传感器试卷集锦

1、第- -部分填空题 第- 一早 1、 衡量传感器静态特性的重要指标是 灵敏度、线性度、 迟滞、重复性等。 2、 通常传感器由 敏感元件、 转换元件 、转换电路 三部分 组成， 是能把外界 非电量转换成 电量器件和装置。 3、仪表的精度等级是用仪表的 引用误差 来表示的。 4传感器的标定是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不 同使用条件下的误差关系。 5 测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统 和随机误差三类，其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来 减小它对测量结果的影响。 第二章 1、 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

2、变 效应；半导体或固体受到作用力后 _电阻率要发生变化，这种现象称压阻 效应。 直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为 横向效应。 2、 在压阻式传感器的测量桥路中，补偿灵敏度温漂可以利用在电源回路串联二极管 的方法实现。 3、 产生应变片温度误差的主要因素有电阻温度系数的影响、试验材料和电阻丝材料的 线性膨胀系数的影响_。 4应变片温度补偿的措施有 电桥补偿法_、应变片的自补偿法 _。 5. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最 大灵敏度输出。 6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

3、敏 系数_大十倍。 7、电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差 同时还能起到 温度补偿 的作用。 第三章 1变间隙式自感传感器的 测量范围和灵敏度及线性度 是相互矛盾的，因此在实际测 量中广泛采用差动结构的变隙电感传感器。 2电感式传感器是利用被测量改变磁路的 磁阻导致线圈电感量变化的。 磁电式 传感器是利用 电磁感应现象 产生感应电势的。而霍尔式传感器是利用 半导体在磁 场中的电磁效应（霍尔效应）而输出电势的。 3. 电感式传感器种类很多。虽然结构形式多种多样，可分为. 螺线管式三种结构。 4电涡流传感器根据激励电流频率的高低，可以分为高频反射式_、低频透射式两种。

4、5、螺线管式差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上 差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余 电压；利用差动变压器测量位移时， 如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波 电路。 6、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除变极距型 外是线性的。 7、产生电涡流效应后，由于电涡流的影响，线圈的等效机械品质因数下降 莫尔条纹的宽度 L = mm。 5光纤是由折射率 n1高的 _纤芯和折射率n2低的包层构成的双层同心 圆结构。某光纤 n1 = , n2=，其数值孔径 NA为arcsin。 其它 1、用磁电式传感器进行齿轮转速测量。已知齿数

5、Z =48,测得频率 F =120Hz,则该齿轮的 转速为150r/min (f=ZN/60) _。 这些定律分别是: 2、热电偶在实际中测量温度时， 需要几个定律来提供理论上的依据, 匀质导体定律_, 中间导体定律 , 连接导体定律 3、 用于制作压电传感器的常用压电材料是石英晶体 和压电陶瓷 ,其中，为了使其具有压电效应，压电陶瓷 使用前需要做 极化 处理。 4、 热电偶传感器的工作基础是 闭合回路 ，产生的热电势包括 接触电 势和温差电势两部分。热电偶的 连接导体 _定律是工业上运用补偿导线 法进行温度补偿的理论基础； 根据_中间导体定律，可允许采用任意的焊接方式来焊接热 电偶。 5、压

6、电陶瓷需要有 极化和外力的共同作用才会具有压电 效应。 6 石英晶体沿 丫轴（机械轴）方向施加作用力会产生压电效应，没有电荷产 生。 7、压电式传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度会影响系统测量精度 ；而使用电荷放大器时，其输出电压与传感器的输入电荷 成正比。 电压放大器 &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 和电荷放大器两种形式。 第二部分单项选择题 第一章 1、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 C.压电式传感器 B. 化学型传感器 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

7、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、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 5. 属于传感器静态特性指标的是（D ） A.固有频率 B.临界频率C.阻尼比D.重复性 6. 、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 7 迟滞误差表明的是在（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 第

8、二章 1、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 2. 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 D. 两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 3. 产生应变片温度误差的主要原因有（AB ） 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 4. 利用电桥进行温度补偿，补偿片的选择是（ A） A. 与应变片相邻，且同质的工作片 B. 与应

9、变片相邻，且异质的工作片 C. 与应变片相对，且同质的工作片 D. 与应变片相对，且异质的工作片 5. 通常用应变式传感器测量 （ C ）。 A. 温度B.密度 B ）。 C.加速度D.电阻 6. 影响金属导电材料应变灵敏系数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 7电阻应变片的线路温度补偿方法有（ A. 差动电桥补偿法 C.补偿线圈补偿法 D. 导电材料化学性质的变化 A B ）。 B. 补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法 D.恒流源温度补偿电路法 第三章 1、极距变化型电容传感器的灵敏度与（ B）。 A、极距成正比E、极距成反

10、比 C、极距的平方成正比 D、极距的平方成反比 2、 电感式传感器的常用测量电路不包括（C ）。 A. 交流电桥B. 变压器式交流电桥 C. 脉冲宽度调制电路D. 谐振式测量电路 3、 电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（C ）。 A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反 B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化 C. 根据输出的指示可以判断位移的方向 D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态 4、 下列说法正确的是（D ）。 A. 差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。 B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向。

11、C. 相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。 D. 相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向。 5、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（D ）。 A. 既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向 B. 既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压 C. 既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向 D. 既不能反映位移的方向，也不能消除零点残余电压 6当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0 增加时，将引起传感器的（D ） A.灵敏度Ko增加B.灵敏度Ko不变 C.非线性误差增加D.非线性误差减小 7 用电容式传感器测量固体或液体物位时

12、，应该选用（C ）。 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 8下列不属于电容式传感器测量电路的是（D ） A.调频测量电路B.运算放大器电路 C.脉冲宽度调制电路D.相敏检波电路 第四章 1、光敏二极管在电路中一般是处于（B ）工作状态 A.零向 B.反向C.正向 2. 某 6 码道的循环码光电码盘，光线照射时得到的编码是 001100 ，则转角为（ C）。 0 0 0 0 A.90B.75C. 45 D. 30 3. 光电管属于（ A ），光电池属于（ C ）。 A.外光电效应B.内光电效应C光生伏特效应 4压电传感器的测量电路有两种，其中（C）输出与电缆电容无

13、关 A.电压源放大电路B.运算放大电路 C.电荷源放大电路D.双T型电桥电路 5、 莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是（B） A、调制B、放大 C细分D、降噪 6、 基于物质的内光电效应的器件有（BCD ） A、光电管 B、光电池 C、光敏电阻D、光敏晶体管 7、光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。如果两个光栅距相等，即 W=，其夹角B =,则莫尔条纹的宽度 B= （ C ）。 A、 B、 5mm C、D、 8、电荷耦合器件的基本功能（ A）。 A、实现信号电荷的转换存储与转移信息电荷 B、改变磁场强度 C、实现多数载流子转移 D、实现能量转移 B) 9. 光电管的光电特

14、性是指光电管上阳极电压和入射光频谱不变条件下（ A.入射光的频谱与光电流的关系 B. 入射光的光通量与光电流的关系 C. 入射光的频谱与光通量的关系 10光敏电阻的特性是（ D ） A.有光照时亮电阻很大 C.无光照时暗电流很大 D. 入射光的光通量与光强的关系 B. 无光照时暗电阻很小 D. 受一定波长范围的光照时亮电流很大 11数值孔径 NA 是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（B ） A. 数值孔径反映了光纤的集光能力 B. 光纤的数值孔径与其几何尺寸有关 C. 数值孔径越大，光纤与光源的耦合越容易 D. 数值孔径越大，光信号的畸变也越大 其它 1. 热电偶的冷端处理方法有： （

15、AB ） A、补偿导线法B、冷端温度恒温法 C、相敏检波D、串联二极管 2. 某些物质在沿着一定方向受到力作用而发生改变时，其表面会电荷，若去掉外力就恢复 到不带电的状态，这种现象称为（ A ）效应。 A.压电效应 B.磁致伸缩C.霍尔效应 D.压磁效应 3. 热电偶中产生热电势的条件是（ BC ） A.两热电极材料相同B.两热电极材料不同 C.两热电极的两端温度不同D.两热电极的两端温度相同 4霍尔元件不等位电势产生的主要原因不包括（ AB ) A. 霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位上 B. 半导体材料不均匀造成电阻率不均匀或几何尺寸不均匀 C. 周围环境温度变化 D. 激励电极接触不

16、良造成激励电流不均匀分配 5、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（D ）。 A. 补偿导线法B. 电桥补偿法 C. 冷端恒温法D. 差动放大法 6. 对于热电偶冷端温度不等于 （ B ），但能保持恒定不变的情况，可采用修正法。 CCCC 7 .热电偶中产生热电势的条件有（ B ）。 A.两热电极材料相同B.两热电板材料不同 C.两热电极的几何尺寸不同D.两热电极的两端点温度相同 8. 对石英晶体，下列说法正确的是（ A ）。 A. 沿光轴（Z）方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生。 B. 沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生。 C. 沿光

17、轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生。 D. 沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生。 9、压电式传感器目前多用于测量（ B ）。 B.动态的力或压力 A .静态的力或压力 C.位移 D.温度 第三部分计算题 1计算n仁,n2=阶跃折射率光纤的数值孔径值。如果外部媒质为空气，nO=1,求该种光纤的 最大入射角。 2. 图为一直流应变电桥，E = 4V, R仁R2=R3=R4=35（D,求：R1为应变片其余为外接电阻， R1增量为 R仁Q时输出U0=。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U0=。R1、R2感受应变极性相反，输出U0=。R1、R2

18、、R3、R4都是应变片,对 臂同性，邻臂异性，感受应变大小相同，电压输出U0=。 3采用四片相同的金属丝应变片 （K=3）,将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。如下图所示， 力F 1500kg。圆柱断面半径r =1cm，弹性模量E 2 107N/cm 2,泊松比。求（1） 画出相应全桥电路进行测量，画出原理图；（2）各应变片的应变尸电阻相对变化量 R/R= （13, 24） ； （3）若电桥电压 U = 8V,求电桥输出电压 Uo = （4） SESE 此种测量方式能否补偿环境温度对测量的影响说明原因。（15分） F 解: 按题意采用四个相同应变片测力单性元件。四个应变电阻接入桥路位置如图所示。 从而组成全桥测量电路可以提高输出电压灵敏度。 （2 分） SE 1500 9.8 12 2 107 2.34 10 4（ 1 分） SE 0.2 2.34 10 4 0.468 10 4（ 1 分） 2.34 10 4 47.02 10 4（2 分） R2 R2 R4 R4