大学专业课期末考试传感器技术与应用试题及答案(二)

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传感器技术与应用试题及答案（二）

题号一二三四五总分核分人

得分

题号一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）

1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的

是（）

AO.1B0.2C5D2

2、（）又可分为素进性的、周期性的和按复杂规律变化的几

种类型。

A系统误差B变值系统误差

C恒值系统误差D随机误差

3、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

4、在电容传感器中，若采用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。

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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用三线制是为了（）。

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、在热电偶测温回路中经常使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、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D、零点式

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、0dBD、50dB

12、发现某检测仪表机箱有麻电感，必须采取（）措施。

A、接地保护环B、将机箱接大地

C、抗电磁干扰D、抗红外辐射

13、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的

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()o

A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应

14、应变片绝缘电阻是指己粘贴的()应变片的之间的电阻

值。

(D覆盖片与被测试件(2)引线与被测试件

(3)基片与被测试件(4)敏感栅与被测试件

A(1)(2)B(1)(2)(3)C(1)(4)D(1)(2)(3)(4)

15、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

16、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、光电式和()三种。

A变电式B磁电式C电磁式D感应同步器

17、利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移来决定被测

量的方法称为()

A零位式测量B微差式测量

C偏差式测量D直接测量

18、()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

19、测量误差中包括的误差有()

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(1)系统误差(2)随机误差(3)粗大误差(4)动态误差

A(1)(2)B(1)(3)C(2)(4)D(3)(4)

20、时域阶跃响应法和频率响应法是研究传感器的()的方

法。

A动态特性B静态特性C灵敏性D迟滞性

二、填空题(本大题共10空，每空1分，共10分)

21、光敏电阻构造及特点：是用半导体材料制成的，硫化镉

就是一种______.其特点是电阻率随光照强度的增大而_______,原

因是：无光照射，载流子,导电性.作用：光敏电阻

能够把转化为.

22、热敏电阻：半导体材料的导电能力随温度升高而,

电阻率随温度升高而,用做成的传感器称为热敏电阻,

热敏电阻也可以用制成.

三、分析题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)

23、如图所示，Rt是PtlOO钳电阻，分析下图所示热电阻

测量温度电路的.工作原理，以及三线制测量电路的温度补偿作用。

四、简答题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)

24、以石英晶体为例简述压电效应产生的原理。(6分)

25、霍尔元件能够测量哪些物理参数?霍尔元件的不等位电

势的概念是什么？

26、非电量电测法的优点有哪些？

27、人们说，SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势，

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为什么？

28、什么是系统误差?系统误差产生的原因是什么？如何减小

系统误差？

五、论述题（本大题共1题，每小题15分，共15分）

29、介绍传感器的作用、应用与地位及传感器的发展方向。

《传感器应用及技术》试卷答案B

一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）

1、A2、B3、C4、B5、D

6、D7、B8、C9、C10、C

11、C12、B13、C14、C15、D

16、C17、C18、C19>A20、A

二、填空题（本大题共5空，每空2分，共10分）

21、半导体材料，减少，极少，不好，增多，变好光照强

弱这个光学量，电阻这个电学量

22、增强，明显减小，半导体材料，金属氧化物，较高

三、证明题（本大题共1小题，每小题10分，共10分）

23、答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显

示电表组成。

图中G为指示电表，RI、R2、R3为固定电阻，Ra为零位调

节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、Rg的三个导线和电桥连

接，r2和r3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的Rg

分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平

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衡状态，电桥在零位调整时，应使R4=Ra+RtO为电阻在参考温度（如

0C）时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电

桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。

四、简答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）

24、答：石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用变形时,

由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力

去掉后，恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时，电荷的极性

随着改变。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象

称为正压电效应。反之，如对石英晶体施加一定变电场，晶体本身将

产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。

石英晶体整个晶体是中性的，受外力作用而变形时，没有体

积变形压电效应，但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。

25、答：霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、

转速等。

霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，

在无外加磁场时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。

温度补偿方法：

a分流电阻法：适用于恒流源供给控制电流的情况。

b电桥补偿法

26、答：1、能够连续、自动地对被测量进行测量记录。

2、电子装置精度高、频率响应好，不仅适用于静态测量，

选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量。

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3、电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控

制。

4、电子测量装置能方便地改变量程，因此测量范围广。

5、可以方便地与计算机相连，进行数据自动运算、分析和

处理。

27、答：从SMART传感器的功能和优点两方面来看

①功能

自补偿功能：如非线性、温度误差响应时间等的补偿

自诊断功能：如在接通电源时自检

微处理器和基本传感器之间具有双向通信功能，构成一死循

环工作系统

信息存储和记忆功能

数字量输出和显示

②优点：

精度高，可通过软件来修正非线性，补偿温度等系统误差，

还可补偿随机误差，从而使精度大为提高

有一定的可编程自动化能力。包括指令和数据存储、自动调

零、自检等

功能广。智能传感器可以有多种形式输出，通过串口、并口、

面板数字控制数或CRT显示，并配打印机保存资料

功能价格比大。在相同精度条件下，多功能智能传感器比一

功能普通的传感器性能价格比大

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可见，SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势。

28、当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按

照一定的规律性出现，则把这种误差称为系统误差。

系统误差出现的原因有：

①工具误差：指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所

引起的误差。

②方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起的误差。

③定义误差：是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。

④理论误差：是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似

的测量所引起的误差。

⑤环境误差：是由于测量仪表工作的环境（温度、气压、湿

度等）不是仪表校验时的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的

误差。

⑥安装误差：是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的

误差。

⑺个人误差：是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所

引起的误差。

减小系统误差的方法：

①引入更正值法：若通过对测量仪表的校准，知道了仪表的

更正值，则将测量结果的指示值加上更正值，就可得到被测量的实际

值。

②替换法：是用可调的标准量