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传感器考试试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

传感器原理及其应用习题

第1章传感器的一般特性

一、选择、填空题

1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。

2、通常传感器由＿＿敏感元件＿＿、＿＿转换元件＿＿＿＿、＿转换电路＿＿＿＿三部分组成，是能把外界＿非电量＿转换成＿＿＿电量＿＿＿的器件和装置。

3、传感器的＿＿标定＿＿＿是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。

4、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类，其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。

越

5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω

_________, 其工作频带越宽。

6、按所依据的基准直线的不同，传感器的线性度可分

为、、、。

7、非线性电位器包括和两种。

8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。

A. 放大电路

B. 数据采集电路

C. 转换元件

D. 滤波元件

9、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。

A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤

10、属于传感器静态特性指标的是（D ）

A.固有频率

B.临界频率

C.阻尼比

D.重复性

11、衡量传感器静态特性的指标不包括（ C ）。

A. 线性度

B. 灵敏度

C. 频域响应

D. 重复性

12、下列对传感器动态特性的描述正确的是（）

A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快

越小, 其工作频带越宽

B 二阶传感器的固有频率ω

C 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。

越小, 其响应速度越快。

D 二阶传感器的固有频率ω

二、计算分析题

1、什么是传感器由几部分组成试画出传感器组成方块图。

2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。

作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义

第2章电阻应变式传感器

一、填空题

1、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__应变_____效应；半导体或固体受到作用力后_电阻率______要发生变化，这种现象称__压阻_____效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为____横向___效应。

2、产生应变片温度误差的主要因素有＿电阻温度系数的影响、＿试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响＿。

3、应变片温度补偿的措施有＿＿＿电桥补偿法＿、＿应变片的自补偿法、＿、。

4. 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，_全桥__接法可以得到最大灵敏度输出。

5. 半导体应变片工作原理是基于压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数大十倍

6．电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除线性误差同时还能起到温度补偿的作用。

7、若应变计基长L=40mm,应变波速v=5000m/s,则上升时间t k = ,可测频率f= 。 8、压阻式传感器测量电桥的电源可采用__________________也可采用____________________供电。 9、应变式传感器主要用于测量_____________________________________等物理量；光电式传感器主要用于测量_____________________________________等物理量；压电式传感器主要用于测量_____________________________________等物理量。

10、应变式传感器是基于______________效应工作的。对金属应变片，其电阻的变化主要是由于

R ρ=中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿变化引起的．湿敏传感器是指能将＿＿＿转换为与其成一定比例关

系的电量输出的装置选择:

1、全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（ C ）。

A. 不变

B. 2倍

C. 4倍

D. 6倍

2.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（C ） 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 3、产生应变片温度误差的主要原因有（ AB ） A 、电阻丝有温度系数 B 、试件与电阻丝的线膨胀系数相同 C 、电阻丝承受应力方向不同

4.利用电桥进行温度补偿，补偿片的选择是（A ） A ．与应变片相邻，且同质的工作片 B ．与应变片相邻，且异质的工作片 C ．与应变片相对，且同质的工作片 D ．与应变片相对，且异质的工作片 5．通常用应变式传感器测量( C )。

A. 温度 B ．密度 C ．加速度 D ．电阻 6．影响金属导电材料应变灵敏系数K 的主要因素是（ B ）。

A ．导电材料电阻率的变化

B ．导电材料几何尺寸的变化

C ．导电材料物理性质的变化

D ．导电材料化学性质的变化 7．电阻应变片的线路温度补偿方法有（ A B ）。

A ．差动电桥补偿法

B ．补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法

C ．补偿线圈补偿法

D ．恒流源温度补偿电路

8、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 ( ) 来决定的。

A 、贴片位置的温度变化

B 、电阻丝几何尺寸的变化

C 、电阻丝材料的电阻率变化

D 、外接导线的变化二、计算分析题

1 说明电阻应变测试技术具有的独特优点。

(1) 这类传感器结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；(2) 易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测；(3) 灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量；(4) 可以测量各种物理量。

2、一台采用等强度梁的电子秤，在梁的上下两面各贴有两片灵敏系数均为k = 2 的金属箔式应变片做成秤重传感器。已知梁的L = 100mm，b=11mm，h= 3mm，梁的弹性模量E=×104 N/mm2。将应变片接入直流四臂电路，供桥电压Usr =12V。试求：⑴秤重传感器的灵敏度(V/kg)；

⑵当传感器的输出为68mv时，问物体的荷重为多少[提示：等强度梁的应变计算式为

ε=6FL/bh2E]

3 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，4个沿轴向粘贴，4个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120欧，灵敏度为2，泊松系数0．3，材料弹性模量E=。要求；

(1)给出弹性元件贴片位置及全桥电路;

(2)计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；

(3)当桥路的供电电压为l0V时，计算传感器的输出电压

解：(1).全桥电路如下图所示

(2).圆桶截面积

应变片1、2、3、4感受纵向应变；

应变片5、6、7、8感受纵向应变；

满量程时：

（3）

4、以阻值R=120Ω，灵敏系数K=的电阻应变片与阻值120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为

3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。

解：依题意

单臂：

差动：

灵敏度：

可见，差动工作时，传感器及其测量的灵敏度加倍。

5、一台采用等强度梁的电子称，在梁的上下两面各贴有两片电阻应变片，做成称重传感器，如

图2-12（见教材，附下）所示。已知l=10mm，b

=11mm，h=3mm，E=×104N/mm2，K=2，接入直流

四臂差动电桥，供桥电压6V，求其电压灵敏度(K

u =U

/F)。当称重0.5kg时，电桥的输出电压U

为多大

图2-12 悬臂梁式力传感器解：等强度梁受力F时的应变为

当上下各贴两片应变片，并接入四臂差动电桥中时，其输出电压：则其电压灵敏度为

=×10-3 (V/N)=(mV/N)

当称重F=0.5kg=×=时，输出电压为

0 =K

F=×=(mV)

第3章电感式传感器

一、选择、填空题

1.变间隙式自感传感器的＿测量范围＿和＿灵敏度及线性度＿是相互矛盾的，因此在实际测量中广泛采用＿差动＿结构的变隙电感传感器。

2.电感式传感器是利用被测量改变磁路的＿磁阻＿，导致＿线圈电感量＿变化的。磁电式传感器是利用＿电磁感应现象＿产生感应电势的。而霍尔式传感器是利用＿＿半导体＿在磁场中的霍尔效应而输出电势的。

3. 电感式传感器种类很多。虽然结构形式多种多样，可分为＿＿变气隙式＿、＿变面积式＿、＿螺线管式＿三种结构。

4.电涡流传感器根据激励电流频率的高低，可以分为＿高频反射式＿、＿低频透射式＿两种。

5、把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用反向串联形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。

6、变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与测量范围的矛盾。这点限制了它的使用，仅适用于微小位移的测量。

7、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增加（①增加，②减少）。

8、电感式传感器是以电和磁为媒介，利用电磁感应原理将被测非电量如压力、位移、流量等非电量转换成线圈_________或________的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置。 9、

二、计算分析题

1、说明电感式传感器有哪些特点。

2、分析比较变磁阻式自感传感器、差动变压器式互感传感器的工作原理和灵敏度。

3、试分析差动变压器相敏检测电路的工作原理。

4、分析电感传感器出现非线性的原因，并说明如何改善

5、某差动螺管式电感传感器的结构参数为单个线圈匝数W=800匝，l =10mm ，l c =6mm ，r=5mm ，r c =1mm ，设实际应用中铁芯的相对磁导率μr =3000，试求：

(1)在平衡状态下单个线圈的电感量L 0=及其电感灵敏度足K L =

(2)若将其接人变压器电桥，电源频率为1000Hz ，电压E=，设电感线圈有效电阻可忽略，求该传感器灵敏度K 。

(3)若要控制理论线性度在1％以内，最大量程为多少

图3-15 差动螺管式电感传感器

解：（1）根椐螺管式电感传感器电感量计算公式，得差动工作灵敏度：

(2) 当f =1000Hz 时，单线圈的感抗为

X L =ωL 0 =2πf L 0 =2π×1000×=2890(Ω) 显然X L >线圈电阻R 0，则输出电压为测量电路的电压灵敏度为

而线圈差动时的电感灵敏度为K L =mm ，则该螺管式电感传感器及其测量电路的总灵敏度为 =mm

6、有一只差动电感位移传感器，已知电源电U sr =4V ，f=400Hz ，传感器线圈铜电阻与电感量分别为R=40Ω，L= 30mH ，用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥，如习题图3-16所示，试求： (1)匹配电阻R 3和R 4的值；

(2)当△Z=10时，分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值； (3)用相量图表明输出电压sc U ?

与输入电压sr U ?

之间的相位差。解：（1）线圈感抗

X L =L=2f L=240030103=（）线圈的阻抗

故其电桥的匹配电阻(见习题图3-16)

R 3 = R 4 =Z=（）

（2）当ΔZ=10时，电桥的输出电压分别为

单臂工作： ()

V Z Z U U sr sc 117.04.8510444=?=?= 双臂差动工作：

()V Z Z U U sr sc 234.04.8510

242=?=?=

（3）

?===--9.274.7540

tan tan 11

L R ω?

7、如图3-17（见教材，附下）所示气隙型电感传感器，衔铁截面积S=4×4mm 2，气隙总长度δ= 0.8mm，衔铁最大位移△δ=±0.08mm，激励线圈匝数W=2500匝，导线直径d=0.06mm ，电阻率ρ=×10-6Ω.cm，当激励电源频率f=4000Hz 时，忽略漏磁及铁损，求：

(1)线圈电感值；

(2)电感的最大变化量； (3)线圈的直流电阻值； (4)线圈的品质因数；

(5)当线圈存在200pF 分布电容与之并联后其等效电感值。

解：（1）线圈电感值图3-17 气隙型电感式传感器（变隙式）（2）衔铁位移Δδ=+0.08mm 时，其电感值 =×10-1(H)=131mH 衔铁位移Δδ=﹣0.08mm 时，其电感值 =×10-1(H)=196(mH)

故位移Δδ=±0.08mm 时，电感的最大变化量为

ΔL=L ﹣L=196﹣131=65(mH)

(3)线圈的直流电阻

设mm

206.044l Cp ??? ??

+?=为每匝线圈的平均长度，则

(4)线圈的品质因数

(5)当存在分布电容200PF 时，其等效电感值

8、试用差动变压器式传感器设计液罐内液体液位测量系统，作出系统结构图，并分析工作原理。

第4章电容式传感器

一、填空题

1、电容式传感器是利用电容器的原理，将非电量转化为电容量，进而实现非电量到电量的敏感器件，在应用中电容式传感器可分为、、三种基本类型。

2、将机械位移转变为电容量变化时，电容式位移传感器的基本结构可分为型，型和型三大类。选择:

1、极距变化型电容传感器的灵敏度与（ B ）。Ａ、极距成正比Ｂ、极距成反比Ｃ、极距的平方成正比Ｄ、极距的平方成反比二、计算分析题

1、简述电容式传感器的工作原理。

2、简述电容式传感器的优点。

3、试计算习题4—2图所示各电容传感元件的总电容表达式。

习题图4-2

解：由习题图4-2可见

（1）三个电容串联

111d S C ε=， 222d S

C ε=， 33

3d S C ε= 则 S

d d d S d S d S d C C C C 3212

133123213322113211111εεεεεεεεεεεε++=

++=++=串

故

（2）两个电容器并联（3）柱形电容器

4、在压力比指示系统中采用差动式变间隙电容传感器和电桥测量电路，如习题图4-3所示。已知：δ0=0.25mm ；D=38.2mm ；R=Ω；U sr =60V(交流)，频率f=400Hz 。试求： (1)该电容传感器的电压灵敏度K u (V/μm)；

(2)当电容传感器的动极板位移△δ=10μm 时，输出电压U sc 值。

习题图4-3

解：由传感器结构及其测量电路可知（1）初始电容

由于 12

00106.4040021211-???===ππωfC C X c 则

从而得

m V mm V U d U K i u μδ/12.0/12025.0260

200==?==?=

(2) U 0 = K u Δd=m×10m=

5、有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径r=4mm ，假设与被测工件的初始间隙d 0=0.3mm 。试求：

(1)如果传感器与工件的间隙变化量△d=±10μm，电容变化量为多少

(2)如果测量电路的灵敏度足K u =100mV/pF ，则在△d=±1μm 户时的输出电压为多少解：由题意可求

（1）初始电容：由 00

d d

C C ?=?，则当Δd=±10um 时如果考虑d 1=0.3mm+10μm 与d 2=0.3mm ﹣10μm 之间的电容变化量ΔC′，则应为 ΔC′=2|ΔC|=2×= (2) 当Δd=±1μm 时由 K u =100mV/pF=U 0/ΔC，则

U 0=K u ΔC=100mV/pF×(±=±

6、有一变间隙式差动电容传感器，其结构如习题图4-5所示。选用变压器交流电桥作测量电路。差动电容器参数：r=12mm ；d 1=d 2=d 0=0.6mm ；空气介质，即ε=ε0=×10-12F/m 。测量电路参数：u sr =u=sr U ?

= 3sinωt (V)。试求当动极板上输入位移(向上位移) △x=0.05mm 时，电桥输出端电压U sc

习题图4-5

解：由习题图4-5可求初始电容

C 1=C 2=C 0=S/d=0r 2/d 0 变压器输出电压

其中Z 1 ,Z 2 分别为差动电容传感器C 1 ,C 2 的阻抗.在ΔX<

sin .t sin ..U d x U C C U sr sc ω=ω?=?≈?=???25036005000(V) 7、如习题图4-6所示的一种变面积式差动电容传感器，选用二极管双厂网络测量电路。差动电

容器参数为：a=40mm ，b=20mm ，d l =d 2=d 0=1mm ；起始时动极板处于中间位置，C l =C 2=C0，介质为空气，ε=ε0=×10-12F/m 。测量电路参数：D 1、D 2为理想二极管；及R 1=R 2=R=10KΩ；R f =1MΩ，激励电压U i =36V ，变化频率f=1MHz 。试求当动极板向右位移△x=10mm 时，电桥输出端电压U sc

习题图4-6

解：由习题图4-6可求

传感器初始电容

=×1012（F ）=

当动极板向右移Δx=10mm 时，单个电容变化量为

或， pF

F d x

b C 77.1)(1077.110110*********.8123

33120

0=?=??????=

?-----ε 则 C 1 = C 0+ΔC，C 2 = C 0C ，由双T 二极管网络知其输出电压 U SC = 2 k U i f ΔC

8、一只电容位移传感器如习题4-7图所示，由四块置于空气中的平行平板组成。板A 、C 和D 是固定极板；板B 是活动极板，其厚度为t ，它与固定极板的间距为d 。B 、C 和D 极板的长度均为a ，A 板的长度为2a ，各板宽度为b 。忽略板C 和D 的间隙及各板的边缘效应，试推导活动极板刀从中间位置移动x=±a/2时电容C AC 和C AD 的表达式(x=0时为对称位置)。

习题图4-7

解：参见习题图4-7知

C AC 是C AB 与C BC 串联，C A

D 是C AB 与C BD 串联。

当动极板向左位移a/2时，完全与C 极板相对，此时 C AB =C BC =ε0ab/d ，则

C AC =C AB /2=C BC /2=ε0ab/2d ； C A

D =ε0ab/(2d+t)。

当动极板向右移a/2时，与上相仿，有

C AC =ε0ab/(2d+t)；C A

D =ε0ab/2d

9、已知平板电容传感器极板间介质为空气，极板面积S=a×a=(2x2)cm 2，间隙d 0=0.1mm 。求：传感器的初始电容值；若由于装配关系，使传感器极板一侧间隙d 0，而另一侧间隙为d 0+b(b=0.01mm)，此时传感器的电容值。解：初始电容

=×10-12(F) = 当装配不平衡时可取其平均间隙 =+2=(mm) 则其电容为

=×10-12(F)=

第5章压电式传感器

一、选择、填空题

1、压电元件的基本原理是。目前常用的压电材料有，等。

2、为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用 ( )。 A 电压放大器； B 电荷放大器； C 前置放大器；D 电流放大器

3、对压电效应的描述正确的是（）

A 当晶体沿一定方向伸长或压缩时在其表面会产生电荷

B 当陶瓷沿一定方向伸长或压缩时在其表面会产生电荷

C 当某些晶体或陶瓷在外电场的作用下发生形变，这种现象叫压电效应

D 晶体的压电效应是一种机电耦合效应，是由力学量（应力、应变）与电学量（电场强

度、电位移失量）之间相互耦合产生的。

二、计算分析题

1、为什么压电式传感器不能用于静态测量，只能用于动态测量中而且是频率越高越好

2、什么是压电效应试比较石英晶体和压电陶瓷的压电效应

3、设计压电式传感器检测电路的基本考虑点是什么，为什么

4、有一压电晶体，其面积为20mm 2，厚度为10mm ，当受到压力P=10MPa 作用时，求产生的电荷量及输出电压：

(1)零度X 切的纵向石英晶体； (2)利用纵向效应的BaTiO 3。解：由题意知，压电晶体受力为

F=PS=10×106×20×10-6=200(N)

（1）0°X 切割石英晶体，εr =，d 11=×1012C/N 等效电容

=×1014 (F) 受力F 产生电荷

Q=d 11F=×1012×200=462×102(C)=462pC

输出电压

（2）利用纵向效应的BaTiO 3，εr =1900，d 33=191×1012C/N 等效电容

=×10-12(F)=(pF) 受力F 产生电荷

Q=d 33F=191×1012×200=38200×1012 (C)=×108C

输出电压

5、某压电晶体的电容为1000pF ，k q =2.5C/cm ，电缆电容C C =3000pF ，示波器的输入阻抗为1MΩ和并联电容为50pF ，求：

(1)压电晶体的电压灵敏度足K u ； (2)测量系统的高频响应；

(3)如系统允许的测量幅值误差为5％，可测最低频率是多少

(4)如频率为10Hz ，允许误差为5％，用并联连接方式，电容值是多大

解：（1） cm

V pF cm

C C K K a q u /105.21000/5.2/9?=== （2）高频（ω→∞）时，其响应

（3）系统的谐振频率

由 ()()2/1/n n

im U U K ωωωωω+=

=，得

()

51/1/2

-≤-+=n n

ωωωωγ（取等号计算）

解出 (ω/ωn )2

=→ω/ωn = ω=ωn =×247=(rad/s) f =ω/2π=2π=(Hz)

（4）由上面知，当≤5%时，ω/ωn =

当使用频率f =10Hz 时，即ω=2πf =2π×10=20π(rad/s)时 ωn =ω/=20π/=(rad/s)

又由ωn =1/RC ，则

C=1/ωn R=1/×1×106)=×10-8(F)=104pF

6、分析压电加速度传感器的频率响应特性。若测量电路为电压前量放大器C 总=1000pF ，R 总

=500MΩ；传感器固有频率f 0=30kHz ，阻尼比ζ=，求幅值误差在2％以内的使用频率范围。解：压电式加速度的上限截止频率由传感器本身的频率特性决定，根据题意

()[]

()%

21/4/11

22=-+-=n n ωωζωωγ（取等号计算）

则 ()[]()02.1/1/4/12

2=+-n n ωωζ

ωω

1+(ω/ωn )4﹣2(ω/ωn )2

+4×(ω/ωn )2= (ω/ωn )4 ﹣(ω/ωn )2 +=0 解出 (ω/ωn )2 =或(ω/ωn )2 =（舍去）所以 ω/ωn = 或（舍去） =n

则 f H =0.205f 0 =×30=(k Hz)

压电式加速度传感器下限截止频率取决于前置放大器特性，对电压放大器，其幅频特性

由题意得

()

2112

-≤-+=

ωτωτ

γ （取等号计算） ()2 =+ ()2 ()2 = = ω=τ

f L =ω/2π=(2)=(2RC)=(2×5×108×109 )

=(Hz)

其误差在2%以内的频率范围为： ~

7、石英晶体压电式传感器，面积为100mm 2，厚度为1mm ，固定在两金属板之间，用来测量通过晶体两面力的变化。材料的弹性模量为9×1010Pa ，电荷灵敏度为2pC ／N ，相对介电常数是，材料相对两面间电阻是1014Ω。一个20pF 的电容和一个100MΩ的电阻与极板并联。若所加力F=(1000t)N ，求：

(1)两极板间电压峰—峰值； (2)晶体厚度的最大变化。解：（1）石英压电晶片的电容 = ×10-12 (F) ≈

由于R a =1014Ω，并联电容R 并=100MΩ=108Ω

则总电阻 R=R a 11 F 9 mm 12

()

51/1/2

-≤-+=n n

ωωωωγ968M

()[]

()05

.1/1/4/12

2=+-n n

ωωζωω0.22f 0.2mm1cm -12C 11

F2C

00/2/21

2/f k m m k f f m k n =?=?==ππ

πω2

220/32002==m π'

20f m k π=()

()

()m f m k /8001022'222

202

N =?==π4mm m k /=ω2 m22 m 0l 0l1mm0.1mm0.1mm0.1mm2000cm 补偿导线法 B. 电桥补偿法

C. 冷端恒温法

D. 差动放大法

4、对于热电偶冷端温度不等于( B )，但能保持恒定不变的情况，可采用修正法。 A.20℃ B.0℃ C.10℃ ℃

5、热电偶中产生热电势的条件有（ B ）。

A ．两热电极材料相同

B ．两热电板材料不同

C ．两热电极的几何尺寸不同

D ．两热电极的两端点温度相同 6、对集成温度传感器，下列叙述不正确的是（）

A 输出线性好

B 测量精度高

C 测量温度高

D 满量程非线性偏离小二、计算分析题

1、热电偶结构由哪几部分组成

2、用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿其冷端温度补偿的方法有哪几种

3、热电阻温度计有哪些主要优点

4、已知铜热电阻—Cul00的百度电阻比W(100)=，当用此热电阻测量50℃温度时，其电阻值为多少若测温时的电阻值为92Ω，则被测温度是多少

()()()907.01.04212242=?++-n n n ωωωωωω()()[

]

(){}

2222246.04102.1n n

n ωωωωωω?+-=

解：由 W （100）=R 100 /R 0 =，则其灵敏度为则温度为50℃时，其电阻值为

R 50 = R 0 +K×50=100+×50=121()

当R t =92时，由R t = R 0 +Kt ，得

t=( R t ﹣R 0)/K=(92﹣100)/=﹣19(℃)

5、将一灵敏度为℃的热电偶与电位计相连接测量其热电势，电位计接线端是30℃，若电位计上读数是60mV ，热电偶的热端温度是多少

解：

C C mV mV

t ?=?+?=

78030/08.060

6、参考电极定律有何实际意义已知在某特定条件下材料A 与铂配对的热电势为，材料B 与铂配对的热电势是，求出在此特定条件下，材料A 与材料B 配对后的热电势。解：由标准电极定律

E (T,T 0 )=E A 铂(T,T 0 )﹣E B 铂 (T,T 0 ) =﹣=(mV)

7、镍铬—镍硅热电偶灵敏度为℃，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50℃，试求热电势大小。

解： E(1200,50)= (120050)×=46(mV)

8、热电偶温度传感器的输入电路如习题图7-20所示，已知铂铑—铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热电势波动为6μV/℃，桥路中供桥电压为4V ，三个锰铜电阻(R l 、R 2、R 3)的阻值均为1Ω，铜电阻的电阻温度系数为α=℃，已知当温度为0℃时电桥平衡，为了使热电偶的冷端温度在0~50℃范围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻的阻值只R 5。解：热电偶冷端补偿电势

E(t,0)=kt ，

式中，k 为热电偶灵敏度(k=6V/℃)，

而补偿电桥输出电压（见习题图7-20）冷端补偿时有

k U t U kt i i μαα6000004.06444=?==?==6mV

根据电桥电路，其等效电路为R 1、R cu 和R 2、R 3分别串联后再并联，然后与电源、R 串联，桥臂电阻串并联后为1Ω，由此可得

1×U i =1E/(R+1)

所以 R=E/ U i ﹣1=4000/6﹣1=(Ω)

9、在某一瞬间，电阻温度计上指示温度θ2=50℃，而实际温度θ1=100℃，设电阻温度计的动态关系为

其中，k=s 。试确定温度计达到稳定读数θ1)所需时间。解：θ2 从50℃上升到θ1 =×100=99.5℃

10、某热敏电阻，其B 值为2900K ，若冰点电阻为500KΩ，求热敏电阻在100℃时的阻值。解：T 0 =0℃=273K ，R 0 =500k ；T=100℃=373K 则

R 373 =R 273 e 2900(1/3731/273) =(k)

11、简述集成温度传感器AD590的测温原理，试用该传感器设计摄氏温度检测电路。

第7章压电声传感器

一、选择、填空题

1、用于制作压电传感器的常用压电材料是_____石英晶体_________ 和__压电陶瓷____________，其中，为了使其具有压电效应，＿压电陶瓷＿＿＿＿＿使用前需要做＿极化＿＿＿处理。

2、压电陶瓷需要有极化和外力的共同作用才会具有压电效应。

3、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有电压放大器和电荷放大器两种形式。压电式传感器在使用电压放大器时，连接电缆长度会影响系统测量精度；而使用电荷放大器时，其输出电压与传感器的输入电荷成正比。

选择：

1、某些物质在沿着一定方向受到力作用而发生改变时，其表面会电荷，若去掉外力就恢复到不带电的状态，这种现象称为（ A ）效应。

A．压电效应 B．磁致伸缩 C．霍尔效应 D．压磁效应

2、对石英晶体，下列说法正确的是（ A ）。

A. 沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生。

B. 沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生。

C. 沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生。

D. 沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生。

3、压电式传感器目前多用于测量（

B ）。

A．静态的力或压力 B．动态的力或压力

C．位移 D．温度

二、计算分析题

1、图示为利用超声波测量流体流量的原理图，试分析其工作原理。

10）

2c，试完成下列各题：

(1)

(2)求流体的流速

(3)求流体的流量Q

一、选择、填空题

的现象称__光电导____光生伏特______效应。

2_____。

选择：

1.光电管属于（ A

A.外光电效应

B.内光电效应

C.光生伏特效应

2、某6码道的循环码光电码盘，光线照射时得到的编码是001100，则转角为（C）。

A.0

90 B.0

75 C. 0

45 D. 0

3、基于物质的内光电效应的器件有（BCD ）

A、光电管

B、光电池

C、光敏电阻

D、光敏晶体管

4、光敏电阻的特性是（ D ）

A．有光照时亮电阻很大 B．无光照时暗电阻很小

C．无光照时暗电流很大 D．受一定波长范围的光照时亮电流很大

5、数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（ B ）

A．数值孔径反映了光纤的集光能力

B．光纤的数值孔径与其几何尺寸有关

C．数值孔径越大，光纤与光源的耦合越容易

D．数值孔径越大，光信号的畸变也越大

6、按传输模式光纤可分为（）

A 普通光纤与通信光纤

B 单模光纤与多模光纤

道

C 阶跃光纤与渐变光纤

D 玻璃光纤与塑料光纤

7、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

二、计算分析题

1. 什么是光电效应什么是内、外光电效应

当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应（如电阻率变化、发射电子或产生电动势等）。这种现象称为光电效应。

2 试比较光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏三极管的性能差异．给出什么情况下应选用哪种器件最为合适的评述。

3假如打算设计—种光电传感器，用于控制路灯的自动亮灭(天黑自动点亮，天明白动熄灭)。试问可以选择哪种光电器件试设计电路。

4光电转速传感器的测量原理是将被测轴的转速变换成相应频率的脉冲信号，然后，测出脉冲频率即可测得转速的数值。试根据这一思路画出光电转速传感器的检测变换部分的工作原理示意图，图中的光电转换元件选用哪种光电器件比较合适为什么

5 利用光敏器件制成的产品计数器，具有非接触、安全可靠的特点，可广泛应用于自动化生产线的产品计数，如机械零件加工、输送线产品、汽水、瓶装酒类等。还可以用来统计出入口入员的流动情况。试利用光电传感器设计一产品自动计数系统，简述系统工作原理。

产品计数器的工作原理，如图所示。产品在传送带上运行时，不断地遮挡光源到光敏器件间的光路，使光电脉冲电路随着产品的有无产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电脉冲电路便产生一个脉冲信号，因此，输出的脉冲数即代表产品的数目。该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来

第9章光纤传感器

一、选择、填空题

1、从光纤传感器原理，光纤传感器可分为型和型两种

3、光纤是由折射率n1高的___纤芯_______和折射率n2低的_包层________构成的双层同心圆结构。

4、某光纤n1＝，n2＝，其数值孔径NA为_根号下(n1^2-n2^2),____。

光纤传感器有＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿等突出的优点，因此特别适合于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等场合的测量。

二、计算分析题

1. 概念:气体传感器、气敏元件的选择性，阴离子吸附、阳离子吸附、物理吸附、化学吸附，

2. 简述半导体气敏传感器的概念和分类

3. 半导体气体传感器的敏感机理有哪些请简要说明之

4. 无机半导体气体传感器的加热电阻丝有什么作用

5. 简述改善气敏元件的气体选择性的常用方法

6. 试说明医用二氧化碳气体分析仪的工作原理

7、光纤损耗是如何产生的它对光纤传感器有哪些影响

①吸收性损耗：吸收损耗与组成光纤的材料的中子受激和分子共振有关，当光的频率与分子的振动频率接近或相等时，会发生共振，并大量吸收光能量，引起能量损耗。②散射性损耗：是由于材料密度的微观变化、成分起伏，以及在制造过程中产生的结构上的不均匀性或缺陷引起。一部分光就会散射到各个方向去，不能传输到终点，从而造成散射性损耗。③辐射性损耗：当光纤受到具有一定曲率半径的弯曲时，就会产生辐射磁粒。a弯曲半径比光纤直径大很多的弯曲b微弯曲：当把光纤组合成光缆时，可能使光纤的轴线产生随机性的微曲。

8、光导纤维为什么能够导光光导纤维有哪些优点光纤式传感器中光纤的主要优点有哪些

光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。

优点：

a 具有优良的传旋光性能，传导损耗小

b 频带宽，可进行超高速测量，灵敏度和线性度好

c 能在恶劣的环境下工作，能进行远距离信号的传送

功能型光纤传感器其光纤不仅作为光传播的波导，而且具有测量的功能。它可以利用外界物理因素改变光纤中光的强度、相位、偏振态或波长，从而对外界因素进行测量和数据传输。

9、在自由空间，波长λ0=500μm 的光从真空进入金刚石(n d =。在通常情况下当光通过不同物质时频率是不变的，试计算金刚石中该光波的速度和波长。解： v =c/n d =c/=0.4167c ，c 为光速；

λ=λ0 / n d =λ0 /=λ0 =208.3m ， λ0 为光速

4、利用Snell 定律推导出临界角θC 的表达式。计算水与空气分界面(n 水=的θC 值。解： n 水sin c =n 0 sin/2=n 0

sin c = n 0 / n 水 c =arcsin1/=°

10、求光纤n 1=，n 2=的NA 值；如果外部的n 0=1，求光纤的临界入射角。

解：当n 0 =1时

NA=1706.045.146.12

221

=-=-n n 所以， c =sin -1 NA =°

8-24 计算一块氧化铁被加热到100℃时，它能辐射出多少瓦的热量(铁块的比辐射率ε在

100℃时为，铁块表面积为0.9m 2

) 解： E=T 4 S=×108 W/m 2 K 4××3734 K 4×0.9 m 2 =

11、试设计光纤加速度传感器，并简述原理。

12、下图所示为光纤位移传感器原理图（反射式），简要分析其工作原理。

第11章气体传感器及其应用

一、选择、填空题二、计算分析题

1、简要说明气敏电阻传感器的工作原理，并举例说明其用途。

2、简述半导体气体传感器结构及原理，结合下图分析系统功能。

第12章湿敏传感器及其应用

一、选择、填空题二、计算分析题

1、简要说明湿敏电阻传感器的工作原理，并举例说明其用途。

2、简述湿度传感器的概念以及分类

3、什么是湿敏元件的湿滞回线和湿滞回差

各种湿敏元件吸湿和脱湿的响应时间各不相同，而且吸湿和脱湿的特性曲线也不相同。一般总是脱湿比吸湿迟后，我们称这一特性为湿滞现象.

湿滞回线定义：湿滞现象可以用吸湿和脱湿特征曲线所构成的回线来表示，我们称这一回线为湿滞回线。

湿滞回差定义：在湿滞回线上所表示的最大量差值为湿滞回差。 4、简述氧化铝薄膜湿敏元件的敏感机理

下图中RH 为湿度传感器，仔细阅读电路后，试完成： ⑴ 分析电路功能。

⑵

⑶若要直接从微安表读出待测物理量，需要做哪些工作

传感器原理及其应用复习提纲

第1章传感器的一般特性

1、什么是传感器传感器由哪几个部分组成

2、传感器的静态特性与动态特性指标有哪些试解释各性能指标的含义。

3、传感器的标定是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系，并确定不同使用条件下的误差关系。传感器的标定有哪几种对传感器进行标定有何重要意义

4、一阶传感器的时间常数τ与响应速度关系;二阶传感器的固有频率ω0与工作频带关系。

5、什么是传感器由几部分组成试画出传感器组成方块图。

作业第1、3、4、8

第2章电阻应变式传感器

1、电阻应变效应及压阻效应含义：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，这种现象称应变效应；半导体或固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度下降了，这种现象称为横向效应。

2、产生应变片温度误差的主要因素有电阻温度系数的影响、试验材料和电阻丝材料的线性膨胀系数的影响。应变片温度补偿的措施有电桥补偿法、应变片的自补偿法、、等。

3、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，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。

4. 应变片温度误差及补偿。电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除线性误差同时还能起到温度补偿的作用。

6．应变片动态特性有哪些若应变计基长L=20mm,应变波速v=4800m/s,则上升时间t

,可测频率f= 。

7、应变式传感器应用：等强度梁的电子秤、薄壁圆筒型电子秤、压力测量等

习题：P34：1、3、5、6

第3章电感式传感器

1.各类电感式传感器结构、原理和灵敏度，如变磁阻式自感传感器、差动变压器式传感器、电涡流式传感器等。

2.电感式传感器是利用被测量改变磁路的磁阻，导致线圈电感量变化的。磁电式传感器是利用电磁感应现象产生感应电势的。而霍尔式传感器是利用半导体在磁场中的霍尔效应而输出电势的。

3. 电涡流传感器根据激励电流频率的高低，可以分为高频反射式、低频透射式两种。

6、变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与测量范围的矛盾，这点限制了它的使用，仅适用于微小位移的测量。

9、电感式传感器应用，如设计液罐内液体液位测量系统，作出系统结构图，并分析工作原理。

习题P51:2、4、6、10、11

第4章

电容式传感器

一、填空题

1、电容式传感器结构及原理。

2、电容式传感器的等效电路与测量电路，如电桥电路、运放式电路（输出与输入特点）。

3、电容式传感器应用，能用于检测何物理量

如电容式加速度传感器、电容式差压传感器等。

习题：P67，1、2、4

第5章压电式传感器

1、压电效应的基本原理，常用的压电材料有哪些

2、压电传感器的等效电路与测量电路。为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用电荷放大器。

3、为什么压电式传感器不能用于静态测量，只能用于动态测量中而且是频率越高越好

4、压电式传感器的应用：加速度、压力，超声波测距、测液位、测速等。

习题：P83，3、8、12；

第6、10章磁电式传感器（磁敏传感器）

1、磁电式传感器分类、结构及原理（变磁通、恒磁通、动钢动圈等）。

进行齿轮转速测量。已知齿数Z =48，测得频率 F =120Hz，则该齿轮的转速为

____150r/min______。

2、磁电式传感器测量电路。

3、霍尔效应原理及应用。

4、霍尔元件的不等位电势的概念是什么，温度补偿的方法有哪几种。

5、霍尔传感器应用：测量位移、测量电流（磁平衡方式测量）、测量转速的原理。

习题：P92，2、3；

第7章热电式传感器

1、热电偶、热电阻、热敏电阻等传感器的结构、原理。掌握热电偶相关计算（如已知温度差求输出热电势等），分度表的使用，

2、热电偶在实际中测量温度时，需要几个定律来提供理论上的依据，这些定律分别是：匀质导体定律，中间导体定律，连接导体定律。

3、热电偶测温的冷端温度不为零的补偿方法与措施。

4、热敏电阻按温度系数分为，，三种。

5、集成温度传感器原理及应用，如利用AD590、DS18B20等设计摄氏温度计。

6、300K时硅对μm光的吸收系数α为2000cm-1,则平均透入深度为；若对μm光，平均透入深度为10μm，则α=

。

7、热辐射温度计中调制盘的作用_______________________

___。

习题P110：3、6、8、13、18

第8章光电式传感器

1、光电效应、外光电效应、内光电效应、光电导效应、光生伏特效应概念及原理。

2、各种光电效应对应的光电传感器分别是哪一些

3、各种光电传感器的结构及原理，光谱特性、光照特性、频率特性等。

4、各种光电传感器的应用

习题P135：17、18

第9章光纤传感器

1、光纤结构，光纤数值孔径NA的概念及与n1、n2的关系。光纤是由折射率n1高的___纤芯

_______和折射率n2低的_包层________构成的双层同心圆结构；某光纤n1＝，n2＝，其数值孔径NA为

2、光纤传感器原理。从光纤传感器原理，光纤传感器可分为功能型和非功能型两种

3、光纤传感器有＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿等突出的优点，因此特别适合于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等场合的测量。

4、光纤传感器的应用，如测量位移、测量加速度的光纤传感器结构及原理。

习题P156：16、17

第11章气体传感器及其应用

1、气体传感器、气敏元件的选择性，阴离子吸附、阳离子吸附、物理吸附、化学吸附等概念，各类气体传感器结构及原理

2、半导体气体传感器的测试电路，无机半导体气体传感器的加热电阻丝有什么作用

3、气体传感器的应用，如家用气体报警器、CO安全报警电路、酒精测试仪（TGS-812传感器）等。

4、简述改善气敏元件的气体选择性的常用方法

习题：1、5、10

第12章湿度传感器及其应用

1、简要说明湿敏电阻传感器的工作原理，并举例说明其用途。

2、简述湿度传感器的概念以及分类

3、什么是湿敏元件的湿滞回线和湿滞回差

各种湿敏元件吸湿和脱湿的响应时间各不相同，而且吸湿和脱湿的特性曲线也不相同。一般总是脱湿比吸湿迟后，我们称这一特性为湿滞现象.

4、湿度传感器应用：湿度计及其标定、粮仓湿度测控等。习题1、4、10

传感器技术与应用第3版习题答案

《传感器技术与应用第3版》习题参考答案习题1 1.什么叫传感器？它由哪几部分组成？答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。 2. 传感器在自动测控系统中起什么作用？答：自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。一个完整的自动测控系统，一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量，提供给测量电路处理。 3. 传感器分类有哪几种？各有什么优、缺点？答：传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测输入量来分，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等；另一种是按传感器的工作原理来分，如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器等。还有按能量的关系分类，即将传感器分为有源传感器和无源传感器；按输出信号的性质分类，即将传感器分为模拟式传感器和数字式传感器。按被测输入量分类的优点是比较明确地表达了传感器的用途，便于使用者根据其用途选用；缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异，不便使用者掌握其基本原理及分析方法。按工作原理分类的优点是对传感器的工作原理比较清楚，有利于专业人员对传感器的深入研究分析；缺点是不便于使用者根据用途选用。 4. 什么是传感器的静态特性？它由哪些技术指标描述？答：传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性。它有线性度、灵敏度、重复性、迟滞现象、分辨力、稳定性、漂移等技术指标。 5. 为什么传感器要有良好的动态特性？什么是阶跃响应法和频率响应法？答：在动态（快速变化）的输入信号情况下，要求传感器能迅速准确地响应和再现被测信号的变化。因此，需要传感器具有良好的动态特性。测试和检验传感器的动态特性有瞬态响应法和频率响应法。阶跃响应法即瞬态响应法，是给传感器输入一个单位阶跃函数的被测量，测量其输出特性。动态特性优良的传感器的输出特性应该上升沿陡，顶部平直。频率响应法是给传感器输入各种频率不同而幅值相同，初相位为零的正弦函数的被测量，测量其输出的正弦函数输出量的幅值和相位与频率的关系。动态特性优良的传感器，输出的正弦函数输出量的幅值对于各频率是相同的，相位与各频率成线性关系。

传感器技术原理试题库(包含答案)

一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指。 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。 5、最小检测量和分辨力的表达式是。 6、我们把叫传感器的迟滞。 7、传感器是重复性的物理含意是。 8、传感器是零点漂移是指。 9、传感器是温度漂移是指。 10、传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数。 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比。 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比。 14、传感器确定拟合直线有切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。 15、传感器确定拟合直线切线法是将过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法。 16、传感器确定拟合直线端基法是将把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法。 18、确定一阶传感器输入信号频率范围的方法是由一阶传感器频率传递函数 ω(jω)=K/(1+jωτ),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段，即由B/A=K/(1+(ωτ)2)1/2,从而确定ω，进而求出f=ω/(2π)。 Y K X ?=?CN M K =max max 100%100%H H F S F S H H Y Y δδ????=±?=±?2或23100%K F S Y δδδ?-=±????0F S 100% Y Y 零漂＝max 100%F S T Y ????　max *100%L F S Y Y σ??=±

传感器检测技术及应用期末考试试题

《自动检测技术》复习题．．．．．．．．．．．一、填空题： 1.自动检测系统分为开环系统和闭环系统，气象观测系统属于开环系统，炉温自动系统属于闭环系统。 2.有人把计算机比喻为一个人的大脑，传感器则是人的感官。 3.对仪表读数不需经过任何运算就能直接得到测量的结果，就叫直接测量。对被测物理量必须经过方程组才能得到最后结果，就叫间接测量。 4.传感器命名：由主题词加四级修饰语构成，第一级修饰语是指被测量；第三级修饰语是指特征描述；第四级修饰语是指主要技术指标。 5.1994年12月1日国家批准实施的GB/T14479-93《传感器图用图形符号》已与国际接轨。按照它的规定，传感器图用图形符号由符号要素正方形和等边三角形组成，其中要素正方形表示转换元件。等边三角形表示敏感元件。 6.我国电工仪表的准确度等级S就是按满度相对误差γm分级的；按大小依次分成,,,,,。例如某电表S=即表明它的准确度等级为3级，也就是它的满度误差不超过±%，即|γm|≤，或习惯上写成γm=±。为了减小测量中的示值，在进行量程选择时应尽可能使示值接近满度值，一般以示值不小于满度值的2/3为宜。

7.某级电流表，满度值A=100μA，求测量值分别为x1=100μA时的示值相对误差为±1%。x2=80μA时的示值相对误差为±%；x3=20μA时的示值相对误差为±0,5%。 9.家用电器的温度检测中，空调器属于湿度传感器，电冰箱属于温度传感器。 10.热敏电阻按其性能分为正温度系数（PTC），负温度系数（NTC），临界温度系数（CTC）三种，电机的过热保护属PTC保护，晶体管保护属NTC保护。 11.电容式传感器有三种基本类型，即变极距型、变面积型和变介电常数型。 12按误差产生的特性可将误差分为绝对误差和相对误差。 13.0.5级电工仪表的引用误差的最大值不超过±%.。 14.标称值为102μf，容许误差为±5%的电容，其实际值范围是测量100℃的温度用级温度计可能产生的绝对误差+，示值相对误差 16.由温包、毛细管和压力敏感元件组成的是压力式温度计。 17.热敏电阻按性能分为临界温度热敏电阻、PTC热敏电阻和nTC热敏电阻。 18.辐射测温方法分辐射法、和。 19.电容式传感器的基本类型有3种。 20.在流量检测中，先测出流体和流速，再乘以管道截面，即可得出流量的方法称为速度法。

《传感器原理及应用》课后答案

第1章传感器基础理论思考题与习题答案 1.1什么是传感器？（传感器定义）解：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 1.2传感器特性在检测系统中起到什么作用？解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 1.3传感器由哪几部分组成？说明各部分的作用。解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图1.1所示。 1.4传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。意义略（见书中）。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等，应根据被测非电量的测量要求进行选择。 1.5某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV，求其灵敏度。解：其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 1.6某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、

传感器原理与应用复习题及答案【精选】

《传感器原理与应用》试题及答案一、名词解释 1．传感器2．传感器的线性度3．传感器的灵敏度4．传感器的迟滞5．绝对误差6．系统误差7．弹性滞后8．弹性后效9．应变效应10．压电效应11．霍尔效应12．热电效应13．光电效应14．莫尔条纹15．细分二、填空题 1．传感器通常由、、三部分组成。 2．按工作原理可以分为、、、。 3．按输出量形类可分为、、。 4．误差按出现的规律分、、。 5．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 6．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。 7．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。 8．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= 。 9．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。 10．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。 11．电容式压力传感器是变型的。 12．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。 13．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。 14．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。 15．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。 16．目前应用于压电式传感器中的压电材料通常有、、。 17．根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有、、三种基本类型 18．热敏电阻按其对温度的不同反应可分为三类、、。 19．光电效应根据产生结果的不同，通常可分为、、三种类型。 20．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。 21．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，按用途划分用应变式传感器、应变式传感器等（任填两个）。 22．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。23．单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、和可沿线圈轴向

汽修汽车发动机期末考试试题

．．．学年度——2018烟台理工学校2017。到分

几次的逐步拧到规定扭矩，拆卸时，气缸盖螺栓．_ ．_．_．_第一学期期末考试试题三部分。、 6．活塞的基本结构分为、．_．_ ．_ ．_．_ 90分钟 17 年级科目：汽车发动机构造与维修时间．_ ，气环的主要作用是和 7．活塞环分为．_．_ ．名．．姓．

。和和，油环的主要作用是．．．得分．两种。8．直列四缸四冲程发动机点火顺序有和．．．_．_．_．_、9. 顶置气门式配气机构按曲轴到凸轮轴的传动方式可分为_封__ ．填空题（每空250.5分，共分）一_．_．_．传动三种。和 _．_．1．发动机的分类：按完成一个工作循环活塞的往复次数不同，分为号．．．学．℃。发动机冷却水的最佳工作温度一般是 10. ．．；按气缸的和。按冷却方式分为与．．．、和发动机的润滑方式分为润滑等三种。．11.．．和排列形式分为、对置式发动机，按燃料不同分．．．汽车发动机用的机油泵一

般有式和式两种。． 12.．_．和为。_．_．．_ 13.柴油机燃烧室按其结构形式可分为燃烧室和燃烧室两类。．_．．_2. 四冲程汽油机的活塞每运动四个冲程，完成一个工作循环，这四个冲程依次称．_．．_ 14.发动机的磨合过程分为两个阶段，第一阶段分为和．_．级．。，，，为密班第二阶段一般称为。．．． 3汽车发动机有两大机构，、．．．．二．选择题（每题2分，共28分）．_、、和、．_． _．．_1、活塞一个冲程所扫过的容积称为（）．_．五大系统组成。．_ A、燃烧室容积 B、气缸工作容积 C、气缸总容积．_．．_．业．、．曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组，即机体组4 。．2、汽油发动机润滑系的主要作用不包括下列哪一项（）．专．．A、密封 B、减震C、供油．．．5安装气缸盖时，到紧固气缸盖螺栓按由的顺序，． 3、进气门打开、排气门关闭的冲程是（）

《传感器技术与应用》期中考试题(含答案)

一、填空题：（每空2分，共20分） 1、传感器的动态特性越好，则能测的信号频率越宽（宽、窄）。 2、已知一米尺的修正值为-2mm，现用该米尺测得某物体长度为32.5cm，则该物体长度为 32.3 。 3、测50mm的物体，测得结果为50.02mm，则相对误差为 0.04% 。 4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。 5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。 6、在差动变压器的实验中，观察到的现象是在一定范围内呈线性。 7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时，这些晶体物质会产生变形，这种现象称为逆压电效应。 8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或加装等位环来减小。 9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型（调幅、调频、调相）。二、判断题（正确的打√，错误的打×。每小题1分，共10分） 1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。（ x ） 2、为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。（ Y ） 3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大，灵敏度越低，非线性误差越小，量程越大。（ Y ） 4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。（ Y ） 5、压电式传感器只能进行动态测量。（ Y ） 6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。（ X ） 7、求和取平均是为了减小系统误差。（ X ）

8、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属，还可以测量非金属。（ X ） 9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。（ X ） 10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。（ Y ）三、计算题（每小题10分，共50分） 1、将一电阻应变片接入电桥电路中，已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧，R3=40欧，R4=100欧。运算放大器的电压增益为20。问R2选取多大合适？如果该电阻应变片的灵敏度为4，受力的作用后发生变形其应变为2×10-3，电阻值变化为多少？受到该力的作用后输出电压U为多少？ U

《汽车发动机构造与维修》期末考试试题及答案

《汽车发动机构造与维修》期末考试试题时间：100分钟满分：100分一、填空题（15×2＝30分） 1、汽车的动力源是。 2、四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即、、、。 3、曲柄连杆机构的零件分为、和三部分。 4、活塞环分为和两类。 5、配气机构由和两部分组成。 6、凸轮轴靠曲轴来驱动，传动方式有、和三种。 7、按冷却介质不同，发动机冷却系统分为和两种类型。 8、润滑系一般采用、和、三种润滑方式。 9、电控发动机的三大组成、、。 10、飞轮边缘一侧有指示气缸活塞位于上止点的标志，用以作为调整和检查正时和正时的依据。 11、四缸四冲程的发动机工作顺序一般是和 12、电控发动机燃油喷射系统是由三个子系统组成分别是、、。

13、机油泵常见的结构形式有和机油泵。 14、汽油的使用性能指标主要有、、。 15、发动机装配的一般原则：、、二、单项选择题（10×2＝20分） 1、活塞每走一个行程，相应于曲轴转角( )。 A.180° B.360° C.540° D.720° 2、下列发动机组成中柴油机所没有的是( )。 A.冷却系统 B.起动系统 C.点火系统 D.润滑系统 3、在将气缸盖用螺栓固定在气缸体上,拧紧螺栓时,应采取下列方法( )。 A.由中央对称地向四周分几次拧紧 B.由中央对称地向四周分一次拧紧 C.由四周向中央分几次拧紧 D.由四周向中央分几次拧紧 4、活塞在制造中，其头部有一定锥度，主要是由于( )。 A.材料 B.可减少往复运动惯性力 C.活塞在工作中受热不均匀 D.润滑可靠 5、曲轴与凸轮轴之间的传动比为( )。 A.2:1 :2 D.4:1 6、由于冷却系统故障导致发动机出现过热的原因下述不对的是

传感器技术与应用试题及答案(二)

传感器技术与应用试题及答案（二）传感器技术与应用试题及答案(二) 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( ) A 0.1 B 0.2 C 5 D 2 2、( )又可分为累进性的、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。 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( )。

《传感器原理》试卷及答案

第 1 页共 3 页铜陵学院继续教育学院 2009-2010学年第二学期《传感器原理与应用》考试试卷（适用班级：08级电气工程专升本）一、填空题（每小题2分，共20分）： 1、传感器通常由、和三部分组成。 2、根据测量误差出现的规律和产生的原因不同，误差可分为、和三种类型。 3、电阻应变片由、、和引线等部分组成。 4、单线圈变隙式电感传感器的结构主要由、、三部分组成。 5、按照电涡流在导体内的贯穿情况，电涡流式传感器可分为式和式两类。 6、对于电容式传感器，改变、和中任意一个参数都可以使电容量发生变化。 7、霍尔元件的零位误差主要由、、和自激场零电势等原因产生。 8、热电偶测温回路的热电势由和两部分组成。 9、按测温转换原理的不同，接触式测温方法可分为式、式和式等多种形式。 10、光栅式传感器一般由、和组成。二、简答题（每小题6分，共24分）： 1、什么叫迟滞? 2、螺旋管式差动变压器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 3、什么是霍尔效应？ 4、热电偶的中间温度定律的内容是什么？三、论述题（每小题10分，共20分）： 1、下图是单管液柱式压力计示意图，已知大容器直径为 D ，通入被测压力1p ，玻璃管直径为d ，通入大气压2p ，且D 远大于d ，试论述该压力计测量被测压力的原理。姓班级学号 ―――――――――装――――――――――订―――――――――线―――――――――――

2、利用光电靶测量弹丸飞行速度的结构原理如图所示，试论述其工作原理。光源光束光电元件测时仪四、计算题（每小题9分，共36分）： 1、已知被测电压范围为15~25V，现有（满量程）50V、0.5级和200V、0.1级两只电压表，应选用哪只电压表来进行测量？ 2、有一金属应变片，其灵敏系数K=2.0，初始电阻值为120Ω，将应变片粘贴在悬臂梁上，悬臂梁受力后，使应变片阻值增加了1.2Ω，问悬臂梁感受到的应变是多少？ 3、已知变面积式电容传感器的两极板间距离为10mm，极板间介质的介电常数为ε0＝50μF/m，两极板几何尺寸一样，为30mm×20mm，在外力作用下，其中动极板在原位置上向外移动10mm，试求电容变化量△C和传感器灵敏度K各为多少？ 4、用R型热电偶测某高炉温度时，测得参比端温度t1=30℃；测得测量端和参比端之间的热电动势E（t，30）=11.402mV，试求实际炉温（已知：E（30，0）=0.172mV；E（1080，0）=11.574mV）。第 2 页共 3 页

传感器与检测技术期末考试试题与答案

第一章传感器基础 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号主称——传感器，代号C；被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2；转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3；序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。例：应变式位移传感器：C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0的要求，因此对△U，这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示：图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻R L的值，负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。

汽修发动机期末试卷

2015年《汽车综合试卷》期未考试试题发动机部分试题：一：填空题 1、发动机气缸压力值______MPa.各缸允许差________MPa 。 2、发动机分缸高压线电阻大约为_______. 3、发动机火花塞间隙值为_______。 4、发动机正常怠速值为_______。 5、汽油滤芯更换周期_______。 6、汽车发动机正常的工作温度是_______。 7、大修发动机更换四配套：______________________。 8、选配活塞环必须检查：________________________六项。 9、喷油泵柴油机三大偶件：_____________________。 10、气门的运动规律：_____________________________。 11、汽油发动机是靠_______点燃混合气作功。柴油发动机是靠_______点燃柴油做功。 12、柴油发动机使用的是_______缸套。 13、举升机升起后_______才能在车下工作。 14、气缸总容积和燃烧室容积的比值_______。 15、按照气缸的排列形式，汽油发动机分为_______和_______。 16、连杆轴承异响什么原因照成的？ ………………………线………………………封…………………………………密……………………………………… 分数：

底盘部分试题一：填空题 1、轮胎充气压力值为_______。 2、发动机机油压力值正常转速2000r/min不低于_______。 3、机油滤芯更换周期_______。 4、电动转向和液压转向区别：____________________。 5、传动系有_________________________________组成。 6、将汽车个总成及部件连接成一个整体，并对全车起支撑作用的叫_______。 7、变速器按其传动比变化方式分为_________________。万向节按其速效特性分为_______ 万向节，_______万向节等。二：选择题 1、缸盖螺栓的拧紧力矩为：（） A、由两边到中间依次拧紧； B、由两边到中间依次拧紧； C、由中间到两边交叉分两次拧紧 2、活塞环的哪个间隙测量需将环放入缸筒内，（） A、端隙； B、边隙； C、背隙 3、以下的哪个轴承磨损，会使发动机出现“嘡、嘡、嘡”的异响（） A、曲轴轴承响； B、连杆轴承响； C、凸轮轴轴承响 4、尼桑发动机配气传动机构采用哪种传动（） A、齿形带传动； B、链传动； C、正时齿轮传动 5、下列哪个部件消除了气门间隙，省去了调气门工序（） A、凸轮； B、摇臂； C、液力挺住

传感器技术与应用考题及部分答案

一、填空题（每空1分，共30分） 1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波，低于16 Hz的声波称为次声波，高于20k Hz的声波称为超声波。 2、超声波可分为纵波、横波、表面波。 3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播；横波只能在固体中传播。 4、在空气中传播的超声波，其频率应选得较低；在固体、液体中传播的超声波，其频率应选得较高。 5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。 6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性，亦称为光谱响应。 7、光敏电阻的阻值与入射光量有关，而与电压、电流无关。 8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时，光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。 9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。 10、光电开关可分为直射（透射）型和反射型两种。 11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。 12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。 13、接触式码盘的码道数n越大，所能分辨的角度α越小，测量精度越高。

14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。二、选择题（每小题2分，共30分） 1、直探头可发射和接收 A 波，斜探头可发射和接收 B 波。 A 纵B横C表面 2、超声波测厚常用C 法。 A穿透B反射C脉冲回波 3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态；而光电池通常处于 A 偏置状态。 A 正向B反向C零 4、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A上升B下降C不变 5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。 A 0.8mm B 0.8μm C 0.8nm 6、下列传感器中，不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。 A 长光栅 B 感应同步器 C 角编码器 7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。 A 电压信号 B 电流信号 C 脉冲信号 8、某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为 A μm。 A 5 B 20 C 50 9、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。 A 抗干扰 B 辨向 C 进行三角函数运算 10、增量式编码器通常为 B 码盘。 A 接触式 B 光电式 C 电磁式 11、有一只1024位增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了102400个脉冲，则该编码器测得的转速为 A r/min。 A 200 B 1024 C 3000 12、感应同步器的输出电压 C 励磁电压。

传感器考试试题答案终极版 - 副本

传感器原理考试试题 1、有一温度计，它的量程范围为0--200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为__±1℃______，当测量100℃时的示值相对误差为_±%1_______。 2、传感器由___敏感元件___ 转换元件_、______测量电路_三部分组成 3、热电偶的回路电势由_接触电势、温差电势_两部分组成，热电偶产生回路电势的两个必要条件是_即热电偶必须用两种不同的热电极构成；热电偶的两接点必须具有不同的温度。。 4、电容式传感器有变面积型、变极板间距型、变介电常数型三种。 5．传感器的输入输出特性指标可分为_静态量_和____动态量_两大类，线性度和灵敏度是传感器的__静态_量_______指标，而频率响应特性是传感器的__动态量_指标。 6、传感器静态特性指标包括__线性度、__灵敏度、______重复性_______及迟滞现象。 7、金属应变片在金属丝拉伸极限内电阻的相对变化与_____应变____成正比。 8、当被测参数A、d或ε发生变化时，电容量C也随之变化，因此，电容式传感器可分为变面积型_、_变极距型_和_变介质型三种。 9、纵向压电效应与横向压电效应受拉力时产生电荷与拉力间关系分别为 F y。和q y=?d11a b 10、外光电效应器件包括光电管和光电倍增管。 1、何为传感器的动态特性？动态特性主要的技术指标有哪些？（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性；（2）动态指标：对一阶传感器：时间常数；对二阶传感器：固有频率、阻尼比。

2、传感器的线性度如何确定？拟合直线有几种方法？传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度；。四种方法：理论拟合，端基连线拟合、过零旋转拟合、最小二乘法拟合。 3、应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法有哪些？（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变；（2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。 4、分布和寄生电容对电容传感器有什么影响？一般采取哪些措施可以减小其影响？寄生电容器不稳定，导致传感器特性不稳定，可采用静电屏蔽减小其影响，分布电容和传感器电容并联，使传感器发生相对变化量大为降低，导致传感器灵敏度下降，用静电屏蔽和电缆驱动技术可以消除分布电容的影响。 5、热电偶测温时为什么要进行冷端补偿？冷端补偿的方法有哪些？答：热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。三、计算题 1、下图为圆形实芯铜试件，四个应变片粘贴方向为R1、R4 轴向粘贴，R 2、R3 圆周向粘贴，应变片的初始值R1=R2=R3=R4=100Ω，灵敏系数k=2，铜试件的箔松系数μ= 0.285，不考虑应变片电阻率的变化，当试件受拉时测得R1 的变化ΔR1 = 0.2Ω。如电桥供压U = 2V，试写出ΔR2、ΔR 3、ΔR4 输出U0（15分）

传感器期末考试试卷问题详解

一、填空题（每题3分） 1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。 2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。 3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。 4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。 5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。 6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。 7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。 8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。 15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。 16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。 17、电容式传感器的优点主要有测量围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。 18、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。 19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。 20、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。 21、21、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。22、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。 23、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。 24、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。 25、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。 26、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和低频透射式两大类。 27、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。 28、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。 29、压电式传感器是一种典型的自发电型传感器(或发电型传感器) ，其以某些电介质的压电效应为基础，来实现非电量检测的目的。 30、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为极化效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称电致伸缩效应。 31、压电式电压放大器特点是把压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正比。 32、电荷放大器的特点是能把压电器件的高阻的电荷源变换为传感器低阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。 33、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的温差电势。 34、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间温度定律。 35、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。 36、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。 37、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。 38、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。 39、热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合；二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。 40、霍尔效应是指在垂直于电流方向加上磁场，由于载流子受洛仑兹力的作用，则在平行于电流和磁场的两端平面分别出现正负电荷的堆积，从而使这两个端面出现电势差的现象。 41、制作霍尔元件应采用的材料是半导体材料，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。 42、应该根据元件的输入电阻、输出电阻、灵敏度等合理地选择霍尔元件的尺寸。 43、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。 44、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、反射式、辐射式和开关式光电传感器。 45、光电传感器的理论基础是光电效应。 46、用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。 47、把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用同名端反向形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 48．电阻应变片是将被测试件上的应变转换成电阻的传感元件。

汽车发动机原理期末考试题

一、选择题 1、内燃机的压缩比是和燃烧室容积之比。（A）汽缸工作容积；（B）活塞行程扫过的容积；（C）活塞上方容积（D）汽缸最大容积。 2、柴油机进气行程中，吸入的气体是（A）可燃气；（B）柴油气；（C）纯空气；（D）混合气。 3、现代汽车发动机大多采用的是发动机。（A）二冲程；（B）四冲程；（C）增压；（D）风冷。 4、活塞顶离曲轴回转心最近处，称之为（A）上止点；（B）下止点；（C）压缩点；（D）行程点。 5、四冲程发动机运行时，活塞往复四个行程完成一个工作循环，相对应曲轴将（A）一周；（B）二周；（C）三周；（D）四周。 6、1atm（大气压）=1bar(巴)=10(m H2O)=1kgf/cm2= MPa。（A）10；（B）1.0；（C）0.1；（D）0.01。 7、汽油机和柴油机在结构上最大的不同是汽油机（A）无点火系统；（B）有点火系统；（C）有高压油泵；（D）有涡轮增压。8、汽油机与柴油机相比，其有效燃油消耗率（A）汽油机的大；（B）汽油机小于柴油机；（C）两者相当；（D）两者相同。9、汽油机的燃烧室形状很多，但其共同的要求是（A）速燃；（B）湍流；（C）升温快；（D）能产生高压。10、多气门发动机是现代轿车普遍采用的技术，它燃烧室形状是（A）楔形；（B）碗形；（C）半球形；（D）多球形。 11、下列材料中，制造气门弹簧的材料是（A）40SiMn ；（B）40℃rqSiz；（C）40MnB；（D）50QrV。12、同一缸径的发动机，排气门头部断面进气门的。（A）大于；（B）小于；（C）等于；（D）相当于。 13、发动机排气门早开晚关的目的是（A）利于进气；（B）利于排气；（C）减少进气；（D）减少排气。 14、发动机工况不同，配气相位不同，转速低时其相位是（A）早进气晚关排气；（B）晚进气早关排气；（C）不早不晚；（D）进排气都早。 15、汽油在汽油机上的重要使用指标是（A）雾化性；（B）抗爆性；（C）压缩性；（D）可燃性。

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