传感器总复习题(共10页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、单项选择题1、传感器中直接感受被测量的部分是（ B ） A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路2、属于传感器动态特性指标的是 ( B ) A. 重复性 B. 固有频率 C. 灵敏度 D. 线性度3、属于传感器动态特性指标的是（D）A、灵敏度 B、线性度 C、迟滞 D、幅频特性4、 传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的( D ) A. 线性度越好 B. 迟滞越小 C. 重复性越好 D. 分辨力越高5 、在传感器的静态特性中，描述传感器在正、反行程期间，其输入输出曲线不重合现象的是（ A ）A、迟滞 B、重复性 C、线性度 D、稳定性6、 某位

2、移传感器在输入量变化为5mm时，输出电压变化800mV，其灵敏度为（ C ）。A、160V/mm B、160 mV/ m C、 160 mV/mm D、160mV/cm7、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( B ) 见教材P90 A、自感式传感器 B、磁电感应式传感器 C、电容式传感器 D、应变式传感器8、 当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（B） 见教材P107A、压阻效应 B、压电效应 C、应变效应 D、霍尔效应提示： 压阻效应是引起电阻率变化 压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁

3、导率变化霍尔效应的对象是半导体，产生霍尔效应的变化9、 单色光的波长越短，它的（A ）。 A 频率越高，其光子能量越大 B 频率越低，其光子能量越大C 频率越高，其光子能量越小 D 频率越低，其光子能量越小10、光敏电阻适于作为（B ）。见教材P127 A 、光的测量元件 B 、光电导开关元件 C、 加热元件 D、 发光元件11、可以作为远红外探测的光电元件是（ C ）。见教材P128A、光敏二极管 B、光电倍增管 C、光敏电阻 D、光敏三极管12、下列光电元件中，依据“光生伏特效应”原理来工作的是（ A ）。见教材P129A、硅光电池 B、Sb-Cs光电倍增管 C、硒化镉光敏电阻 D、锗光敏

4、三极管13、有关光敏电阻的描述，正确的是（ A ）见教材P127-128A、暗电阻大 B、亮电阻大 C、暗电流大 D、亮电流小14、在下面几种传感器中，摄像机中常用的是（ D ）A、光纤传感器 B、霍尔片 C、光敏二极管 D、CCD 15、不依据“内光电效应”原理工作的光电式传感器是（ A ）见教材P125-126A、光电倍增管 B、光电池 C、光敏电阻 D、光敏二极管16、下列类型的热敏电阻，最适合作为温度开关使用的是（ C ）。见教材P168ANTC负温度系数型 B. PTC正温度系数型 CCTR临界温度系数型 D 都可以 17、热电偶温度计采用补偿导线不能起到的作用是（ A ）。见教材P

5、166A节省热电偶的长度 B. 避免使用冷端补偿 C. 将热电偶的参考端远离热端 D. 使得参比端不受热端高温的影响 18、对于正温度系数半导体热敏电阻(PTC)，随着温度的上升，其电阻率将 A 。A、上升 B、下降 C.、保持不变 D.、归零19、下列关于热电偶理论的叙述，其中正确的是：（A ）见教材P163-165A 若热电偶两电极材料相同，则无论两端接触点的温度如何，总的热电势为0B 由于热电偶使用不同的A，B材料制成，即使其两端接触点的温度相同，但也会使回路中的总热电势不等于0 。C 热电偶产生的热电势不仅和材料、温度有关，还与热电极的尺寸有关。D 在热电偶电路中接入第三种导体，即使该

6、导体的两端温度不同，热电偶产生的总热电势也不会有所变化。20 、常见的热电阻是由（ B ）材料制成的。A、非金属 B、金属 C、半导体 D、陶瓷21 、常见的热敏电阻是由（ C ）材料制成的。A、非金属 B、金属 C、半导体 D、陶瓷22、为了减小热电偶测温时的测量误差，不能采用的温度补偿方法是（ D ）。见教材P165A、补偿导线法 B、电桥补偿法 C、冷端恒温法 D、差动放大法23、下列谐振式传感器的谐振频率与被测量成线性关系的是 （D）见教材P187A、振筒式 B、振弦式 C、振梁式 D、压电式24、振筒式双管密度传感器和单管密度传感器相比较， 二者的测量误差关系是（ C ） 见教材P1

7、92A、相同 B、前者大 C、后者大 D、不一定25、可用来制作超声波探头的材料是（ C ）见教材P196 A、应变片 B、热电偶 C、压电陶瓷 D、霍尔片26、已知超声波在某工件中的传播速度为5200米/秒，测得超声波从发射到接收的时间间隔为20微秒，则该工件的厚度为（ C ）毫米 见教材P197公式（11-5） A、 5.2 B、 10.4 C、52 D、104 27、测量大厚度工件的厚度，可以采用的放射源是（ C ）。见教材P200 A、射线 B、射线 C、射线 D、前述3种都可以28、测量材料表面涂层的厚度，可以采用的放射源是（ B ）见教材P200A、射线 B、射线 C、射线 D、前

8、述3种都可以29、测量气体压力，可以采用的放射源是（ A ）见教材P200A、射线 B、射线 C、射线 D、前述3种都可以30、可以用SnO2气敏传感器测量的物理量是（ C ） A 位移 B 湿度 C 烟雾浓度 D 速度31、能用来检测酒精含量的传感器是（ C ） A、磁敏二极管（SMD） B、 Fe3O4湿敏半导瓷 C、SnO2气敏器件 D、 ISFET离子敏器件32、能用来监测大气中酸雨浓度的传感器是（ D ） A、磁敏二极管（SMD） B、 Fe3O4湿敏半导瓷 C、SnO2气敏器件 D、 ISFET离子敏器件33、可用作无触点开关的传感器是（ A ）见教材P214 A、磁敏二极管（SM

9、D） B、 Fe3O4湿敏半导瓷 C、SnO2气敏器件 D、 ISFET离子敏器件34、可以用来制作温室大棚用湿度计的传感器是（ B ） A、磁敏二极管（SMD） B、 Fe3O4湿敏半导瓷C、SnO2气敏器件 D、 ISFET离子敏器件二、 判断题（正确打 标记，错误打标记）1、（）造成电感传感器零点残余电压的原因是由于电感线圈受外界磁场的干扰。（见P49：零点残余电压的原因是由于两电感线圈的等效参数不对称）2、（ ） 螺管型电感传感器采用差动结构后也不能完全消除非线性误差。（有零残电压）3、（ ）传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。4、（ ）变极距型电容式传感器，即使采用差动

10、结构也不能完全消除非线性误差。（原因见P69：变极距型电容式传感器存在着原理非线性）5、（ ）如果电容传感器的电缆丢失了，更换另一根电缆后，可以不必对测量系统重新进行标定，也可直接使用。（原因见P76: 更换电缆后，必须要对测量系统重新进行标定）6、 （ ）在压电式传感器的测量线路中，电压放大器能够测量静态量，只是更换电缆后需要重新标定灵敏度。 （原因：压电式传感器不能测量静态力）7、（ ）压电式力传感器既可以测量静态力，也可以测量动态力。8、（ ）光纤是利用光的折射原理工作的，光纤由纤芯和包层构成，且纤芯的折射率小于包层的折射率。（原因：纤芯的折射率大于包层的折射率）9、 （ ）由均质材料构

11、成的热电偶，热电势的大小与导体材料及导体中间温度有关，与热电偶尺寸、形状及电极温度分布无关。（因为：热电势的大小与电极温度分布有关）10、（ ）在热电偶回路中接入第三种材料的导线，不会影响热电偶的输出热电动势(因为还要求：接入的第三种材料的导线的两端的温度要相等)11、（ ） 半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值就越大12、（）超声波传感器的发射探头是利用正压电效应、接收探头是利用负压电效应来对被测量进行测量的。 （原因：发射探头是利用负压电效应、接收探头是利用正压电效应）13、（）超声波的能量远远大于振幅相同的一般声波。 14、（） 超声波在固体中的传播速度要比其在空气中

12、的传播速度慢很多。（原因：快很多）15、（） 超声波的能量远远大于振幅相同的一般声波， 16、（） 超声波在液体只能传播纵波，不能传播横波。17、（）压电式传感器的前置放大电路采用电压放大器，其输出与电缆的分布电容和放大器的反馈电容有关。（原因：其输出与电缆的分布电容无关）18、（） 振弦式谐振传感器常采用差动式结构，主要目的是减小非线性误差。19、（） 谐振式传感器的转换电路常以频率的平方作为输出量, 其目的是为了提高线性度。三、填空题：1、传感器一般由（敏感元件）、（转换元件）、（转换电路） 三部分组成2、由于电阻应变片存在“横向效应”，使得电阻应变片的应变灵敏度系数（小于）电阻丝的应变灵

13、敏度系数。3、要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的（ 乘积 ）相等。4、 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。5、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除（非线性误差），同时还能起到提高（灵敏度）的作用。7、电感式传感器按照工作原理，可以分为（变气隙）型、（变截面）型、（螺管）型三种。8、电容式传感器可以分为（变极距）型、（变面积）型、（变介电常数）型三种。9、电感式传感器的测量转换电路，可分为（调幅）电路、（调频）电路、（调相）电路三种。10、磁电感应式传感器的工作原理是（电磁感应），可以分为（恒定磁通）式和（变磁通）式两类12

14、、光电效应有三种类型，即（外光电）效应、（内光电）效应和（光生伏特）效应。13、在光照射下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为（光电效应）14、光电式传感器是利用光敏元件将 （ 光 ） 信号转换为（ 电 ） 信号的装置。15、按传播模式的多少来分类，光纤有（单模光纤）和（多模光纤）两类。16、光线在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射而向前传播的条件是：入射角（大于）临界角17、热电偶产生的热电势一般由（接触）电动势和（温差）电动势组成。19、谐振式传感器是直接将被测量的变化转换为物体（谐振频率）变化的装置。20、按照振动频率从低到高，机械波可以分为（次声波）、（声波）和（超声波）

15、21、半导体受到作用力后，其电阻率会发生变化，这种现象称为半导体的（压阻）效应。22、半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为半导体的（霍尔）效应。23、金属导体置于变化的磁场中，导体内部就会产生感应电流，这种电流在导体内转圈，称之为（电涡流）效应四、简答题1、书上习题：P20 的1题：传感器静态特性主要有哪些性能指标？答：线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨力、阈值、稳定性、温度漂移、静态误差。2、电阻应变片传感器的转换电路采用差动电桥的优点是什么？ 答： （1）提高了电桥的电压灵敏度；（2） 消除了非线性误差；（3）消除了电阻应变片的温度误差

16、。3、减小电感式传感器的零残电压的有效措施？（书上P66 的 2题） 答：（1）尽可能保证传感器几何尺寸、电感线圈电气参数对称。（2）选用合适的测量电路，例如采用相敏整流电路。 （3）采用补偿线路，例如在差动变压器的二次线圈一侧串联、并联适当数值的电阻、电容元件。 4、简述霍尔元件的误差来源及其相应的补偿措施 （教材P9799）答：（1）不等位电动势误差：加调节电阻（2）寄生直流电动势误差：在霍尔元件制作和安装时，尽量使电极欧姆接触，并使散热良好，散热均匀。（3）温度误差：采用恒流源供电和输入回路加串联、并联电阻；合理选择输出负载电阻 ；采用温度补偿元件（如热敏电阻、电阻丝等）；在霍尔输出端接

17、入温度补偿电桥。五、计算题1、书上习题：P20 的4解：P17的公式（1-39）得：时间常数=a1/a0=30/3=10 静态灵敏度 k = b0/a0 = 0.15/3 = 0.052、已知两个二阶传感器的固有频率分别是800Hz和1200Hz，阻尼比都是0.5 ，测量频率为400Hz的信号时，应该选用哪个传感器比较好？为什么？ 见第1章的PPT课件，知：二阶传感器的归一化幅频特性函数为 是二阶传感器的固有角频率见第1章的PPT课件，知道：二阶传感器的归一化幅度误差为： 解：分别计算归一化幅度误差所以，选择固有频率1200Hz的二阶传感器比较好（误差小）3、下图为一直流应变电桥，图中E=6V

18、，R1=R2=R3=R4=200， R3和R4为外接电阻， R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的大小都相同，但是极性相反 。当被测试件受到轴向拉伸时， 测得两应变片的电阻变化值R1=R2=2。 （1）求电桥的输出电压U0=？（2）如果应变片的灵敏系数为2，求被测试件受到轴向拉伸的应变值 。解：(1)由教材P29的图2-9（a）知道，此电桥为两臂差动半桥。电桥的输出电压U0由教材P30的式（2-11）给出，即：输出对称电桥，故= 30mV(2) 解：由教材P24的知，被测试件受到轴向拉伸的应变值和应变片的灵敏系数k的关系为：4、 书上习题：P89 的 第2题解：线位移平板形单组式的变面积

19、（S）型的电容传感器，见右图，两极板相对覆盖部分的宽度为b=4mm ; 两极板覆盖部分的长度为l ；两极板的间隙为d=0.5mm 当宽度为b的极动板移动时， 两极板的相对移动变化距离为2mm，按照上述公式，得到电容变化量：静态灵敏度5、 书上习题：P106 的 第2题 已知霍尔元件的l、b、d（长、宽、厚）分别为1.0cm0.35cm0.1cm，沿l（长度）方向通电流I=1.0 mA，在垂直lb（长宽）方向上加上均匀磁场B=0.3 T， 霍尔传感器灵敏系数KH为22V/(A. T)，求输出的霍尔电动势UH和霍尔元件的霍尔系数RH 解 ：由教材P95的（5-3）式，得到 ：输出的霍尔电动势 UH

20、 =KH IB = 22V/(A. T) (1.0 mA) ( 0.3 T)=6.6 mV霍尔系数 RH = KH d = 22V/(A. T) 0.1cm =0.022 （Vm/A. T)6、某压电陶瓷传感器的前置放大电路如下图所示。已知反馈电容CF =1000pF 。回答下列问题。（1）简述电阻RF的作用答：减小直流工作点的零漂误差，稳定放大器的静态工作点。（2）如果被测信号的最低频率为160Hz ，为了保证该前置放大电路能够正常工作，计算电阻RF的下限值 。解：下限截止频率 fL 1/(2RF CF) （备注：上式详见教材P115的（6-20）式） 由此得到电阻RF的下限值 RF 1/(2fL CF)= 1/(2)*(160) (1000 *10-12 ) =106 7、教材P171的第1题：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?解： T=50+60/0.08=50 +750=800 (注意：电位计的读数是温度差T- T0所对应的热电偶回路内的总电动势。) 8、 教材P171的第2题解：热电动势 EAB(T, T0)= EAC(T, T0)- EBC(T, T0)=13.967mV- 8.345mV=5. 622mV专心-专注-专业