(整理)传感器期末复习题

传感器期终复习题（清华）2013.11一单选（共40个小题）传感器的分辨率越高，表示传感器【D】A.迟滞越小B。重复性越小C线性度越好D能感知的输入变化量越小在下列位移传感器中，既适合测量大的线位移又适合测量大的角位移的是【C】A.电容式传感器B.电感式传感器C.光栅式传感器D.电阻应变式传感器交流测速发电机转子有40个齿，被测转速为1200r/min,该交流发电机输出电动势的额定率为【D】A.0.5HzB.2HzC.20HzD.800Hz应变式加速传感器中粘性液体的作用主要为【B】A.冷却B.阻尼C.润滑D.防腐剂人工视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用是【B】A.滤去噪声B.更有效的传输和存储信息C.图像增强D.图像分割热电阻的阻值随温度的升高而【A】A.增大B.减小C.先减小后增大D.先增大后减小SnO气敏半导瓷对有较高的灵敏度。【B】2A.二氧化碳B.一氧化碳C.二氧化硫D.氦气8氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类，离子导电率发生变化

而制成测湿元件【C】A.氧化B.还原C.潮解D.结露若检测系统中对滤波要求不太高，则可以采用【A】A.无源滤波器B.有源滤波器C.低通滤波器D.高通滤波器有源滤波器由和RC网络组成。【D】A.自感B.互感C.电流源D.运算放大器光电池的原理是A效应。【】A光伏特效应B外光电效应C内光电效应D霍尔效应石英压电元件的纵向压电效应是沿方向的作用力。A机械轴y方向B电轴X方向C光轴x方向D任意方向电容式位移传感器，当被测位移变化差△X=5pm,相应输出电容变化量△C=25PF，则灵敏度K为（【C】）A25F/mB20F/pmCk=5PF/pmD15pF/pm一台精度等级为0.5级量程范围为600~1200°C的温度传感器,其最大允许的绝对误差是【C】A6CB4CC3CD2C把1000电阻应变片贴在弹性试件上，引起的电阻变化为10,则此应变片的电阻相对变化量为[B]A0.05BA0.05B0.01C0.02D0.03平行板电容传感器极板间为空气，极板面积S=（2X2）cm2，间距d=0.1mm，它的电容量为（B）A40pFB35.4pFC4pFD4F测量误差按误差的性质可分为三大类为（D）A静态误差动态误差随机误差B随机误差粗大误差动态误差C标注差随机误差均方根误差D系统误差随机误差粗大误差判断测量结果中是否存在粗大误差，可采用两个准则，为[A]A拉伊达准则格拉布斯准则B马利科夫准则和阿贝赫梅特准则C拉伊达准则马利科夫准则D格拉布斯准则马利科夫准则方程兰+上+三=1表示平面方程的rst[B]A法线式B截距式C三点式D点斜式用半导体材料做成的压阻式传感器在测量电路中必须采取温度补偿措施，下列措施中正确的是【A】A零点温度补偿和灵敏度温度补偿B采用差动相敏检波电路和差动整流电路C使用前置放大器D使用电容滤波电路沿石英晶体的电轴方向或者机械轴方向施加外力，所产生的现象

C】C】A光电效应B压阻效应C压电效应D霍尔效应22光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管都是基于效应制成的【D】A外光电效应B光生伏特效应C电磁感应D光电导效应23观察图1图中通过霍尔元件的电流为10毫安，B=1.67T，输出的霍尔电势为20毫伏，则其灵敏度系数KH为【C】A0.12mV/(mA.T)B12mV/(mA.T)C1.2mV/(mA.T)D1.5mV/(mA.T)A0.00876mV/°CC0.5mV/C相对湿度常用BB0.876mV/CD0.016mV/C符号表示。A%PHB%RHC>2x104HzA%PHB%RHC>2x104HzCkg/m3DAHB】C5~10分钟D10~20分钟B光栅传感器D电荷耦合器D3x106飞〜3x10J1HzB入射角小于临界角D光在纤芯内能够发生B】Sn0气敏半导瓷的响应时间约为2A1秒以内B1分钟以内符号CCD表示【D】A光纤传感器C激光式传感器超声波的频率范围是【CA16~2xl0八4Hz；B〈16Hz；光在光纤内传输的条件是【A入射角大于临界角C入射角等于临界角漫反射。30放射性同位素衰变时，放射性强度随时间按照衰减。D】A正弦函数B反比函数C对数规律D指数规律31•—台精度等级为0.5级量程范围为600〜1200°C的温度传感器，其最大允许的绝对误差是【C】A6°CB4°CC3°CD2°C32.判断测量结果中是否存在粗大误差，可采用两个准则，为【】A拉伊达准则格拉布斯准则B马利科夫准则和阿贝赫梅特准则C拉伊达准则马利科夫准则D格拉布斯准则马利科夫准则33格拉布斯准则对测量样本数目n的要求是An<10Bn>10Cn<30Dn>3034测量结果的报告单中，必须给出被测量X的估计值x,以及该估计值的不确定度U,所以测量结果可表示为【】AX=x—8+UBX=x—8+UxxCX=x+e+UDX=x+8土Uxx静态校准的条件是【】A温度（20±5）°CB大气压1atmC相对湿度不大于85%D上述三个条件的综合。二阶系统在阶跃输入作用下的峰值时间可用公式【】计算Dt=—pg®nA冗„Dt=—pg®nAt=Bt=P®p®dd某二阶系统的传递函数为G（S）=s2+2.4s+4则该系统的阻尼比为A0.3B0.4C0.60.8A0.3B0.4C0.60.8临界阻尼所对应的阻尼比为Bg=0Cg>1A.A.迟滞越小B。重复性越小C线性度越好C线性度越好D能感知的输入变化量越小某二阶系统的传递函数为s2+2.4s+4则当频率3=1rad时该系统的幅频大小为A1.04B1C2D431---40答案：31—35CACBD36—40ACDDA二填空1.是指传感器输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比。【灵敏度】2传感器一般由，转换元件和基本转换电路三部分组成。【敏感元件】光栅式位移传感器包括测量线位移的长光栅和测量角位移的【圆光栅】空载时，直流测速发电机的输出电压和转速成比。【正】5热敏电阻通常可分为三类，即正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻和热敏电阻。【临界温度系数】6气敏传感器是一种将检测到的气体成分和转换为电信号和传感器。【浓度】7双臂电桥的灵敏度是单臂电桥灵敏度的倍。【2】当直流信号被调制成交流信号后，若再叫该交流信号还原成直流信号，则称这一过程为。【解调】在动态测试中，按能否用明确的时间函数关系描述，可将信号分为.【确定性信号和非确定性信号】

10传感器按物理现象分类，可以分为物性型和。【结构型】11气敏元件按结构分为烧结型、、和厚膜型三种。【薄膜型】12对传感器的基本要求是准确性，，和灵敏度。【稳定性】13显示器有三种：指示式，，和屏幕显示。【数字式】14.物性型传感器有压阻式〜，，光电式传感器。【压电式】15.变极距电容传感器的电容C与极距d成_比，其灵敏度K=.【反，K=—o=sS/d2】d0016.自感式传感器的灵敏度K=，差动电感传感器输出电压灵敏度K=5恶二存敏度K=5恶二存；K寺二00w2卩SQ—262

0;】17.利用外光电效应制作的光电器件有和光电倍增管；利用内光电效应制作的光电元件有光敏电阻，和。【光电管；光敏二极管、光敏三极管】18湿度是表示大气中水汽含量的物理量，最常用的表示方法有两种：。【绝对湿度和相对湿度】19LiCl湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，发生变化而制成的湿敏元件。【离子导电率】20热探测器分为四类：、热敏电阻型、热电偶型和气体型;光纤传感器可分为两大类：功能型和。【热释电型;非功能型】21应变计的静态特性是指应变计感受不随变化或缓慢变化的输出特性；其主要指标有、横向效应、机械滞后、蠕变、零漂、应变极限、绝缘电阻、最大工作电流。【时间，灵敏度系数】22截面为圆形的硬铝合金丝原长2米，在轴向拉力作用下伸长6mm,截面直径相应缩短为原来的9/10八4,则泊松比为.[0.3]23放射性同位素的原子核数衰减到原来的一半所需要的时间叫做该元素的；放射性强度的表达式是【半衰期，J=Je儿】024生物传感器是利用各种生物或生物物质做成的额用以检测和识别一的传感器。【生物体内的化学成分及其变化】25生物体内有多种，它们具有特别强的催化能力和专一性；当生物体内侵入异物后，生物体会产生受控物质，能够将异物复合掉，这些受控物质称为【酶，抗原或抗体】26•对传感器的基本要求是准确性，,和灵敏度；显示器有三种：指示式显示，，和屏幕显示。27按物理现象分，传感器可以分为两类：和物性型传TOC\o"1-5"\h\z感器；按输出信号分，传感器可以分为两类：模拟式传感器和。28仪表的准确度等级称为精度等级。我国常用的精度等级有7个：0.1,0.2.；1.5级、量程为0〜30V的电压表进行测量时产生的最大绝对误差为。29按照误差的性质分类，测量误差可分为系统误差、、3434和粗大误差；粗大误差的特点是。30测量不确定度表示；用被测参量测量结果概率分布的标准偏差I龙(X-X)2八ib(x)=]_i=1:n-1表示的不确定度叫做31传感器与检测系统静特性的主要参数有：测量范围、灵敏度、线性度、迟滞、、分辨力、死区。32家用体温计的测量范围是33一阶系统的微分方程是32家用体温计的测量范围是33一阶系统的微分方程是34二阶系统的微分方程是；量程；传递函数；传递函数35系统不失真测量的条件是：幅频特性相频特性。26—35答案：26稳定性；数字式27结构型；数字式0.5、1.0、1.5、2.5、5.0；(30-0)X1.5%=0.45V随机误差；误差数值大，明显歪曲了测量结果测量结果不能肯定的程度；标准不确定度精度等级；重复性32((34—42)°C；8°C33Ty(t)+y(t)=kx(t);G(s)=-—ko2nsko2ns2+2gos+o2nny(t)+y(t)2y(t)二-x(t)；nnA(®)=A=常数；①(®)=-»T350三简答题工业仪表常用的精度等级是如何定义的？精度等级与测量误差有何关系？【P17】2什么是仪表的灵敏度和分辨力？两者有什么关系？【P41、44】写出二阶系统的运动微分方程、传递函数和频率特性表达式。【P47—48】检测系统不失真测量的条件是什么？5简述金属电阻丝的应变效应和灵敏度系数。【P64】6什么叫差动变压器的零点残余电压？产生的根源有哪些？怎样消除零点残余电压？[P105]7简述低频透射式电涡流传感器测量金属板厚度的基本原理°【P112】何谓半导体压阻效应？利用压阻效应解释压阻式加速度传感器的工作原理。【P117,121】阐述晶体的压电效应与金属、半导体材料的霍尔效应有什么相同点和不同点？【P122,，P146】什么叫微波？微波具有哪些特点？【P178】工业仪表常用的精度等级是如何定义的？精度等级与测量误差有何关系？自动检测系统通常由哪几部分组成？其中对传感器的一般要求是什么？影响检测系统可靠性的主要因素有哪些？11---13答案仪表测量的准确度叫做精度；准确度的等级叫做精度等级；规定取最大引用误差的百分数的分子作为仪表精度等级的标志。我国常用7个精度等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。精度等级越高，测量误差越小。自动检测仪表通常由传感器、信号调理、信号处理、信号显示、输入设备、输出设备和稳压电源8部分组成。对传感器的要求为准确性、稳定性、灵敏度以及功率损耗、售价等。影响检测仪表可靠性的因素有内因和外因。内因包括：（1）原件本身的性质及可靠性（2）系统的结构设计（3）安装与调试。外因包括（1）外部电器条件（2）外部空间条件（3）机械条件（4）屏蔽措施四综合1.将100Q应变片贴在弹性试件上，若试件横截受力面积S=0.5x10-4m2.弹性模量E=0.2xIO12N/m2,若有F=0.5x105N的拉力引起应变片电阻变化为20，，求该应变片的灵敏度。解：由Q=F和E=-,得8=-=—ssEsE再由应变计的电阻应变效应兰=K得灵敏度系数为R”AR/RARsEsRF0.5X10-4X0.2X1012—-—41000.5X1052.下图为平行板电容位移传感器，已知极板尺寸为a=4mm，b=6mm,间距d=0.5mm,极板间介质为空气。求传感器的静态灵敏度。若极板沿x方向移动2mm，求此时电容量？

(2)x=2mm,Ce(a-x)b—od8.85x10-12x(4-2)x(2)x=2mm,Ce(a-x)b—od8.85x10-12x(4-2)x10-3x60.5=212.4x10-15(F)E=2x104N/mm2.现将四个应变片接入直流电桥中，电桥电源电压U=6V。当力F=0.5kg时。试求电桥输出电压U0(P113)【17.8mV】=1-8|=8=丝Jbt2EAR乙=1-8|=8=丝Jbt2EAR乙R2AR4R4ARAR电阻的相对变化为才=3=RR

13电桥的输出电压为AR6FL6x0.5x9.8x100U=U=KeU=KU=2.xx6=17.8mV0Rbt2E11x9x2x104=¥=Ke4一个灵敏度系数为2.1的350Q的应变片被粘贴到杨氏模量为73x103MPa的铝支柱上，支柱外直径50mm,内直径47.5mm。计算当支柱承受1000Kg负荷时的电阻的变化。［0.520】5某圆盘形平板电容传感器的极板的直径D=10mm,两极板间的距离为5=2mm,极板间的相对介电常数为e=1000，空气介电常数rs二8.85x10-12F/m，求该电容传感器的电容量。【347.5PF】0阐述热电偶的中间导体定律，并阐述其物理意义。一台精度等级为0.5级、量程范围600~1200°C的温度传感器，它的最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差为4°C,此仪表是否合格？【3°C.不合格】8某一阶传感器的传递函数为H(je)=-^,t=0.001s;求该传感器输入信号的频率范围？已知3T=1时输出信号失真较小。【3T=1,=1/t=2nf.f=l/(2nT)=159Hz】9一只灵敏度为0.08mV/C的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为50C，电压表上读数