(yīng)？什么是外光電效應(yīng)？說明其工作原理并指出相應(yīng)的典型光電器件。答：當(dāng)用光照射物體時(shí)，物體受到一連串具有能量的光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸 收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子或產(chǎn)生電動勢等）。這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。1）當(dāng)光線照在物體上，使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動勢的現(xiàn)象叫做內(nèi)光電效應(yīng)， 內(nèi)光電效應(yīng)又分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的物理現(xiàn)象稱光電100%150（2）線性度L1Lmax1100% 2%特效應(yīng)，光電池、光敏晶體管2）在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出

35、物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，典型的光電 器件有光電管、光電倍增管。14、什么是智能傳感器系統(tǒng)？簡述系統(tǒng)的基本組成形式及相互關(guān)系？答：智能傳感器系統(tǒng)是傳感器與微處理器相結(jié)合，兼有信息檢測和處理功能的傳感器系統(tǒng)?；窘M成：傳感器、調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)及其I/O接口設(shè)備相互關(guān)系：由傳感器獲取信號，并將被測參量轉(zhuǎn)換成電量輸出；但輸出的信號通常含有干擾噪聲，需要通過調(diào)整電路進(jìn)行信號的調(diào)理；調(diào)整后的信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換 A/D、D/A 等，實(shí)現(xiàn)分時(shí)或并行采樣；最后經(jīng)過計(jì)算機(jī)及其I/O 接口設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。四、計(jì)算題1、某線性位移測量儀，測量范圍為 020mm。當(dāng)被測位移由

36、5mm 變到 5.5mm 時(shí)，位移測量 儀的輸出電壓由 3.5V 減至 2.5 V,求：（1）該儀器的靈敏度 K;（2）當(dāng)測量儀的輸出電壓為一 7. 5V 時(shí)，被測位移是多少？解：（1）K35 252V/mm5 5.5（2）K35包2V/mm（線性測量儀，K 的值相同）5 xx 10.5mm2、有一溫度傳感器，理論滿量程測量范圍為（一 30120 ）C，其實(shí)測的校準(zhǔn)曲線與擬合直 線的最大偏差為Lmax3C，求：（1）該傳感器的量程；（2）該傳感器的線性度。解：（1）里程為：丫=120（ -30） =150C3、 某次壓力測量時(shí)，壓電式傳感器的靈敏度為 80.0nc/MPa,將它與增益為 0.0

37、05V/nc 的電荷 放大器相連，其輸出接到靈敏度為 20mm/V 的筆式記錄儀上，求：（1）計(jì)算此系統(tǒng)的靈敏度；（2）當(dāng)壓力變化 10MPa 時(shí)，記錄筆在紙上的偏移量是多少？解：（1）系統(tǒng)的總靈敏度K0k!k2k380.0nc/MPa 0.005V /n 20mm/V 8mm/ MPa（說明當(dāng)壓力變化 1MPa 時(shí)，偏移量為 8mm）4、 有一電阻應(yīng)變片，靈敏度系數(shù) K=2，電阻 R=120 。設(shè)其工作時(shí)應(yīng)變?yōu)?1000 。求（1） 應(yīng)變片的電阻變化量 R；（2） 采用應(yīng)變儀電橋，若 Ui=6V，計(jì)算 U。的值。解：（1）因?yàn)?R/R K所以R K R 2 1000 1061200.24一片

38、應(yīng)變片采用應(yīng)變儀電橋，所以為單臂形式6U0K Ui/42 1000 106/4 3mV5、 用四片靈敏度系數(shù) K=2，初始電阻值均為 120 金屬絲應(yīng)變片組成全橋，供橋直流電壓為4V，當(dāng)R1R2R3R4，且電橋輸出電壓 U0= 6mV 時(shí)，求：（1）應(yīng)變片的應(yīng)變值；（2）應(yīng)變片的電阻變化值R1。解:（1）U0匕（氏 & 氏）匕4 $ 5R1Uik4 R R R R 4 RR 610 34 27.5 104（2）vR1/R k 1.5 103二R11.5 1031200.186 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器輸出信號頻率為f=30r/min，被測物上的標(biāo)記齒數(shù)為z=2求：（1）所測轉(zhuǎn)速為多少？（2）角

39、速度又是多少？解：（1）所測轉(zhuǎn)速為：n 60 f / z 60 30/ 2 900r/min（2）角速度2 f/z 230/ 2 94.2rad/s7、有一電渦流位移傳感器用于測量轉(zhuǎn)速，輸出信號經(jīng)放大器放大后，由記錄儀記錄的情況為 0. 1秒內(nèi)輸出 12 個(gè)脈沖信號，所用帶齒圓盤的齒數(shù)為z=12,求：（1）被測轉(zhuǎn)速；（2）被測角速度8、已知光柵式位移傳感器的柵線為 50 線/mm，無細(xì)分時(shí)，其分辨率為多少？若希望其分辨率 為0.005mm,采用何種細(xì)分電路。解：（1）無細(xì)分時(shí)，分辨率為 1/50=0.02mm （此時(shí)分辨率為柵線的倒數(shù)）（2）若希望其分辨率為 0.005mm,因?yàn)?0.02/0