传感器试卷及答案

一、填空（30分，每空1.5分）

1、有一温度计，它的量程范围为0S20CTC,精度等级为。.5级。该表可

能出现的最大误差为，当测量10。℃时的示值相对误差为。

2、在选购线性仪表时，必需考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的

倍左右为宜。

3、传感器由、、三部分组成。

4、利用热敏电阻对电动机实施过热爱护，应选择型热敏电阻。

5、已知某铜热电阻在。℃时的阻值为50Q,则其分度号是，对

于银铭-保硅热电偶其正极是。

6、霍尔元件采纳恒流源激励是为了。

7、用水银温度计测量水温，如从测量的详细手段来看它属于测量。

二、选择题（3。分，每题2分）

1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。

A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式

2、的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。

A、热端直径B、热端和冷端的温度

C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率

3、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。

A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应

4、在电容传感器中，若采纳调频法测量转换电路，则电路中。

A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变

C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变

5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入，可测得最大

的容量。

A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片

6、热电阻测量转换电路采纳三线制是为了

A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差

C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响

7、当石英晶体受压时，电荷产生在。

A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上

8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。

A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环

9、在热电偶测温路中常常运用补偿导线的最主要的目的是。

A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用

C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度

10、减小霍尔元件的输出不等位电势的方法是。

A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、运用电桥调零电位器

11、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20毫伏,干扰电压也为20

毫伏，则此时的信噪比为。

A、20dBB、1dBC、0dB

12、发觉某检测仪表机箱有麻电感，必需实行措施o

A、接地爱护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰

13、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置

是采了

测量方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式

15、在试验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采纳。

A、计算修正法B、仪表机械零点调整法C、冰浴法

三、证明热电偶的参考电极定律:EAB(t,tO)=EAC(t,tO)-EBC(t,tO),

并画出原理图(本题1。分)

四、有一额定荷重为20X103N的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏

度KF为2mV/V。激励源电压为12V,求：

1、在额定荷重时的输出电压Uom,

2、当承载为5X1O3N时的输出电压Uo。体题10分)

六、已知待测拉力约为70N左右，现有两只测力仪表，一只为0.5级，

测量范围为0s500N;另一只为1.0级，测量范围为OslOON。问选用

哪一只测力仪表较好?为什么？(写出计算过程乂本题1。分)

参考答案一、填空题：

1、±1℃,±1%2、1.5倍3、敏感元件、传感元件、测量转换

电路

4、NTC突变5、CU50,锲倍6、减小温漂7、偏位式8、干

扰源，干扰途径，敏感接收器9、屏蔽，浮置，接地，滤波，光电隔离10、

X面

二、选择题

1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B8、C9、C10、

C

11、C12、B13、B14、C15、C

四、24mV,6mV

五、K拨至1位，反复调整RO,使仪表指示为0,K拨至3位，反复调

整RF,使仪表指示为满偏，K拨至2位，进行测量。

六、选用1.0级，测量范围为OslOON的测力仪表。

一、填空（本题共39分，每空1.5分）

1、传感器由、、三部分组成。

2、在选购线性仪表时，必需考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的

倍左右为宜。

3、有一温度计，它的量程范围为0s200C,精度等级为0.5级。该表可

能出现的最大误差为，当测量100℃时的示值相对误差为。

4、利用热敏电阻对电动机实施过热爱护，应选择型热敏电阻。

5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。

6、霍尔元件采纳恒流源激励是为了。

7、用水银温度计测量水温，如从测量的详细手段来看它属于测量。

8、已知某铜热电阻在时的阻值为50C,则其分度号是,对于

锲倍-锲硅热电偶其正极是。

9、压电材料在运用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是

把压电元件起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件

起来。

10、热电阻主要是利用电阻随温度上升而这一特性来测量温度的。

12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础o

14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其

目

的是为了。

二、选择题（本题共3。分，每题2分）

3、在电容传感器中，若采纳调频法测量转换电路，则电路中。

A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变

C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变

4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置

是采纳了测量方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式

5、热电阻测量转换电路采纳三线制是为了

A、提高测量灵敏度B、减小引线电阻的影响

C、减小非线性误差D、提高电磁兼容性

10、在试验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采纳。

A、冰浴法B、仪表机械零点调整法C、计算修正法

11、自感传感器或差动变压器采纳相敏检波电路最重要的目的是为

了。

A、提高灵敏度B、将输出的沟通信号转换为直流信号

C、使检波后的直流电压能反映检波前沟通信号的幅度和相位

12、要测量微小的气体压力之差，最好选用变换压力的敏感元件。

A、悬臂梁B、平膜片C、弹簧管D、膜盒

13、以下四种传感器中，属于四端元件的是

A、霍尔元件B、压电晶体C、应变片D、热敏电阻

14、下列不能用做加速度检测传感器。

A、电容式B、压电式C、电感式D、热电偶

15、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。

A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应

三、我国的模拟仪表有哪些精度等级？现欲测量240V左右的电压，要求

测量示值相对误差的肯定值不大于。.6%,问：若选用量程为250V的电

压表，其精度应选哪一级？若选用量程为500V的电压表，其精度又应选

哪一级？（本题1。分）

四、热电偶参考电极定律有何实际意义？以知在某特定条件下材料A与钳

配对的

热电动势为13.967mv,材料B与钳配对的热电动势为8.345mv,求出在

此特定条

件下材料A与B配对后的热电动势？此时哪种材料为正极？（本题1。分）

五、依据你所学的传感器相关学问，请分别列出下列物理量可以运用什么

传感器来测量？（本题11分）

1、加速度：2、温度：3、工件尺寸：4、压力：

参考答案一、填空题：

1、敏感元件、传感元件、测量转换电路2、1.5倍3、±1℃,±1%

4、NTC突变5、X面6、减小温漂7、偏位式8、CU50,银

格

9、并联，串联10、增大11、屏蔽，浮置，接地，滤波，光电隔离

12、应变效应13、干扰源，干扰途径，敏感接收器14、温度补偿

二、选择题

1、C2、D3、B4、B5、B6、A7、C8、C9、A10、

C

11、D12、A13、D14、C15、C

三、0.10.20.51.01.52.55.0

选用量程为250V的电压表，其精度应选0・5级，

选用量程为500V的电压表，其精度应选0・2级

四、大大简化了热电偶的选配工作，5.622mv,A为正极

五、1、电阻应变片，电容等

2、热电偶，热电阻等

3、电感，电容等

4、压电，霍尔等

二、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中

R2=R3=R是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4

受压，AR=0,桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去

平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变更量。试

证明：Ucd=-(E/2)(AR/R)o(10分)

证明：

略去的二次项,即可得

一、简答题(每小题5分，共20分)

1.传感器:

2.静特性:

3.超声波的波型有几种？是依据什么来分类的？

4.简述电容式传感器的工作原理。

二、选择题（每空3分，共27分）

1.码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字

编码，是一种数字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、和

三种。

a.光电式b.磁电式c.电磁式d.感应同步器

2.当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直

于界面时，将产生声波的反射、折射与现象。

a.表面波b.兰姆波c.驻波d.波型转换

3.变更电感传感器的引线电缆后，o

a.不必对整个仪器重新标定

b.必需对整个仪器重新调零

c.必需对整个仪器重新标定

d.不必对整个仪器重新调零

4.应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、、等。

a.测量范围的选择b.电源的选择c.阻值的选择d.尺寸的选择

e.精度的选择f.结构的选择

5.应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的之间的电阻值。

a.覆盖片与被测试件b.引线与被测试件c.基片与被测试件d.敏感栅与

被测试件

6.在光的作用下，电子汲取光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起

物体电阻率的变更，这种现象称为o

a.磁电效应b.声光效应c.光生伏特效应d.光电导效应

7.如图所示的结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。线圈套在铁芯上的,

在铁芯与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为。传感器的运动部分与

衔铁相连。当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产

生位移，使空气隙发生变更？?这种结构可作为传感器用于3

a.静态测量b.动态测量

c.静态测量和动态测量

d.既不能用于静态测量，也不能用于动态测蜃

三、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原理，

测量精度高、辨别力高。如图所示是迈克尔逊双光束干涉系统，图中S是

光源，B是分光镜，Ml是固定反射镜，M2是可动反射镜，P是视察屏处,

试介绍其工作原理。（14分）

四.画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。（12分）

五.粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变更会引起电阻的相对变更，

产生虚假应变，这种现象称为温度效应，简述产生这种现象的缘由。（12

分）

六.如图所示是电容式差压传感器结构示意图与其转换电路，图中1为玻

璃盘，2为镀金层，3为金属膜片，介绍其工作原理。（15分）

《传感器与测试技术》参考答案

一、简答题（每小题5分，共20分）

1.传感器：传感器是一种以肯定的精确度把被测量转换为与之有确定对

应关系的、便于精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。

2.静特性：指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输入关

系，即当输入量是常量或变更极慢时，输出与输入的关系。

3.超声波的波型有几种？是依据什么来分类的？

超声波的波型有纵波、横波、表面波（亦称瑞利波）、兰姆波。

依据超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系来分。

4.简述电容式传感器的工作原理。

两平行极板组成的电容器，假如不考虑边缘效应，其电容量为

式中：——极板间介质的介电常数，

——极板的遮盖面积；

——极板间的距离。

当被测量的变更使式中的、或任一参数发生变更时，电容量c也就随

之变更。

二、选择题（每空3分，共27分）

1.a;c2.d3.c4.c;d

5.b6.d7.c

三、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原理，

测量精度高、辨别力高。如图所示是迈克尔逊双光束干涉系统，图中S是

光源，B是分光镜，Ml是固定反射镜，M2是可动反射镜，P是视察屏处,

试介绍其工作原理。（14分）

答案要点：

来自光源S的光经半反半透分光镜B后分成两路，一路由固定反射镜Ml

反射，另一路经可动反射镜M