《传感器与检测技术》复习题

《传感器与检测技术》复习题一、填空题1．从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成＿＿＿＿＿＿信号的装置。2．传感器静态特性的灵敏度是指传感器在稳态下＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿之比。3．自感式传感器分为＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿三种，要测量极微小的位移，应选择＿＿＿＿＿＿传感器；希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1mm左右，应选择＿＿＿＿＿＿自感传感器为宜。4．电涡流传感器可用于进行＿＿＿＿＿＿接触式/非接触式）测量微小位移和振动、转速、表面探伤等。5．电容式传感器分为＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿三种，其中＿＿＿＿＿＿电容传感器可用于测量较大的直线位移或角位移；＿＿＿＿＿＿电容传感器可用于测量微小的直线位移；＿＿＿＿＿＿电容传感器可用于测量片状材料的厚度及颗粒状物体的含水量等。6．传感器通常由＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿组成。7．传感器的基本功能是检测信号并进行＿＿＿＿＿＿。8．传感器的分类方法有三种，一种是按被测输入量来分，另一种是按传感器的＿＿＿＿＿来分；还有一种是按输出信号的性质分类。9．常用的压电材料有三种，其中＿＿＿＿＿＿材料常用于标准传感器，一般在实验室作检验标准使用；＿＿＿＿＿＿材料的特点是柔软，不易破碎，能制成薄膜，多用于定性测量；而＿＿＿＿＿＿材料的压电系数较大，制造成本较低，多用作测动态力和振动的传感器。10．传感器的基本特性主要分为＿＿＿＿＿＿和动态特性。11．将两种不同的导体连接成闭合回路，且两节点的温度不同，则在回路内将有电动势的产生，这种现象叫做＿＿＿＿＿＿。12．集成温度传感器按输出信号可分为＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿两种。13．热电动势与温度之间的关系是通过热电偶的＿＿＿＿＿＿来确定的。它是在参考端温度为0℃时，通过试验建立起来的热电动势与工作端温度之间的数值对应关心。14．在热电偶电路中接入第三种导体，只要该导体两端温度相等，则热电偶产生的总热电动势不变，这个是热电偶的＿＿＿＿＿＿定律。15．应用热电偶测量两个温度点的温差时，可将两热电偶＿＿＿＿＿＿连接即可测得。16．热电阻传感器是利用金属导体的＿＿＿＿＿＿随温度的变化而变化的原理进行测温的。17．气体传感器是一种把气体中的特定成分检测出来，并将它转换成电信号的器件，它不仅可以检测特定成分气体，还可以检测气体的＿＿＿＿＿＿。18．湿度传感器的一般有＿＿＿＿＿＿式和＿＿＿＿＿＿。19．湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身＿＿＿＿＿＿发生变化这一原理而制成的。20．电阻应变片的工作原理是基于金属的＿＿＿＿＿＿。21．一根金属丝的电阻为R=＿＿＿＿＿＿，假设已知长度L，电阻率ρ，横截面积S。22．等桥臂电路中即使是相同型号的电阻应变片，其阻值也有细小的差别，桥臂电阻不完全相等，桥路可能不平衡，那么在实际应用中就必须采用＿＿＿＿＿＿。23．当忽略边缘效应时，平板电容器的电容为＿＿＿＿＿＿，假设已知A为极板面积，d为极板间距，ε为介电常数。24．压电传感器是一种有源的双向机电传感器，它的工作原理是基于压电材料的＿＿＿＿。25．压电传感器中，压电元件一般不用单片，常采用两片或两片以上粘结在一起，由于压电材料是有＿＿＿＿＿＿的，因此，连接方法有串联和并联两种。26．压电式传感器对被测量的变化是通过其压电元件产生电荷量的大小来反映的，因此它相当于一个＿＿＿＿＿＿。27．光电式传感器是将光通量转换为电荷量的一种传感器，光电式传感器的基础是光电转换元件的＿＿＿＿＿＿。28．一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而＿＿＿＿＿＿。29．许多楼道灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入＿＿＿＿＿＿传感器和＿＿＿＿＿＿传感器。30．当光照射于某一物体上时，使电子从这些物体表面逸出的现象称为＿＿＿＿＿＿效应。31．光生伏特效应的典型代表是＿＿＿＿＿＿。32．内光电效应的典型代表是＿＿＿＿＿＿。33．如图a是＿＿＿＿＿＿的电容式传感器，原理是改变＿＿＿＿＿＿从而改变电容。34．图b是＿＿＿＿＿＿的电容式传感器，原理是改变＿＿＿＿＿＿从而改变电容。35．图c是＿＿＿＿＿＿的电容式传感器，原理是改变＿＿＿＿＿＿从而改变电容。36．图d是＿＿＿＿＿＿的电容式传感器，原理是改变＿＿＿＿＿＿从而改变电容。37．假若发射机与接收机之间的距离发生变化，则发射机发射信号的频率与接收机收到的信号频率不同，这种现象称为＿＿＿＿＿＿效应。38．霍尔元件主要由＿＿＿＿＿＿材料组成。39．在置于磁场中的导体或半导体内通入电流，若电流与磁场＿＿＿＿＿＿，则在与磁场与电流都垂直的方向上会出现一个电动势差，这种现象称为＿＿＿＿＿＿。40．常见的霍尔集成传感器有两种，一种是开关型，一种是＿＿＿＿＿＿。41．计算机检测系统通过将传感器输出的模拟信号转换为＿＿＿＿＿＿，利用计算机系统丰富的软硬件资源达到检测自动化和智能化的目的。42．在输入传感器的物理量小于某阀值的范围内，传感器处于“关”的状态，而当输入量大于该阀值时，传感器处于“开”的状态，这类传感器称为＿＿＿＿＿＿。43．A/D转换器按其转换方式可分为比较型和＿＿＿＿＿＿型。44．电桥是一种能将电阻、电容、电感、互感转换为＿＿＿＿＿＿的转换电路，它具有较高的灵敏度、准确度和稳定性。45．某电压表精度等级为S=2．0，表明它的＿＿＿＿＿＿误差不超过＿＿＿＿＿＿%。46．将两片压电片并联，输出的总电荷为单片电荷的＿＿＿＿倍；在电子打火机和煤气灶点火装置中，将多片压电片＿＿＿＿联，可使输出电压达到上万伏，从而产生电火花。47．热电偶的冷端温度补偿方法有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿等。48．电阻的变化趋势与被测温度的变化趋势相同的热敏电阻称为

＿＿＿＿＿＿热敏电阻；电阻的变化趋势与被测温度的变化趋势相反的热敏电阻称为＿＿＿＿＿＿热敏电阻。49．角编码器的有两种基本类型是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。50．某编码器的指标为1024个脉冲每转，在5s内测得65536个脉冲，则转速为＿＿＿＿r/min。二、判断题1．传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。所以，传感器又称为敏感元件，检测器，转换器件等。（）2．当传感器特性受到周围环境和内部各种因素的影响可以忽略时，可以不同采取什么措施来进行补偿。（）3．应变式，压电式传感器等命名方法是按传感器的工作原理进行分类的。（）4．智能材料通常不是一种单一的材料，而是一个材料系统。（）5．灵敏度是传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值，所以，灵敏度就是传感器的静态特性的斜率。（）6．传感器检测的对象都为非电量。（）7．传感器的精度越高，其价格越昂贵。（）8．检测系统选用传感器时应选择精度高的。（）9．由于传感器稳定性的原因，在使用前应对其进行标定。（）10．所有传感器都包括敏感元件和转换元件。（）11．热电阻主要是利用金属材料的阻值随温度升高而增大的特性来测量温度，温度升高，金属内原子晶格的震动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻力增大，宏观上表现出电阻率减小，总电阻值减小。（）12．热敏电阻可由金属或半导体材料组成。（）13．热敏电阻根据其温度特性，有正温度系数热敏电阻与负温度系数热敏电阻两种。（）14．集成温度传感器按输出量不同可分为电流型、电压型和频率型三大类。（）15．应用热电偶串、并联测温时，可以由不同分度号的热电偶组成。（）16．利用热电偶串联测量温度之和时，两热电偶的参考端温度必须相等。（）17．任何两种不同材料的导体都可以组成热电偶。（）18．气体传感器都将检测气体信号转换为电阻的输出。（）19．露点就是霜点。（）20．直流电桥的基本电路可以分为双臂半桥形式、单臂半桥形式和全桥形式，其中，双臂半桥形式灵敏度最高，也是最常用的一种。（）21．当温度变化时，全桥形式的电路上各电阻变化值也相互抵消，因而不会造成影响。（）22．电阻应变片可以用来测力。（）23．电阻应变片的灵敏度就是金属丝的灵敏度。（）24．半导体和金属丝都能用来制作电阻应变片。（）25．压电传感器是有源传感器。（）26．外光电效应在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象，光敏电阻即属此类。（）27．光电管及光电倍增管的工作原理是基于内光电效应。（）28．光电元件用作光电导开关元件比较合适，而不宜做检测元件。（）29．半导体光电元件的频率特性是指它们的输入电信号与调制光频率变化的关系。（）30．红外传感器由于待测对象发出红外线，故可不必设光源。（）31．电容式传感器可以测力，不能测位移。（）32．电位器传感器是位移传感器的一种，其输出是电压。（）33．差动变压器是互感传感器的一种应用。（）34．光栅传感器是数字传感器。（）35．霍尔电压与组成霍尔元件的材料无关。（）36．霍尔电压与组成霍尔元件的尺寸有关。（）37．霍尔电压不受温度环境的影响，其输出只与输入电流与磁场强度有关。（）38．为了将数字量表示为模拟量，应将每一位代码按其权值大小转换成相应的模拟量，然后根据叠加原理将各位代码对应的模拟分量相加，其和即为与数字量成正比的模拟量，此即为D/A转换的基本原理。（）39．介于传感器和计算机之间的部分，统称为输出接口。（）40．完成传感器输出信号处理的各种接口电路统称为传感器检测电路。（）41．直流电桥电路中，全桥电路的灵敏度最高。（）42．全桥是在差动电桥的基础上组成的，它的灵敏度比差动提高了一倍，因此它的灵敏度比直流单臂提高了两倍。（）43．当传感器的工作环境恶劣时，传感器的输出有各种噪声，其共模干扰很大，而传感器的输出很小，输出阻抗大时，一般运放已不能胜任，在这种情况下，可用仪器放大器对差值信号进行放大。（）44．选用仪表时应兼顾精度等级和量程，通常指示值应在仪表满度值的2/3以上。（）45．仪表的精度等级越高，等级的数值越大，允许的测量误差越小，仪表价格越贵。（）46．系统误差是有规律的，可消除或修正。（）47．传感器的输出曲线越陡，其灵敏度越高，非线性传感器的灵敏度不是常数，随输入量的变化而变化。（）48．线性度越大，说明传感器的非线性误差越小。（）49．电子秤中所使用的应变片是金属箔式应变片。（）50．MQN气敏电阻可测量锅炉烟道中剩余氧气的浓度。（）三、单项选择题1．传感器命名由主题词加四级修饰语组成，如果已经知道一个传感器的描述量分别是位移，应变式，100mm，则作为产品名称应采用（）命名。A．位移应变式100mm传感器B．应变式100mm位移传感器C．100mm应变式位移传感器D．100mm位移应变式传感器2.下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（）。A．应变式传感器B．化学型传感器C．压电式传感器D．热电式传感器3．用计量器具进行测量时，所测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值是（）。A．精度B．测量误差C．随机误差D．系统误差4．通常意义上的传感器包含了敏感元件和（）两个组成部分。A．放大电路B．数据采集电路C．转换元件D．滤波元件5．下列说法正确的是。（）A．传感器担负着信息处理的任务B．干簧管是一种磁传感器C．传感器不是电视摇控接收器的主要元件D．传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具6．随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（）。A．传感器＋通信技术B．传感器＋微处理器C．传感器＋多媒体技术D．传感器＋计算机7．若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为()。A．眼睛B．感觉器官C．手D．皮肤8．传感器主要完成两个方面的功能：检测和（）。A．测量B．感知C．信号调节D．转换9．近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（）的传感器。A．视觉器官B．听觉器官C．嗅觉器官D．感觉器官10．晶体管集成电路传感器是利用PN结的（）关系研制成的一种固态传感器。A．电阻与温度之间B．电压与温度之间C．伏安特性与温度之间D．电流与温度之间11．如图为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是。（）A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高12．利用半导体材料可制成哪些电子元件。（）A．热敏电阻B．热电偶C．电位器D．标准电阻13．如图所示，某半导体热敏电阻的I－U图线可能是。（）14．随着生活质量的提高，自动干手机已经进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为（）A．改变了湿度B．改变了温度C．改变了磁场D．改变了电容15．金属铂的电阻值对温度高低非常敏感，图中可能表示金属铂电阻的U－I图线是（）16．实验表明，应变片的灵敏系数K恒小于同一材料金属丝的灵敏系数Ks，其原因是（）的影响。A．纵向效应B．横向效应C．纵向效应和横向效应D．其他效应17．电容式传感器做成差动式，非线性大大（）了，灵敏度则（）了一倍。A．降低降低B．提高提高C．提高降低D．降低提高18．变面积式电容传感器的输出特性是（）的，灵敏度为（）。A．线性常数B．线性非常数C．非线性常数D．非线性非常数19．传感器是一种采集信息的重要器件，图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力为F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是（）A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化20．半导体光电元件对不同波长的光，其灵敏度是不同的，因为只有能量大于半导体材料宽度的那些光子才能激发出光生电子，而光子能量的大小和光的（）有关。A．波的形式B．强度C．照射面积D．波长21．下列不属于光敏电阻优点的是（）A．使用时无须外部电源B．光谱响应范围宽C．体积小，质量轻D．灵敏度高，寿命长22．如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A．电压表的示数变小B．R2中的电流增大C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大23．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，，此光电计数器的基本工作原理是（）A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次24．如图所示是将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆档，用光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ＇，则可判断（）A．θ＞θ＇B．θ＜θ＇C．θ＝θ＇D．不能确定25．如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则（）A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变小，a点电势等于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势26．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（）A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器27．一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（）A．h增大B．h减小C．h不变D．无法确定28．如图所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（）A．电介质进入极板的长度B．两极板间距C．两极板正对面积D．极板所带电量29．如图所示电路可将声音信号转变为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成了一个电容器，a、b通过导线与稳压电源正、负极相连，若声源S做左右振动，则（）A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变B．a振动过程中，a、b板所带的电量不变C．a向右的位移最大时，a、b板构成的电容器的电容最大D．a振动过程中，电流计G中始终有方向不变的电流30．将霍耳元件、放大器、温度补偿电路、输出电路及稳压电源等集成在一块芯片上，称为霍尔集成电路，常见的有线性型和（）两种。A．非线性型B．园性型C．椭圆形开关型D．开关型31．霍尔元件能转换哪些量（）A．把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C．把力转换为电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量32．图是霍尔元件的工作原理示意图，用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定，则可以验证UH随B的变化情况。以下说法中不正确的是（）A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，UH将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作