1、精選優質文檔-傾情為你奉上傳感器技術及應用復習題* 試題的類型為：填空、選擇、問答及計算題四種類型。一、填空題（每個空格1分，約占25-30分）1. GB/T7665-2005對傳感器的定義是。2. 按照工作機理可以把傳感器分為、和三大類。物理型傳感器可以分為和傳感器。3. 按照信息的傳遞方式可以把傳感器分為和傳感器。4. 傳感器的基本特性是指傳感器的和之間關系的特性，一般分為和兩大類。5. 傳感器的靜態特性是指對于靜態的輸入信號，傳感器的與之間所具有的相互關系。6. 傳感器所能測量的最大被測量(即輸入量的數值)稱為，最小的被測量則稱為，而用這兩個數值表示的測量區間，則稱為。7. 在相同工作條

2、件下，傳感器進行全測量范圍測量時，正行程和反行程輸出的不重合程度稱為或。8. 用以描述傳感器可以感受到的被測量最小變化的能力。9. 將傳感器的輸入量設定在某個值，測量出相應的輸出值，使環境溫度上升或下降一定間隔，若輸出值發生變化，說明傳感器具有。10. 當傳感器的隨時間變化時，其的響應特性就是傳感器的。11. 溫度傳感器也叫做，是一種的裝置。12. 利用感溫材料，把測量溫度變化轉化為測量電阻的測溫系統，主要有和兩大類。13. 熱電阻溫度計的測量電路一般采用精度較高的電橋電路，為消除連接導線電阻隨環境溫度變化而造成的測量誤差，常采用和連接法。14. 熱敏電阻一般分為三種類型：熱敏電阻、熱敏電阻和

3、熱敏電阻。15. 利用兩種不同的金屬連接在一起，當結點處溫度變化時，另兩端產生電勢變化的原理制成的傳感器稱為。16. 熱電效應產生的電勢是由效應和效應引起的。17. 珀爾貼效應產生電勢，湯姆遜效應產生電勢。18. 光敏傳感器又稱為，是的裝置。19. 按照工作原理將光敏傳感器分為四類：、和，其中，是惟一的有光源光敏傳感器。 20. 光敏電阻是利用光敏材料的效應制成的光電元件。21. 光電池屬于效應器件。22. CCD是指器件。23. 電阻應變計也稱。按照敏感柵所用材料可以分為和兩種。24. 為了消除應變片的溫度誤差，可采用的溫度補償措施包括：、和三種方法。25. -石英晶體的X軸稱為，垂直于X軸

4、的平面上最強；Y軸稱為，沿Y軸的最明顯；Z軸稱為光軸或中性軸，Z軸方向上無壓電效應。26. 壓電陶瓷受外力作用而產生的機械效應轉變為相應的電效應的現象就是壓電陶瓷的效應。27. 磁敏傳感器是一種將轉換為相應的的器件或裝置。28. 霍爾元件是利用原理將被測量轉換成的一種傳感器。29. 在霍爾式傳感器中，霍爾元件的效應使霍爾輸出降低，尤其在強磁場時，霍爾輸出降低較多，需采取措施予以補償。30. 科賓諾元件是一種典型的元件。31. 目前，對不同氣體進行檢測的方法主要有、。32. 濕度傳感器按照結構可分為、和其它類型三大類。33. 聲敏傳感器是一種將在氣體、液體或固體中傳播的轉換成的器件或裝置，它用或

5、者的方法檢出信號。34. 酶傳感器屬于。35. 從結構上講，智能傳感器是由和兩個中心部分構成的。二、選擇題（每項選擇2分，約占30分）1. 下列哪個指標可以用來衡量傳感器的靜態特性。a. 線性度 b. 上升時間 c. 振蕩次數 d. 響應時間2. PTC熱敏電阻是熱敏電阻。a. 負溫度系數 b.正溫度系數 c. 臨界溫度系數 d.都不是3. CTR熱敏電阻是熱敏電阻。a. 負溫度系數 b.正溫度系數 c. 臨界溫度系數 d.都不是4. 兩種金屬組成熱電偶的熱電勢可以用它們分別與第三種金屬組成熱電偶的熱電勢之差來表示，這一定律就是。a. 均質導體定律 b.標準電極定律 c. 中間導體定律 d.中

6、間溫度定律5. 當光敏元件加一定電壓時，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關系，稱為。a. 溫度特性 b.光照特性 c.光譜特性 d.伏安特性 6. 電荷耦合器件屬于。a.光電效應傳感器 b.紅外熱釋電探測器 c.固態圖像傳感器 d.光纖傳感器7. 在一定溫度下，粘好的應變片在一定的機械應變長時間作用下，指示應變隨時間的變化稱為。a.蠕變 b.零漂 c.滯后 d.溫度不穩定性8. 壓電式傳感器的物理基礎是。a.珀爾貼效應 b.湯姆遜效應 c.磁阻效應 d.壓電效應9. 以下哪種材料最適合制作霍爾元件。a. N型半導體 b. P型半導體 c.金屬 d.工程塑料10. 霍爾元件的長寬比l/b一般取

7、為最好。a. 1 b. 0.5 c.2 d.1.511. 磁敏二極管屬于。a. 霍爾元件 b.半導體磁阻器件 c.結型磁敏器件 d.都不是12. 下列哪種元件完全消除了霍爾效應。a. 磁敏二極管 b.PTC c.科賓諾元件 d. 電荷耦合器件13. 在多種氣體共存的條件下，氣敏元件區分氣體種類的能力稱為。a. 靈敏度 b.選擇性 c.穩定性 d. 電源電壓特性14. 在檢測技術中，如果采用的是壓電型換能器，發射超聲波利用壓電材料的，而接收信號則用。a.多普勒效應 b.多普勒頻移 c.逆壓電效應 d.正壓電效應三、問答題（由46個小題組成，共占約20-25分）1. 簡述傳感器靜態特性指標。2.

8、一般選作感溫電阻的材料必須滿足哪些要求？3. 什么是金屬導體的熱電效應？熱電偶中補償導線有什么作用？4. 簡要分析金屬導體中產生接觸電動勢的原因和條件。5. 電阻式溫度傳感器有哪幾種？各有什么特點？6. 簡述什么是外光電效應、內光電效應。7. 光電效應有哪幾種？與之對應的光電元件各有哪些？8. 簡述光敏電阻的暗電阻、亮電阻。9. 什么是光生伏特效應？列舉一種光生伏特效應器件。10.簡述光纖傳感器的結構和傳光原理。光纖傳感器有哪些類型？各有何區別？11.試分析電阻應變計的工作原理。12.金屬應變片和半導體應變片在工作原理上有什么不同？13.為什么壓電式傳感器不利于測量靜態或者變化很慢的信號?14

9、.簡述什么是霍爾效應并繪制霍爾效應原理圖。15.簡述影響霍爾效應的因素。16.簡述霍爾元件的主要技術參數。17.簡述導致霍爾元件零位誤差的因素。18.什么是磁阻效應？從原理上磁阻效應可以分為哪幾類？19.分析磁阻效應產生的根本原因。20.簡述什么是科賓諾元件。21.目前檢測不同氣體主要采用哪些方法？22.簡述氣體傳感器的主要參數與特性。23.濕度傳感器按照結構可以分為哪幾類？24.什么是聲敏傳感器？按照原理可以分為哪幾類？25.目前生物傳感器中生物信號的轉換方式有哪幾種？26.簡述智能傳感器的主要功能。27.與傳統傳感器相比，智能傳感器具有哪些特點？28.測定頻響函數的方法有哪幾種?（答：確定

10、頻響函數的方法是以標準信號輸入，測出其輸出信號，從而求得需要的特性。輸入的標準信號有正弦信號、脈沖信號和階躍信號。）29.簡述霍爾電流表的工作原理。（答：霍爾鉗形電流表的探頭是用環形鐵芯做集束器，霍爾器件放在空隙中間，由安培定律可知，在載流導體周圍會產生一正比于該電流的磁場，用霍爾元件來測量這一磁場，其輸出的霍爾電勢正比于該磁場，通過對磁場的測量可間接測得電流的大小。）30請畫出兩種霍爾元件的驅動電路，簡述其優缺點。+_+_+5V+5VUHUH恒流驅動 恒壓驅動（答：對霍爾元件可采用恒流驅動或恒壓驅動，恒壓驅動電路簡單，但性能較差，隨著磁感應強度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場合；恒流

11、驅動線性度高，精度高，受溫度影響小。兩種驅動方式各有優缺點，應根據工作要求確定驅動方式。）31.繪制熱電阻測溫電橋的三線接法和四線接法原理圖，并分析二者異同。32.繪制壓電式傳感器的實際等效電路，并說明圖中各電路元件的意義。33.簡述霍爾效應在無損探傷中的應用。四、計算題（由46個小題組成，共占約20-25分）1. 某溫度傳感器精度等級為0.5級，量程范圍6001200，求其最大允許絕對誤差A。標定時某點的最大絕對誤差為4，問此表是否合格？解：根據精度定義，由題意可知：A=0.5%，YFS=1200600=600故最大允許絕對誤差A=A·YFS=0.5%×600=3標定時某

12、點最大絕對誤差為4，大于3，故此溫度傳感器不合格。2. 將一支靈敏度0.08mV/的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端處溫度為50，電壓表讀數為60mV，求熱電偶熱端溫度。解：由題意，電壓表上的讀數60mV是由熱端溫度t，冷端溫度50產生的，即E（t，50）=60mV。又由中間溫度定律E（t，0）= E（t，50）+ E（50，0）=60+50×0.08=64mV所以熱端溫度為t=64/0.08=8003. 將100電阻應變片貼在彈性試件上，試件受力的橫截面積為S=0.5×104m2，彈性模量E=2×1011N/m2。若F=5×104N的拉力可以引起應變電

13、阻變化為1，試求該應變片的靈敏度系數K。解：由題意知該應變片的電阻相對變化量為依據材料力學理論可知試件所受應力=F/S，應變=/E所以應變片靈敏度系數4. 用石英晶體加速度計測量機器振動。已知加速度計的靈敏度為2.5 pC /g（g為重力加速度，g=9.8m/s2），電荷放大器靈敏度為80mV/pC，當機器達到最大加速度時，相應輸出幅值電壓為4V。試計算機器的振動加速度a。解：整個測試系統的靈敏度系數K應該等于加速度計靈敏度與電荷放大器靈敏度的乘積，故 K=2.5×80=200mV/g又 ，故5. 已知某霍爾元件尺寸為長L=10mm，寬b=3.5mm，厚d=1mm。沿L方向通以電流I

14、=1.0mA，在垂直于b×d方向上加均勻磁場B=0.3T，輸出霍爾電勢UH=6.55mV。求該霍爾元件的靈敏度系數KH和載流子濃度n各是多少？（電荷電量e=1.602×1019C）解：由霍爾電勢表達式UH=KH·I·B得KH=UH/（I·B）=6.55/（1×0.3）=21.8mV/mA·T又由靈敏度系數故載流子濃度6. 某霍爾壓力計彈簧管最大位移±1.5mm，控制電流I=10mA，要求輸出電動勢±20mV，選用HZ-3霍爾片，其靈敏度系數為KH=1.2mV/mA·T。問所求線性磁場梯度KB至少是多少？解：依據UH=KH·I·B可得由題意可知在位移量變化為X=±1.5mm時要求磁場變化為B=±1.67T所以磁場梯度KB=B/X=±1.67/±1.5=1.11T/mm*1變間距型平板電容傳感器，若d0=1mm時，要求測量線性度為0.1%。求允許間距測量的最大變化量d。解：當變間距