传感器技术真题精选.docx
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传感器技术真题精选
[填空题]1传感器是（），传感器通常由直接感受被测量的（）和产生可用信号输出的（）以及相应的（）组成。
参考答案：
能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置；敏感元件；转换元件；信号转换电路
[填空题]2通常传感器由（）、（）、（）三部分组成。
参考答案：
敏感元件；转换元件；信号转换电路
[填空题]3传感器的静态特性指标主要有（），（），（），（），（），（）等。
参考答案：
灵敏度；分辨率；漂移；线性度；迟滞；重复性
[填空题]4传感器如何进行分类？
参考答案：
（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。
（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。
（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。
[填空题]
5运算式
参考答案：
线性度
是计算传感器（）的公式。
参考答案：
（1）开展基础理论研究
（2）传感器的集成化
（3）传感器的智能化
（4）传感器的网络化
（5）传感器的微型化
[填空题]7某位移传感器在输入量变化为5mm时，输出电压变化800mV，其灵敏度为（）。
参考答案：
160mV/mm
[填空题]8改善传感器性能的技术途径有哪些？
参考答案：
（1）差动技术
（2）平均技术
（3）补偿与修正技术
（4）屏蔽、隔离与干扰抑制
（5）稳定性处理
[填空题]9电位器是一种将机械（）转换成电阻或电压的机电传感元件。
参考答案：
位移
[填空题]10简述一台精度等级为
0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？
检验时某点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？
参考答案：
[填空题]11传感器输入-输出特性的线性化有什么意义？
如何实现其线性化？
参考答案：
传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是：
切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
[填空题]12金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称（）效应。
直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K下降了，这种现象称为（）效应。
参考答案：
应变；横向
[填空题]13什么是传感器的动态特性？
如何分析传感器的动态特性？
参考答案：
传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即输出对随时间变化的输入量的响应特性。
传感器的动态特性可以从时域和频域两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析。
瞬态响应常采用阶跃信号作为输入，频率响应常采用正弦函数作为输入。
[填空题]14电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象叫做（）。
参考答案：
应变
[填空题]15计算题：
检验一台量程为0~250mmH2O的差压变送器，当差压由0上升至100mmH2O时，差压变送器读数为98mmH2O；当差压由250mmH2O下降至100mmH2O时差压变送器读数为103mmH2O，问此仪表在该点迟滞（变差）是多少？
参考答案：
[填空题]16描述传感器动态特性的主要指标有哪些？
参考答案：
零阶系统常采用灵敏度K，一阶系统常采用时间常数τ、灵敏度K，二阶系统常采用固有频率ω
0、阻尼比ζ、灵敏度K来描述。
[填空题]17电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除（），同时还能起到（）的作用。
参考答案：
非线性误差；提高灵敏度[填空题]18简算题：
若一阶传感器的时间τ=
0.01s，传感器响应幅值差在10%范围内，此时ωτ最高值为
0.5，试求此时输入信号的工作频率范围？
参考答案：
因为传感器响应幅值差值在10％以内，且Wτ≤
0.5，W≤
0.5/τ，而w=2πf，所以f=
0.5/2πτ≈8Hz即传感器输入信号的工作频率范围为0∽8Hz
[填空题]19用某一阶传感器测量100Hz的正弦信号，如要求幅值误差限制在±5%以内，时间常数应取多少？
如果用该传感器测量50Hz的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？
参考答案：
一阶传感器频率响应特性：
H（jω）=11，幅频特性：
A（ω）=τ（jω）+1+（ωτ）21≤5%+（ωτ），取τ=
0.523ms由题意有A（jω）≤5%，即又ω=2π=2πf=200πT，所以0≺τ≺
0.523ms（1/+（ωτ）2）−1幅值误差：
∆A（ω）=×100%=−
1.32%1相位误差：
∆Φ（ω）=−arctan（ωτ）=−
9.30
[填空题]20用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变片传感器，按用途划分有应变式（）传感器、应变式（）传感器等（任填两个）。
参考答案：
压力；加速度
[判断题]
21、内光电效应分为两类，光电导效应和光生伏特效应。
参考答案：
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[填空题]22某温度传感器为时间常数τ=3s的一阶系统，当传感器受突变温度作用后，试求传感器温差的三分之一和二分之一所需的时间。
参考答案：
温差为二分之一时，t=
2.08s温差为三分之一时，t=
1.22s
[填空题]23在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，（）接法可以得到最大灵敏度输出。
参考答案：
全桥
[单项选择题]
24、在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为（）。
A.外光电效应
B.内光电效应
C.光电导效应
D.光生伏特效应
参考答案：
D
[判断题]
25、光在半导体材料传播是不会产生衰减。
参考答案：
错
[填空题]26玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银，可用一阶微分方程来表示。
现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程是2dy，x代表输入+2y=2×10−3x，y代表水银柱高（m）dt温度（℃）。
求该温度计的时间常数及灵敏度。
参考答案：
τ=1s；K=1×10−3
[填空题]27应变测量电桥的三种接法分别为（）、（）、（）。
参考答案：
单臂桥；双臂桥；全桥
[判断题]
28、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。
参考答案：
错
[单项选择题]
29、发生外光电效应后，光通量大小与光电流的关系是（）。
A.光通量越大，光电流越大
B.光通量越小，光电流越大
C.没有直接联系
D.无法判断
参考答案：
A[填空题]30某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV，在t=5s时，输出为50mV；在t→∞时，输出为100mV。
试求该传感器的时间常数。
参考答案：
τ=
8.5s
[填空题]31由R1、R2、R3、R4四个电阻构成的直流电桥，其中R1和R4对臂，R2和R3对臂。
当电桥平衡时，其平衡条件为（）。
若R1为应变电阻，初始平衡时四个电阻值相等。
当R1受应变作用后变化ΔR1，在作一级近似后，电桥的输出电压为（）。
若采用半桥差动工作方式，且两个应变片的特性相同，则输出电压为（），此时输入输出关系为（）。
参考答案：
R1·R4=R2·R3；；；线性
[判断题]
32、在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。
参考答案：
对
[单项选择题]
33、光敏三极管的工作原理基于（）。
A.外光电效应
B.内光电效应
C.光生伏特效应
D.发光效应
参考答案：
B
[填空题]34电阻应变片的种类有哪些？
各有何特点？
参考答案：
按组成材料有金属和半导体之分，金属应变片受力时，主要是基于应变效应，是引起应变片的外形变化进而引起电阻值变化，而半导体应变片时基于压阻效应工作的，当受力时，引起应变片的电阻率变化进而引起电阻值变化。
按结构形式有丝式和箔式之分。
丝式是应变金属丝弯曲成栅式结构，工艺简单，价钱便宜。
箔式是采用光刻和腐蚀等工艺制成的，工艺复杂，精度高，价钱较贵。
[填空题]35交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的（）相等且相对桥臂阻抗的相角（）相等。
参考答案：
乘积；之和
[判断题]
36、幅频特性优良的传感器，其动态范围大，故可以用于高精度测量。
参考答案：
错
[单项选择题]
37、NPN型光敏三极管在应用电路中，应接成（）形式
A.集电极正偏，发射极反偏
B.集电极正偏，发射极正偏
C.集电极反偏，发射极正偏
D.集电极反偏，发射极反偏
参考答案：
C
[填空题]38交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为φ1，φ2，φ3φ4，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为（）
参考答案：
φ1+φ3=φ2+φ4
[判断题]
39、基于光生伏特效应的光电器件有光电二极管、光电三极管和光电池。
参考答案：
对
[填空题]40引起电阻应变片温度误差的原因是什么？
电阻应变片的温度补偿方法是什么？
参考答案：
一是电阻温度系数，二是线膨胀系数不同。
单丝自补偿应变片，双丝组合式自补偿应变片，补偿电路
[单项选择题]
41、光纤的材料是（）。
A.细铜丝
B.细银丝
C.细石英玻璃丝
D.细合金丝
参考答案：
C[填空题]42热敏电阻常数B大于零的是（）温度系数的热敏电阻。
参考答案：
正
[判断题]
43、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力
参考答案：
错
[填空题]44试分析差动测量电路在应变式传感器中的好处。
参考答案：
灵敏度提高一倍，非线性得到改善。
[填空题]45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。
参考答案：
载流子
[单项选择题]
46、（）是能将其感光面上的光信号图像转换为与之成比例关系的电信号图像的一种器件。
A.光纤传感器
B.图像传感器
C.色彩传感器
D.红外传感器
参考答案：
B
[判断题]
47、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的，基准直线不同，所得出的线性度就不一样。
参考答案：
对
[判断题]
48、传感器的静态特性是指输出随输入变化的响应特性。
参考答案：
错[填空题]49一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm，在其表面粘贴八个应变片，四个沿轴向粘贴，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120Ω，灵敏度为
2.0，泊松比为
0.3，材料弹性模量为
2.1×1011Pa，要求：
（1）计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化。
（2）当桥路的供电电压为10V时，计算传感器的输出电压。
参考答案：
（1）A=π（R2−r2）=
59.7×10−6m2∆R1=∆R2=∆R3=∆R4=kFR=
0.191ΩAE∆R5=∆R6=∆R7=∆R8=−μ∆R1=−
0.0573Ω
（2）U0=1mV
[填空题]50热敏电阻可分为（）、（）和（）三大类。
参考答案：
正温度系数热敏电阻；负温度系数热敏电阻；临界温度热敏电阻型
[判断题]
51、半导体应变计具有较小的非线性，输出信号较强，故抗干扰能力较好。
参考答案：
错
[单项选择题]
52、入射光波长与光敏器件相对灵敏度之间的关系称为光电元件的（）。
A.光照特性
B.光谱特性
C.伏安特性
D.频率特性
参考答案：
B
[单项选择题]
53、在一定照度下，光电流与光敏元件两端电压的对应关系称为光电元件的（）。
A.光照特性
B.光谱特性
C.伏安特性
D.频率特性
参考答案：
C
[判断题]
54、自补偿应变计是一种特殊的应变计，当温度变化时产生的附加应变为零或抵消。
参考答案：
对
[单项选择题]
55、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律（）。
A.中间导体定律
B.中间温度定律
C.标准电极定律
D.均质导体定律
参考答案：
A
[填空题]56根据工作原理的不同，电感式传感器可分为哪些种类？
参考答案：
可分为变磁阻式（自感式）、变压器式和涡流式（互感式）
[填空题]57试分析变气隙厚度变磁阻式电感式传感器的工作原理。
参考答案：
当被测位移变化时，衔铁移动，气隙厚度发生变化，引起磁路中磁阻变化，从而导致线圈的电感值变化。
通过测量电感量的变化就能确定衔铁位移量的大小和方向。
[判断题]
58、光敏电阻具有灵敏度高，光谱响应范围宽，体积小，重量轻机械强度高，耐冲击，抗过载能力强，耗散功率小等特点。
参考答案：
错
[填空题]59原理上，压电式传感器不能用于静态测量，但实用中，压电式传感器可能用来测量准静态量，为什么？
参考答案：
压电式测力传感器是利用压电元件直接实现力-电转换的传感器，在拉力、压力和力矩测量场合，通常较多采用双片或多片石英晶片作压电元件。
由于它刚度大，动态特性好；测量范围广，可测范围大；线性及稳定性高；可测单、多向力。
当采用大时间常数的电荷放大器时，就可测准静态力。
[单项选择题]
60、为了得到尽可能大的电荷输出，我们应该将多个压电晶片（）使用。
A.串联
B.并联
C.后接电荷放大电路
D.后接电压放大电路
参考答案：
B
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