《传感器与检测技术》练习题

一、填空1传器一定：能外非信转成信输的件装”“把电转成量器或置。2标误的算般用贝尔式

此式：。3根测误的质产的因可为类

系误随误

与

粗误4传器变器输的准号即际工员确为程制统模信的一准：

的流流号

的流压号5对一进一列精测，般全测值算平值为后量果算平值的算式：1

6随误分的点1对性2抵性（3）单性有性。7修值误值小等

符

相。8测误有下的示法

绝误、

相误

和

引误。9在量作测对的定，就需确量的，为

被量。10从术层看检技研的要容量理、测量法测系

和

数处

四方。11电应片式量路，全电的敏是臂桥路4

倍12半体料到力用，电率发变，种象为

压效。13电式感可为自式感、感传器

和电流传器

三14单式气型感传器输输特可示：P54。15差式气型感传器输输特可示：P55。16电式感的效路图2

其R为联耗阻，R引电，电器身电与部线感PS自式感的效路图其R为总等损电为L自线自的电。

电，如能生电应石晶切，纵轴为

光，垂于轴轴为

电，与z轴x轴时直轴称为

机轴。能生电应石晶切沿X方施作力晶表产电，种电应为纵压效。能生电应石晶切沿Y方施作力晶表产电，种电应为横压效。3

压元采并的接式其容单电的倍，电量单电量

倍，电与片压相等。22光电在受照的阻称

暗阻，时过电称

暗流。23光电在光射电值为亮阻此流的流为

亮流。24、由光射光三管生光流当三管基电，以电电是电的β倍因光三管光二管灵度

高。25光测系包三部：光光系、实现分辨和示功的子统相应机结。26若电两极料同则产的电为027若电两点度同则产的电为02850

0

C=122

0F=323.15K、程制统括

控器、

执器、

被过

和

测变4

四基部。频高的波为Z

超波，率于20H的波为次波。Z光二管电中于

反

工状。把信间置概两结起称为机量值概。

置度，在信间随变取在信间随变取的率为

置概置区为倍的准差宽，

时置概为

2/3

。按量段类测方可为类直测、

间测和

联测36代息术三支技是

传器术信术和

计机术。二、单项择题5

1实与论明热偶路总电主是A温电B接电C感电D尔势

B

。2莫条的动、动向光尺位量位方具（A对关B何关的系C指规关D比关

A

。3对不的测以不的理，评其量度高，采（

B

）评较确。A绝误C引误

BD

相误系误4电应的式电中，提灵度采（

C

）A臂桥路

B双电（桥电C全电

D

只是桥路可6

5感传的量中带整的电与压电相较其是A差小B精较

D

）C比方

D

既判位的小能别移方6电流传器优是

C

。A差小C可现接式量

BD

精较可高辨、图电式感二管形桥量路其励号输信）输信分是（

C

）A流压直电B工交电、流压C数KH交电、流压ZD交电、流压8使两压元，提其出压应用连方是

B

）7

A并连

B串连C反并

D

串并连都以在电回中若间体端两温相，么入间体，电回的热势（

A

。A不C大

B小D无预如的射光传器转的验置意，制上反点若率显的率则制的速（ZA100/分C/分

B200转分D转/分8

11如的AD590基本测电，温为77Ω则出压（）A300毫伏B0.3伏C35伏D0.35伏

0CAD590的输电为A电器节5012与电的电有的素：（

D

。ABCD

热偶材有，点度关热偶材无，点度关热偶材无，点度关热偶材有，点度有构热偶须（

A

）9

A种质同导C纯的导

B子空对度的导D电率的属用表检仪精等（确等）是A绝误B相误

C

。C标偏

D

引误、光栅移动个距莫条的强化律经了个期为近的A数律B比规C正规D反例律

C

。三、简答10

1、画出非电量检测系统的组成框图，并简说明各部分的功能。2、什么是传感器？传感器由哪几部分组成传感器是将外界信息按一定规律转换成电量的装置。由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。3、传感器的静态特性是什么？试列举描述感器静态特性的三个指标（参数并详细说明其含义。静态特性表示测量仪表在被测物理量处于稳定状态时的输入—输出特性。线性度：表征感器输出-输校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。灵敏度：传感器输出量增量与被测输入量增量之比。分辨力：传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。4、电阻式传感器是如何定义的？试列举一种电阻式传感器的测量电路（画出电路图，并说明其工作原理11

电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转换成电阻值，通过测量此电阻值达到测量非电量的目的。电位器式传感器。5、常用的温度单位（温标）有哪些？请详细说明。P118~119经验温标：根据某些物质的体积膨胀与温度的关系，用实验方法或经验公式确定的温标。又分为华氏温标（T和摄氏温标（t它们的关系为T=1.8t+32。热力学温标：是一种理想而不能真正实现的温标，它是国际单位制中7个基本物单位之一，用符号表，单位是开（K，它与摄氏温度的关系为t=T-273.15。绝对气体温标：从理想气体状态方程入手，复现的热力学温标称为绝对气体温标。由波义耳定律有PV=RT，一定质量的气体压强（P该气体的体积（V）适常数R）热力学温度（当气体的体积为恒定时，其压强就是温度的单值函数，即有T2/T1=P2/P1=nR/V。国际温标：国际温标是一个国际协议温标，选择了一些纯物质的平衡态温度作为温标的12

基准点，规定了不同温度范围内的标准仪器，建立了标准仪器的示值与国际温标关系的补插公式，应用这些公式可以求出任何两个相邻基准点温度之间的温度值。6、什么是测量误差？误差的表示方法有几种？误差如何分类？P9~12由于在检测过程中使用的工具本身的准确性有高低之分，检测环境等因素发生变化也会影响测量结果的准确性，使得从检测仪表获得的被测值与被测变量真实值之间会存在一定的差距，这一差距称为测量误差。表示方法有三种：绝对误差、相对误差、引用误差。根据测量误差的性质及产生原因，测量误差可分为三种：随机误差、系统误差、粗大误差。7、简述随机误差的数值特征，并说明这些数值特征的意义。用于描述随机误差分布特征的数值叫做随机误差的数值特征，随机误差的数值特征主要有两个：算术平均值和标准差。算术平均值通常是随机误差的分布中心，可以作为等精度多次测量的结果；标准差则是13

分散性指标，可以描述测量数据和测量结果的精度。8、简述热电偶工作原理。P120热电偶工作原理：两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端另一端叫做冷端（也称为补偿端；冷端与示仪表或配套仪表连接显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。9、简述热电偶三个基本定律：均质导体定律、中间导体定律、标准电极定律。P123~124均质导体定律：由同一种均质导体（或半导体）组合的闭合回路，不论导体（或半导体）的截面和长度如何以及各处的温度如何，都不能产生电动势。中间导体定律在热电偶回路中接入中间导（第三导体只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响。14

标准电极定律：如果将导体C（热电极，般为纯铂丝）作为标准电极，并已知标准电极与任意导体配对时的热电势，那么在相同结点温度T,T0）下，任意两导体AB组的热电偶，其热电势可由下式求得：E(T,T0)=E(T,T0)+E(T,T0)。ABACCB10、述电涡流式传感器的工作原理。P67~6811、词解释：（压电效应：(P

88

)某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随15

之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。（霍效应:若在半导体薄片的两端通过控制电流I，并在薄片的垂直向上施加磁感应强度为B磁场，那么，在垂直于电流和磁场方向上（即霍尔输出端之间）将产生电动势U（霍尔电动势或称霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。H（电涡流效应根据法拉第电磁感应定律，金属导体置于变化的磁场中时，导体的表面就会有感应电流产生。电流的流线在金属体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的漩涡状感应电流称为电涡流，这种现象称为电涡流效应。（热电效应P120）两种不同材料的导体或半导体AB串接成一个闭合回路并使结点1于不同的温度TT0,那回路中会存在热电势EAB(T,T0),因而就电流产生，这一现象称为热电效应。（热阻效应：些金属化合物在温度上升时，电阻呈有规律的上升或者下降，这一现象称为热阻效应。16

四、分析算题1如为变感实模，中R1R2R3、R4应电。①将验板全测电连，模上出接线图②明据大的零法放器两入口线时开再导将输端接（调R约中位（逆针到，顺针转圈将机电表量切开打，上机电开；节Rw4使压显为。③电器R在路的用什？调节放大的益W317

2分电（1如为容传器等电，明RL代的体义PSRp为联耗阻它表板的漏阻机间介损。部损的响常低时大随频增，抗小它影也减了Rs代引电，容支和板电在兆以频工时这值常极的随频的高产趋效，的也大因只在高工频时要以虑L电器身电与部线感它电器结形和线度关（2如为容传器一测电，明路理列表输电与入压关。P73P7918

（3）图电式感的效路说R、L代的体义Rs总等损电。L线的感C为并联生容（4）图压电电，负电为穷时输电表式何当铁中时输电如？衔上移时输电又何19

（5）分如电式感桥测电的作理P47（6分如带敏流交电的作理初平位时当动传器活铁处中器个动圈阻1=Z，论交电的半电均于衡态桥没电输，U0活铁向边动：感两差线的抗在流源正周是半，桥出压U0均

间置，感周是半，发变，论正。活铁向反向动：论Ui的半还负周电输电均负20

（7分如差脉调电的作理（8分如差整电的作理21

铁上移可改上线的组，过感生感绕电势会之变在组动的用电导，给电中容电；上圈组动大下圈组动时，-U22为电压的数反亦；等，压读为。3差变器性实中量录数如表表-2差变器移ΔX值输电V数记表X（）V（mv）

420

310

209

106

00

+1105

+2207

+3315

+4428①据-2