《传感器与自动检测技术》期末试卷试题及答案(B)

1、典型传感器应用期末试卷(B)题号一二三四五六总分分数一、 填空题（每格1分，共30分）1、传感器通常由直接响应于被测量的 、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 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 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 ，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 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

2、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 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 效应。 8、应变式传感器是利用电阻应变片将 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 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 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 ，

3、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， 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 。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 电路。 15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为 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 倍。

4、 17、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、 、适应性强。18、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为 传感器、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。 19、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、 式、辐射式和开关式光电传感器。20、光电传感器的理论基础是 。21、在传感器领域，应用比较广泛的基本电量传感器有电阻式传感器、 式传感器、电感式传感器和电涡流式传感器。22、物质的光电效应通常分为外光电效应、 效应和光生伏打效应三类。23、压电式传感器的工作原理是以晶体的 效应为理论依据。24、电阻应变片的工作原理是基于金属的 效应。25、.传

5、感器的动态特性包括瞬态响应特性和 响应特性。26、霍尔电势与半导体薄片的厚度成 比。27、温度传感器主要用来检测物体的 。28、传感器是由 与转换元件组成的。29、红外测温仪是利用热辐射体在 波段的辐射通量来测量温度的。30、霍尔传感器是利用 原理将被测物理量转化为电势的传感器。三、多选题（每题2分，答错或不全都不得分，共10分）3132333435 31.传感器静态数学模型有哪些特殊形式？ A.理想的线性特性 B.线性特性 C.仅有偶次非线性项 D.仅有奇次非线性项 32.自感式电感传感器种类繁多，常见的有 A.变隙式 B.变距式 C.变截面式 D.差动式 33.电阻应变片种类繁多，按敏感栅

6、不同可以分为 A.丝式应变片 B.箔式应变片 C.晶体式应变片 D.半导体式应变片 34.热电偶的结构形式多样，为适应不同的需要，常见的结构形式有 A.普通型 B.铠装型 C.薄膜型 D.半导体型 35.霍尔电势的大小和下列哪些有关A.磁场强度 B.材料的性质 C.元件的尺寸 D.控制电流四、问答题（共20分） 36.应变片的粘贴、固化和检查工艺有哪些（7分） 37.电阻应变片为什么要进行温度补偿补偿方法有哪些（7分） 38.磁敏二极管和磁敏晶体管有何特点适用于什么场合（6分） 五、问答计算题（每题10分，共40分） 39.检定一台1.5级刻度0100Pa压力传感器，现发现50Pa处误差最大为

7、1.4Pa，问这台压力传感器是否合格？40.已知某温度计测量范围0200。检测测试其最大误差Ymax=4，求其满度相的误差，并根据精度等级标准判断精度等级。41.已知某厂生产的线性绕线电位器参数为：导线的电阻率=3.14×10-3m，导线横截面积S=3.14×10-6m2，绕线节距t1mm，电位器骨架的高h=50mm，宽b=30mm，试求（1）该电位器的电阻灵敏度KR；（2）若通过导线的电流为I=3A，求其电压灵敏度Ku。42.一台精度等级为0.5级、量程范围6001200的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是4，问此表是否合格？传感器与自动检测技

8、术期末试卷()答题纸题号一二三四五六总分分数一、 填空题（每题1分，共30分）1、敏感元件。2、金属材料3、半导体材料4、半导体应变片 5、金属材料6、金属应变片单位应变7、压阻8、应变。9、电阻10、电阻敏感11、感知应变12、电阻敏感13、电阻的变化14、电桥。 15、电容16、217、结构简单 18、传感器 19、反射20、光电效应。21、电容式22、内光电 23、压电 24、应变 25、频率。26、正。27、温度。28、敏感元件。29、红外。30、霍尔效应。二、多选题（每题2分，答错或不全都不得分，共10分）3132333435ABCDACDABDABCABCD三、问答题（共20分）

9、36.应变片的粘贴、固化和检查工艺有哪些（7分）答：应变片的粘贴工艺如下：（1）试件表面的处理 （1分）（2）确定贴片位置 （1分）（3）粘贴 （1分）（4）固化 （1分）（5）稳定处理（1分） （6）检查 （1分）（7）引线的焊接与防护（1分） 37.电阻应变片为什么要进行温度补偿补偿方法有哪些（7）答：电阻应变片传感器是靠电阻值来度量应变的，所以希望它的电阻只随应变而变，不受任何其他因素影响。但实际上，虽然用作电阻丝材料的铜、康铜温度系数很小(大约在a=(2.55.0)×/)， 但与所测应变电阻的变化比较，仍属同一量级。如不补偿，会引起很大测量误差。（4分）应变片的温度补偿方法通

10、常有两种，即线路补偿和应变片自补偿。（3分） 38.磁敏二极管和磁敏晶体管有何特点适用于什么场合（6分） 答：磁敏二极管是PN结型的磁电转换元件，有硅磁敏二极管和锗磁敏二极管两种。在高纯度锗半导体的两端用合金法制成高掺杂的P型和N型两个区域，在P、N 之间有一个较长的本征区I ，本征区I 的一面磨成光滑的复合表面（为I 区），另一面打毛，成为高复合区（r 区），因为电子-空穴对易于在粗糙表面复合而消失。当通以正向电流后就会在P、I、N 结之间形成电流。由此可知，磁敏二极管是PIN 型的。（2分）所以利用磁敏二极管在磁场强度的变化下，其电流发生变化，于是就实现磁电转换。且区和区的复合能力之差越大

11、，磁敏二极管的灵敏度就越高。（2分） NPN型磁敏晶体管是在弱P型近本征半导体上，用合金法或扩散法形成三个结即发射结、基极结、集电结所形成的半导体元件。其最大特点是基区较长，在长基区的侧面制成一个复合率很高的高复合区。在区的对面保持光滑的无复合的镜面（I 区）。磁敏晶体管工作原理与磁敏二极管完全相同。在正向或反向磁场作用下，会引起集电极电流的减少或增加。因此，可以用磁场方向控制集电极电流的增加或减少，用磁场的强弱控制集电极电流的增加或减少的变化量。（2分）四、分析计算题（每题10分，共40分） 39. 解：根据精度定义表达式：AA/AyFS*100%,由题意可知：A1.5，YFS100所以 AA YFS1.5（5分）因为 1.41.5 （3分）所以 合格。（2分）40. 解：YFS=2000=200 （3分）由A=A/YFS100有（2分）A4/2001002。（3分）精度特级为2.5级。（2分）41. 解 :由线性线绕电位器传感器电阻灵敏度和电压灵敏度的定义知，(2分)，(1分) （1分）（3分）将已知数据代入上式得，