传感器与检测技术复习试题(DOC)-

用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可〔 A．增加敲击力 增加锤头硬度C．增大锤重 减小冲击力测量不能直接接触的高温物体温度，可接受〔 〕温度传感器。A．热电偶 B．亮度式 半导体三极管 半导体二极管电容式湿度传感器只能测量〔 〕湿度。A．相对 确定 任意 水分 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为〔 C 〕的输出A．电阻 电容 C．电压 电荷压电式加速度传感器是〔A．适于测量任意 适于测量直流C．适于测量缓变 适于测量动态对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压〔 A．最大 最小 随机变化 中间点电涡流式传感器激磁线圈的电源是〔 〕。A．直流 工频沟通 C．高频沟通 低频沟通变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离之间是〔 A．正比关系 B．反比关系 C．无关系单色光的波长越短，它的〔 。A．频率越高，其光子能量越大 频率越低，其光子能量越C．频率越高，其光子能量越小 频率越低，其光子能量越热电偶可以测量〔 。A压力 B电压 C温度 D热电势目前我国使用的铂热电阻的测量范围是〔 。A-200～850℃B-50～850℃C-200～150℃D-200～650℃C〕A．压力 力矩 C．温度 厚度属于传感器动态特性指标的是〔 D 〕A．重复性 线性度 灵敏度 D．固有频率依据工作原理分类，固体图象式传感器属于〔A 〕A．光电式传感器 电容式传感C．压电式传感器 磁电式传感器测量范围大的电容式位移传感器的类型为〔 〕A．变极板面积型 变极距C．变介质型 D．容栅型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影响压电式加速度传感器低频响应力量的是〔D 〕A．电缆的安装与固定方式C．前置放大器的输出阻抗B．电缆的长度D．前置放大器的输入阻抗18.固体半导体摄像元件CCD是一种〔A．PN结光电二极管电路C〕B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸取电路，其作用是〔D A．抑制共模噪声 抑制差模噪声C．克服串扰 D．消退电火花干扰x〔t〕的傅里叶变换为〔fyt〕=2x3t〕的傅里叶变换为〔B 〕A．2X〔〕 〔〕 〕 〔〕A BC D属于传感器动态特性指标的是〔B A．迟滞 B．过冲量C．稳定性 线性度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 迟滞越小C．重复性越好 D．辨别力越高感应同步器的作用是测量〔 C A．电压 电流C．位移 相位差以下测力传感器中，属于发电型测力传感器的是〔 B A．自感式传感器 B．磁电感应式传感器C．电容式传感器 应变式传感器热敏电阻式湿敏元件能够直接检测〔 C A．温度 温度差C．相对湿度 确定湿度T，那么其基波角频率为〔 A 〕D 〕C． D．金属在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化，这种物理现象称为〔 A．霍尔效应 B．光电效应 C．应变效应 压电效应在光线作用下，能使物体产生肯定方向的电动势的现象称〔 〕Ａ．光电效应 B．光生伏特效应 内光电效应 D．外光电效在集中硅压力传感器，其敏感元件周边固定圆膜片，当〔Ｂ〕具有最大负应力。Ａ．r＝０ Ｂ．r＝r0

Ｃ．r＝0.635r0

Ｄ．r＝0.812r0在霍尔元件的主要指标中是指〔 〕灵敏度。Ａ．磁 Ｂ．乘积 Ｃ．电流 Ｄ．电在压电材料的主要特性参数中〔 〕是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出灵敏度。Ａ．压电常数 Ｂ．介电常数 Ｃ．居里点 Ｄ．弹性常数光纤按〔 〕分，有玻璃光纤和塑料光纤。Ａ．传输模式 Ｂ．纤芯和包层 Ｃ．折射率 Ｄ．敏感元件对光强制某些电介质，当在电介质极化方向施加电场，它会产生变形，这种现象称为〔 A．逆压电效应 正压电效应 负压电效应 D．无压电效应半导体热电阻式传感器简称〔 。A．热敏晶体管 热电偶传感器 热电阻 D．热敏电阻当光敏元件加肯定电压时，光电流I与光敏元件上光照度E之间的关系，称为〔 A．温度特性 B．光照特性 C．光谱特性 D．伏安特性在检测技术中，主要接受的是压电型换能器，放射超声波利用压电材料的〔 C D A．多普勒效应 B．多普勒频移 C．逆压电效应 正压电效应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A A．增大 减小 不变红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长范围大致在〔 〕到的频谱范围之内。A．0.76nm B．1.76nm C．0.76μｍ D．1.76μｍ在红外技术中，一般将红外辐射分为四个区域，即近红外区、中红外区、远红外区和〔 〕。里所说的〞远近〞是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。A．微波区 微红外区 射线区 D．极远红外区红外辐射在通过大气层时，有三个波段透过率高，它们是0.2～2.6μｍ3～5μm和〔 ，统它们为〞大气窗口〞。A．8～14μｍ B．7～15μｍ C．8～18μｍ D．7～14.5μｍ红外探测器的性能参数是衡量其性能好坏的依据。其中响应波长范围〔或称光谱响应〕，是表示探器的〔 〕相应率与入射的红外辐射波长之间的关系。A．电流 B．电压 功率 D．电阻光子传感器是利用某些半导体材料在入射光的照下，产生〔 〕。使材料的电学性质发生变化通过测量电学性质的变化，可以知道红外辐射的强弱。光子效应所制成的红外探测器。A．光子效应 霍尔效应 热电效应 压电效应当红外辐射照射在某些半导体材料外表上时，半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束状态变为能导电的自由状态，使半导体的导电率增加，这种现象叫〔 〕。A．光电效应 B．光电导现象 C．热电效应 光生伏特现象争辩发觉．太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是渐渐增大的，而且最大的热效应消灭在〔 〕的频率范围内。A．紫外线区域 射线区域 C．红外辐射区域 D．可见光区域试验说明，波长在〔 〕μm之间的电磁波被物体吸取时，可以显著地转变为热能A．8～14μｍ B．7～15μｍ C．2．6～14 D．0.1～1000利用温差电势现象制成的红外传感器称为〔 〕红外传感器，因其时间常数较大，响应时间较长动态特性较差，调制频率应限制在10Hz以下。A．热电偶型 B．热释电型 热敏电阻型 热电动型〔 〕传感器是利用气体吸取红外辐射后，温度上升，体积增大的特性，来反映红外辐射的强弱A．热电动型 热释电型 C．高莱气动型 气热型传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合称为〔 〕。A．非线性 B．迟滞 C．重复性 灵敏度误差应变式传感器是一种〔 〕的测量装置。A．只能测量应变 只能测量电阻的相对变C．可以测量能转化为应变的被测量 D．可以测量全部的被测量差动电容传感器接受差动脉冲调宽电路时，其输出电压正比于〔 〕。B．C． 直流电桥的平衡条件可以概括为〔 〕。A．对臂阻抗之积相等 B．对臂阻抗之比相等C．相邻臂阻抗之积相等 D．相邻臂阻抗之和相电容式传感器在结构上加等位环的目的是为了〔 〕A．补偿温度变化的影响 B．减小寄生电容C．减小边缘效应 D微机电系统的英文缩写为〔 〕。A．PSD B．PVDF C．PZT D．MEMS应变式传感器接受半桥差动等臂电桥转换电路时，假设电源电压为时，其输出电压为〔 〕A．= B．= D．=热电阻传感器的测量引线接受3线制是为了〔 〕。A．消退引线电阻的影响 B．消退接触电动势的影C．削减绝缘电阻的影响 D．削减寄生电动势的影气敏传感器中的加热器是为了〔 〕。A．去除吸附在外表的气体 B．起温度补偿作用C．去除传感器中的水分 D．去除吸附在外表的油污和尘50线/mm的光栅，其栅线间距为〔 〕。A.50mm B.0.05mm C.0.02mm D．2mm三、推断题√对于全部的二阶传感器，总是期望其固有频率越高越好； ×应变片的基长越长，那么应变片的动态特性越好； ×变磁阻式电感传感器属于互感型的电感传感器； 6. √惯性式振幅计，在设计时尽量使其固有频率低。 √传感器的重复性误差是属于系统误差； ××传感器弹性敏感元件的固有频率越高，那么传感器的灵敏度越低，线性度越差； ×应变式传感器接受半桥连接时，假设供桥电源波动的误差为21%。 ×13. ×圆柱形弹性元件受力产生的应变大小与圆柱的长度无关； √驱动电缆法实际上是一种等电位屏蔽法； √期望压电传感器的电阻率高，介电常数小； ×传感器的动态灵敏度就是传感器静态特性曲线的斜率； ×依据能量关系分类传感器可分为结构型传感器和物性型传感器； ×√压阻效应中由于几何外形转变引起的电阻变化很小； √光导摄像管是一种固态图像传感器； ×热释电型红外传感器必需进行调制。 √25. ×等截面梁的不同部位所产生的应变是不相等的。 √一般来说，螺管型差动变压器的线性范围约为线圈骨架长度的二分之一。 ×压电常数d32

所表示的含义是：沿着z轴方向受力，在垂直于y轴的外表产生电荷；×涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器； ×金属丝的电阻应变效应中，引起电阻转变的主要缘由是电阻率的转变； ×压电常数dij压电常数dij

中的下标i表示晶体的极化方向表示晶体受力的性质； 中的下标i的取值范围是1～6。 ×时间常数τ越小越好。 ×红外传感器在使用时必需进行调制。 ×电容式传感器接受差动结构可以提高灵敏度、减小非线性。 √36. ×IEEE1451定义了智能化网络传感器的相关内容。 √为了改善一阶传感器的动态特性，可以增大其时间常数。 ×等强度梁的不同部位所产生的应变是不相等的。 ×40. √41.对于全部的二阶传感器，总是期望其固有频率越高越好。 ×42. √金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K。 ×透射式涡流传感器所加鼓舞电源的频率越高越好。 ×热电偶的热接点尺寸越大，那么其动态响应特性越好。 ×传感器的非线性误差属于随机误差。 ×√红外探测器是红外传感器的核心，常见两大类：热探测器和光子探测器 √把两种相同导体或半导体两端相接组成闭合回路，那么回路产生热电势，这种现象 称热电效应。×功能型光纤传感器，光纤不是敏感元件。 ×将温度变化转为热电势变化的传感器称为热电阻传感器。 ×X√〕红外辐射在大气中传播时，由于大气中的气体分子、水蒸气等物质的吸取和散射作用，使辐射在传过程中渐渐衰减× 〕× 〕当光辐射照在某些材料的外表上时，假设入射光的光子能量足够大，就能使材料的电子逸出外表，外放射出电子，这种现象叫内光电效应或光电子放射效应× 〕辐射出射度表征辐射源单位面积所发出的辐射功率√〕× 〕使用光电导传感器时，需要制冷和加上肯定的偏压，否那么会使响应率降低，噪声大．响应波段窄以致使红外传感器损坏〔 √〕当红外辐射照射在某些半导体材料的pn结上时，在结内电场的作用下，自由电子移向P区．空穴向n区。假如pn结开路，那么在pn结两端便产生一个附加电势，称为光生电动势× 〕光磁电传感器不需要致冷，响应波段可达7μm√〕四、简答题1除电容式传感器的边缘效应与寄生参量的影响？答：电容式传感器的的常用结构形式有变间隙式、变面积式和变介电常数式。①缩短传感器到测量线路前置级的距离；②驱动电缆法；③整体屏蔽法。2、为什么金属电阻测温时，其测量电路常接受三线制接法？请画图并说明其测量原理。答：如图是三线连接法的原理图。G为检流计，R，R，R为固定电阻,R为零位调整电阻。热电阻R通1 2 3 tr，r1

，的三根导线和电桥连接，r1

，r分别接在相邻的两臂内，当温度变化时，只要它们的2长度和电阻的温度系数相等，它们的电阻变化就不会影响电桥的状态。3、请解释金属丝灵敏系数Ks

的物理意义?分析横向效应对灵敏系数的影响？答：金属丝灵敏系数Ks

的物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。横向效应要点：1〕由于弯曲局部，总的电阻变化小了；2〕应变片的灵敏系数小于金属丝灵敏系数。4答：1〕等效电路代表损耗电阻，即代表引线电阻、电容器支架和极板电阻的损耗。电感L由电容器本身的电感和外部引线电感组成。2〕边缘效应边缘效应相当于传感器并联了一个附加电容，其结果使传感器的灵敏度下降和非线性增加。3会导致传感器特性的不稳定，从而对传感器产生严峻干扰。①缩短传感器到测量线路前置级的距离。②驱动电缆法③整体屏蔽法5、请具体说明电感式传感器产生零点剩余电压的缘由以及减小零点剩余电压的措施。答：产生零位误差的缘由是：〔1〕差动式传感器中，两个电感线圈的电气参数及导磁体的几何尺寸不行能完全对称；〔2〕传感器具有铁损，即磁芯化曲线的非线性；〔3〕电源电压中含有高次谐波；〔4〕线圈具有寄生电容，线圈与外壳、铁芯间有分布电容。6、请画图并说明电磁流量计的构成与工作原理。答：如图为电磁流量计原理结构图。由电磁流量计由磁场系统、不导磁测量导管、及管道截面上的导电电的运动，在两电极上产生感应电势，其大小为：式中：E――感应电动势B――磁感应强度――平均流速；D――管道内径。假如流体质点在整个管道截面上流速是均匀，就可以把液体看成很多直径为D且连续运动着的薄圆盘。薄圆盘等效于长度为D的导电体。依据感应电势的大小即可计算出流量。五、计算题1、假设温度传感器的灵敏度为33mV/，时间常数为1.5s，当输入的阶跃温度为20至41时，求阶跃作用0.75s后，温度传感器的输出以及温度误差为多少？答：由题可知：且,对应的温度为：

bi=(33mV/)(20)=660mVbf=(33mV/)(41)=b(t)=bi+(bf-bi)[1-]b(0.75)=660+(1353–660)[1-]=932.7mVT=932.7/33=28.3由于实际温度为41，可得温度误差为12.7。2钢板与路面齐平。当车辆驶过钢板时，圆柱体产生纵向压缩。环境温度变化的范围是–20°C至+40°C。10×10-6/°C。解：由于：A=2πrh,可得带入各参数：由于电容与h成线性关系，可得电容的变化范围：Cmin=(3475pF/m)(10-2m)=34.75pFCmax=(3475pF/m)(2×10-2m)=补充填空题答案1、敏感元件、传感元件；变换器、检测器、探测器。2、幅频、相频；固有频率；阻尼比3R0机械滞后、零漂和蠕变。4、电磁感应原理；自感；互感；变磁阻式；差动变压器式；涡流式5、定频调幅；变频调幅；调频；67、视觉；听觉；嗅觉；味觉；触觉；接触觉；压觉；力觉；滑觉。8、珀尔贴〔Peltier〕效应；汤姆逊〔Thomson〕效应；均质导体；中间导体；中间温度。9、频率相同；相位相同；幅值不等