感测技术基础期末复习题

PAGEPAGE7填空题1、传感器是___测试系统______第一环节，将被测系统或过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。2、霍尔元件的测量误差主要有哪两种：半导体制造工艺的缺陷和半导体的固有特性、。3、按输出-输入特性，电位器传感器可分为和两类，按结构形式，电位器传感器可分为和两类。4、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是。5、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向_________方向发展。6、利用电阻率随变化的特性制成的传感器叫做电阻式温度传感器，按采用的电阻材料可分为和两类。7、采用热电阻作为测量温度的元件是将的测量转换为的测量。（温度电阻）8、热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件。按电阻-温度特性可分为三类：、和。9、已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs=____________。10、单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、和可沿线圈轴向组成。气敏电阻元件按照结构可分为、和。12、电容式压力传感器是变_______型的。13、气敏电阻按其电阻变化的机理可分为表面控制型和体控制型，前者是使半导体来引起半导体电阻率变化，后者是使半导体内而引起电阻变化。目前常见的气敏电阻大多属于表面控制型。14、空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用。15、热敏电阻常数B大于零的是____________的热敏电阻。16、氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，发生变化而制成的测湿元件。17、由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用不同的光电管，以便利用光谱特性的区段。电容式传感器按被测量所改变的电容参数分，可分为、、。19、电容传感器在实际使用时必须___________________，否则将会引起测量误差。如果改变_______________或______________，就需要对系统进行重新标定。电感式传感器是一种利用，引起传感器线圈的电感（自感或互感）变化来检测非电量一种机电转化装置。21、按热电偶本身结构划分，有热电偶、铠装热电偶、热电偶。自感式传感器由线圈、铁心、衔铁三部分组成，当衔铁随被测量变化而移动时，铁心与衔铁之间的随之变化，引起线圈的自感发生变化。常见的自感式传感器按磁路几何参数变化形式的不同，有、、三种类型。23、要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的________相等。24、激励线圈L1产生的交变磁场H1在金属导体表面形成涡流环，此涡流环所产生的磁场H2也必将反过来抵消激励磁场H1，或者在另一侧线圈L2中感生新的电动势E2（当金属板很薄时），利用涡流的前一种作用方式工作的传感器称之为；利用涡流的后一种作用方式工作的传感器称之为。25、涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。26、磁电式传感器有两种类型结构：和。27、半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。28、应力与电荷面垂直，称为；应力与电荷面平行，称为；电荷面受剪切，称为；电荷面不受剪切但厚度受剪切，称为。29、压电传感器不能测量静态参数__________，采用电压放大器，更换电缆时，________，采用电荷放大器，更换电缆时，___________。30、热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的敏感元件。热电偶产生热电势由单一导体的和两种导体的组成。32、利用导电材料的______随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器，称为热电阻式传感器。33、电容式传感器接口电路选择应尽可能使输出电压或频率________________成线性关系。34、当半导体材料在某一方向承受应力时，它的发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。用这个原理制成的电阻称固态。35、光电效应一般分为外光电效应、光导效应和光生伏特效应，相对应的光电器件也有三种类型______、______________和________________。在热电偶回路中接入第三种导体后，只要第三种导体两端的相同，就不会影响热电偶回路的总热电势。37、自感式传感器按磁路几何参数变化形式的不同可分为变气隙式、__________和_________三种。38、热电偶产生的热电势与及有关。基于原理工作的光电转换元件称为光电器件或光敏元件。光电效应一般分为、、。40、半导体应变片在应力作用下电阻率发生变化，这种现象称为___________效应。41、半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直与电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象称为。42、压磁式传感器是基于铁磁材料的__________原理。

43、传感器是将非电量转换为与之有确定对应关系输出的器件或装置。44、光电式传感器是根据________的原理，将光信号转换成电信号的传感器。45、根据能量的观点，物理型传感器又可分为和两类。前者将非电能量直接转换为电能量，不需要外电源，也称为换能器，后者需要外部电源供给能量，传感器本生不是换能器，被测非电量仅对传感器中的能量起控制和调节作用。46、热电偶产生的热电势是由单一材料的温差电势和_______________组成。能把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置称之为。48、霍尔传感器的基本组成部分有：霍尔元件、

__________、测量电路和磁场产生装置。49、成块金属置于交变磁场中或在固定磁场中运动，___________________________________这种现象称为电涡流效应。二、选择题1、下列测力传感器中，属于有源型测力传感器的是().A.自感式传感器B.磁电感应式传感器C.电容式传感器D.应变式传感器2、单色光的波长越短，它的（）。A频率越高，其光子能量越大B频率越低，其光子能量越大C频率越高，其光子能量越小D频率越低，其光子能量越小3、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为()的输出。A.电阻B.电容C.电压D.电荷4、热电偶可以测量（）。A压力B电压C温度D热电势5、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（）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6、光敏电阻适于作为（）。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4、电阻式传感器是将被测量的变化转换成[]变化的传感器。

A.电子B.电压

C.电感D.电阻

7、光敏三极管的结构可以看成，用光敏二极管替代普通三极管中的（）A．集电极B．发射极C．集电结D．发射结8、静态误差是指传感器在全量程范围内任一点的输出值与其[]的偏离程度

A.理论输出值

B.实际输出值

C.最大输出值

D.最小输出值

9、光电管的光电特性是指光电管上阳极电压和入射光频谱不变条件下（）A．入射光的频谱与光电流的关系B．入射光的光通量与光电流的关系C．入射光的频谱与光通量的关系D．入射光的光通量与光强的关系10、传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下，利用某种[]对传感器进行标度

A.标准元件B.正规器件

C.标准器具D.正规器件

11、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（）外是线性的。A变面积型B变极距型C变介电常数型12、电容式传感器是将被测量的变化转换成[]变化一种传感器

A.电容量

B.电感量

C.介电常数

D.距离13、变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（）A增加B减小C不变14、按照工作原理分类，应变式传感器属于（）A．光电式传感器B．电阻式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器15、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℃16、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17、差动变压器传感器的配用测量电路主要有（）。A差动相敏检波电路B差动整流电路C直流电桥D差动电桥18、测量角度的电容式传感器的类型为（）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型19、下列被测物理量适合于使用热电偶传感器进行测量的是（）A．压力B．力矩C．温度D．厚度20、改变电感传感器的引线电缆后，________。a.不必对整个仪器重新标定b.必须对整个仪器重新调零c.必须对整个仪器重新标定d.不必对整个仪器重新调零21、在光的作用下，电子吸收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化，这种现象称为________。a.磁电效应b.声光效应c.光生伏特效应d.光电导效应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22、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[]

A.电阻变化B.电容变化

C.涡流变化D.阻抗变化

23、电涡流式传感器激磁线圈的电源是（）。A直流B工频交流C高频交流D低频交流三、简答题1、简要说明电容式传感器的工作原理。2、为什么气敏电阻都附有加热器?3、光电效应可分为哪三种类型，简单说明传感器的原理并分别列出以之为基础的光电传感器。4、测湿电路对供电电源有什么要求？为什么？5、简述霍尔电势产生的原理，并指霍尔元件进行温度补偿的方法有哪几种？6、为什么霍尔元件会存在不等位电压？怎样从电路上采取措施加以补偿？7、什么是金属应变片的灵敏系数？请解释它与金属丝灵敏系数的区别。8、用应变片测量时，为什么必须采取温度补偿措施?把两个承受相同应变的应变片接入电桥的相对两臂，能补偿温度误差吗？为什么？9、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？简述热电偶的工作原理。10、反射式涡流传感器与透射式涡流传感器有何异同?11、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。四、证明题证明热电偶中间温度定律。证明热电偶标准电极定律。五、设计题1.设计一个简易的家用有害气体报警电路2.设计一个路灯自动控制电路，使在天黑时路灯亮，天亮时路灯灭？六、分析计算题1、试推导直流电桥的平衡条件R1R2=R3R42、下面是热电阻测量电路，试说明电路工作原理并计算1）已知Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度为T=50℃，试计算出Rt的值并指出Pt100的含义。（已知R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5伏，A=，B=