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一．填空题
1.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 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.分辨力越高
2.传感器一般包括敏感元件，还包括（ A ）
A.转换元件 B.敏感头 C.压敏器件 D.温敏器件
3.传感器的输出量通常为（ B  ）
A.非电量信号  B.电量信号  C.位移信号  D.光信号
4.属于传感器静态特性指标的是（ A ）
A.重复性 B.临界频率 C.阻尼比　　D.固有频率
5.以下那一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是（ D ）
A.电阻式　　B.电感式　　C.电容式　　D.电压式
6.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（ B ）的输出。
A.电阻 B.电压 C.电容 D.电荷
7. 电阻应变片在应力作用下电阻率发生变化，这种现象称为（ B ）
A.压阻效应 B.应变效应 C. 压电效应 D.热电效应
8.电阻应变片是一种能将机械构件上的应变的变化转化为（ A ）的敏感元件。
A.电阻变化 B.电容变化 C.电感变化 D.压电变化
9.电阻式传感器是将被测量的变化转换成（ B ）变化的传感器。
A.电子　　　B.电压　 　C.电感　　　　D.电容
10.将电阻应变片贴在( C )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件
11.电阻应变计的电阻相对变化ΔR/R与应变ΔL/L=ε之间在很大范围内是线性的则k=（ A ）
A.ΔR/R/ε B.ΔR/R/L C.ΔR/R/ΔL D.ΔL/L/R
12.电容式传感器是将被测量的变化转换成（ A ） 变化一种传感器
A.电容量　　B.电感量　　 C.介电常数  　　D.距离
13.以下属于应变计温度误差产生的原因是（ D ）
A.应变式温度传感器件的温度系数变化 B.应变式温度传感器件的测量部分引起的
C.应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的 D.敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化
14.要使直流电桥输出电压为零的条件是（D ）　
A.R1R3>R2R4　    B.R1R3>=R2R4　　C.R1R3<R2R4　　D.R1R3=R2R4
15.涡流式压力传感器利用涡流效应将压力的变化变换成线圈的（ C ）　
A.电阻变化　　　　B.电容变化　　C.涡流变化　　　　D.阻抗变化
16.在热电偶传感器中，热电偶回路的主要性质不包括( C )
A.中间导体定律 B.中间温度定律 C.欧姆定律 D.标准电极定律
17.热电偶可以测量（ C ）
A.压力 B.电压 C.温度 D.热电势
18.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
19.莫尔条纹的宽度是由光栅常数和光栅的夹角决定的( A )
A.光栅常数越大，光栅的夹角越小, 莫尔条纹的宽度越宽
B.光栅常数越大，光栅的夹角越小, 莫尔条纹的宽度越宽
C.光栅常数越小，光栅的夹角越小, 莫尔条纹的宽度越宽
D.光栅常数越小，光栅的夹角越大, 莫尔条纹的宽度越宽
20.光栅式传感器中，如横向莫尔条文之间的距离为4mm, 则辩向电路的两个光电元件的距离应为（ A ）
A.1mm B.2mm C.4mm D.8mm
21.单晶硅材料受到应力作用后，其（ D ）发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
A.面积 B.长度 C.体积 D.电阻率
22.热敏电阻的标称电阻是指温度在（ A ）的电阻值
A.25 ºC B.0 ºC C.100 ºC D.273 ºC

23.下列不属于磁敏三极管的特性的是( D )
A.磁灵敏度高 B.能识别磁场的极性 C.体积小、电路简单 D.不需要补偿
24.光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下（A ）
A.暗电阻大 B.亮电阻大 C.暗电阻与亮电阻差值大 D.暗电阻与亮电阻差值小
25.差动变压器属于（ D ）　
A.物性式传感器　　B.结构式传感器　　C.电阻式传感器　　　D.电感式传感器

26.下面哪个不是光敏电阻的优点（ D ）
A.体积小 B.重量轻 C.机械强度高 D.耗散功率小
27.光敏电阻适于作为（ B ）。
A.光的测量元件 B.光电导开关元件 C.加热元件 D.发光元件
28.下列传感器中不能用来测量温度的是（ A ）
A.压电传感器 B.热敏电阻 C.热电偶 D.热电阻
29.感应同步器的作用是测量( C )
A.电压 B.电流 C.位移 D.相位差
30.封装在光电隔离耦合器内部的是( D )
A.一个发光二极管和一个发光三极管 B.一个光敏二极管和一个光敏三极管
C.两个发光二极管或两个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管
二．判断题
1.在动态的信号作用下，输入和输出的关系称为动态特性。1
2.敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。1
3.灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数.0
4.传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量（输入量）之比。0
5.电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压U有关而且与电桥电阻有关。0
6.金属箔式应变片的敏感元件是金属丝栅。0
7.对应变式传感器来说，敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越大。0
8.铜电阻的测温范围一般为-50～150℃。1
9.应变计的灵敏度k恒大金属线材的灵敏度系数ko。0
10.电容式传感器适用于动态信号的测量。1
11.凡能够测量位移和速度的检测原理都可以用于加速度和振动的测量。1

12.压电式传感器可以等效成一个电荷源与一个电容并联的电荷发生器。0
13.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。1
14.金属导体内产生的涡流由于趋肤效应，随着频率的增大，其贯穿深度也随之增大。0
15.压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，适合于频率较低的被测量的测量，甚至是静态量的测量。0
16.差动变压器式传感器的两个次级线圈在联接时反向串联。1
17.差动变压器是应用互感原理工作的。1
18.绝对式码盘一般采用格雷码，而不是二进制码。1
19.热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成的。 1
20.编码器只有绝对式编码器。0
21.每毫米250条栅线的长光栅，栅距为4 μm，那么其分辨率为4μm。1

22.对于金属导体和半导体材料而言，都能产生霍尔效应，只不过，半导体材料的灵敏度要大一些，适合于作霍尔元件。1
23.常系数线性系统稳定输出信号的频率与输入信号的频率相同。1
24.光电池是利用光生伏特效应把光直接转变成电能的器件。1
25.最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。0
26.热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种类型。1

三．填空题
1.依据传感器的工作原理，传感器分 ， ， 三个部分组成。
敏感元件，转换元件，测量电路

2.传感器的静态特性有 、灵敏度、 、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移和温漂。
线性度，精确度

3.依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 ， 。
模拟式传感器， 数字式传感器

4.线性度和灵敏度是传感器的 指标，而频率响应特性是传感器的 指标。
静态, 动态

5. 线性度是指传感器的 与 之间是否保持理想线性特性的一种度量；灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器
与相应的 之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。
输出量 ，输入量，输出量的变化值 ，被测量的变化值

6.传感器的特性分为 和 。
静态特性，动态特性
7.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为： 。
k（x）=Δy/Δx 。

8.长为l、截面积为A、电阻率为ρ的金属或半导体丝，其电阻为： 。

9.应变式传感器一般是由 和 两部分组成。
电阻应变片，测量电路

10.电阻应变计，也称 ,是一种能将机械构件上的 转换成 的传感元件。
应变计, 应变的变化, 电阻变化

11.热敏电阻有三种类型，即 ， ， 。
正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系数型
12.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 和 。
直线栅式应变计，箔式应变计

13.根据热敏电阻的三种类型，其中 最适合开关型温度传感器。
临界温度系数型

四．问答题
1. 什么叫传感器？传感器主要由哪几部分组成？它们的作用如何？
传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量（通常为电量）的装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件的作用：能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量（一般为非电量）部分。
转换元件的作用：将感受到的非电量直接转换成电量。

2.什么叫线性度？
其定义为: 传感器的输出—输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比, 称为该传感器的“线性度”, 通常用相对误差表示其大小:
3.什么是弹性敏感元件？
传感器中由弹性材料制成的敏感元件。在传感器的工作过程中常采用弹性敏感元件把力、压力、力矩、振动等被测参量转换成应变量或位移量，然后再通过各种转换元件把应变量或位移量转换成电量。
4.压电式传感器的工作原理是什么？压电式传感器的信号调理为什么必须要设置前置放大器？其作用是什么？
压电式传感器的工作原理是压电效应。压电式传感器本身的内阻很高，而输出的能量信号又非常微弱，因此它的信号调理电路通常需要一个高输入阻抗的前置放大器。
其基本作用：1．把压电式传感器的高输出阻抗变换为低阻抗输出；2．对压电式传感器输出的微弱信号进行放大。
5.什么是热电效应？
两种不同材料的导体（或半导体）组成一个闭合回路，将它们的两个节点分别置于温度为T及T0（T>T0）的热源中，则在该回路中就会产生热电动势（简称热电势），用eAB(T,T0)表示，这种现象称作热电效应。

6.什么是压阻效应？
压阻效应：固体受到力的作用后，其电阻率（或电阻）就要发生变化，这种现象称为压阻效应。

7.简述热电偶中间导体定律

由导体A、B组成的热电偶，当插入第三种导体时，只要该导体两端的温度相同，插入导体C后对回路总的热电势无影响。
8.画图说明霍尔效应
在与磁场垂直的半导体薄片上通以电流I，垂直于电流方向出现电压UH，这一现象称为霍尔效应。

9什么是压电效应？
当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面上会产生电荷，这种效应成为压电效应。压电传感器有压电加速度传感器、压电谐振式传感器。

10. 什么是金属导体的电阻－应变效应和热电阻效应？
答：金属电阻的应变电阻效应是当金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将相应地发生变化。热电阻效应是金属导体的电阻随温度的变化而变化。
11．请说明高频反射式电涡流传感器的基本结构和工作原理。
基本结构主要由金属导体板与相邻处线圈构成。
当线圈中通以交变电流i1时，线圈周围空间产生交变磁场H1。此时，金属板中将产生感应电动势，从而形成电涡流i2，此电涡流又产生一个磁场H2。由于H2对线圈的反作用，从而导致线圈的电感量、阻抗、品质因数发生变化。
12．什么叫莫尔条纹?为什么利用莫尔条纹现象可以测微小位移？
光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角q，由于遮光效应，两块光栅刻线的相交处形成亮带，而在刻线彼此错开处形成暗带。在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。；光栅副相对移动一个栅距W，莫尔条纹移动一个间距B，由B=W/q知，B对光栅副的位移有放大作用，利用莫尔条纹可以测微小位移。
五．计算题
1.变间距（d）型平板电容传感器，当时，若要求测量线性度为0.1%。求允许间距测量最大变化量是多少？
当变间距型平板电容传感器的时，其线性度表达式为

由题意，故得0.1%=，即测量允许变化量
2．将一支灵敏度为0.08mV/℃ 的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为50℃。电压表上读数为60mV,求热电偶热端温度。
电压表上的毫伏数是由热端温度t、冷端温度50℃产生的，即。又因为=60+50×0.08=64mV
所以热端温度t=64/0.08=800℃
3.如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积S=0.5×10m，弹性模量E=2×10N/m，若有F=5×10N的拉力引起应变电阻变化为1Ω。试求该应变片的灵敏度系数？
应变片电阻相对变化量
应变

4.一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上、下面各贴两片相同的电阻应变片（K=2）如图a所示。已知E=。现将四个应变片接入图b直流电桥中，电桥电源电压U=6V，当力F=0.5kg时，求电桥输出电压

由图a梁上表面和产生正应变，而下表面和则产生负应变，其应变绝对值相等，即
电阻相对变化量为
现将四个应变电阻按图b所示接入桥路组成等臂全桥电路，其输出桥路电压为