《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》期末考試試卷及答案資料

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1、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) 、填空題（每題3分） 1、傳感器通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的 —敏感元件—、產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的 轉(zhuǎn)換元件、以及相應(yīng)的信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。 2、金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)是指—金屬材料在受到外力作用時(shí)，產(chǎn)生機(jī)械變形 ， 導(dǎo)致其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象—叫金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)。 3、半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)是—半導(dǎo)體材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生 明顯變化這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。 4、金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其相同點(diǎn)是—它們都是在外界力作用下產(chǎn) 生機(jī)械變形從而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化。 5、金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其不同點(diǎn)是 金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)以 機(jī)械形變?yōu)橹?，材料的電阻?/p>

2、相對(duì)變化為輔；而半導(dǎo)體材料則正好相反，其應(yīng)變 效應(yīng)以機(jī)械形變導(dǎo)致的電阻率的相對(duì)變化為主，而機(jī)械形變?yōu)檩o 。 6、金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)是指—金屬應(yīng)變片單位應(yīng)變引起的應(yīng)變片電阻的 相對(duì)變化叫金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。 7、固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱—壓阻 效應(yīng)。 8、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將 應(yīng)變 轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。 9、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為 —電阻—變化的傳感器。 10、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器， 傳感器由 在彈性元件上粘貼 電阻敏感 元件構(gòu)成,彈性元件用來(lái)感知應(yīng)變，電阻 敏感元件用來(lái)將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻

3、的變化。 11、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器， 傳感器由 在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來(lái) 感知應(yīng)變 .電阻敏 感元件用來(lái)將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。 12、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器， 傳感器由 在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成， 彈性元件用來(lái)感知應(yīng)變， 電阻敏感 元 件用來(lái)將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。 13、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器， 傳感器由 在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成， 彈性元件用來(lái)感知應(yīng)變，電阻敏感元件用 來(lái)將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為 電阻的變化 。 14、要把微小應(yīng)變引起的微小電

4、阻變化精確地測(cè)量出來(lái)，需采用特別設(shè)計(jì)的測(cè)量 電路，通常采用 電橋電路。 15、電容式傳感器利用了將非電量的變化轉(zhuǎn)換為 —電容—的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物 理量的測(cè)量。 16、變極距型電容傳感器做成差動(dòng)結(jié)構(gòu)后，靈敏度提高原來(lái)的 2倍。 17、電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)主要有測(cè)量范圍大、靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短、機(jī)械 損失小、 —結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單—、適應(yīng)性強(qiáng)。 18、電容式傳感器主要缺點(diǎn)有 寄生電容影響較大 、當(dāng)電容式傳感器用于變 間隙原理進(jìn)行測(cè)量時(shí)具有非線性輸出特性。 19、電感式傳感器是建立在 電磁感應(yīng) 基礎(chǔ)上的一種傳感器。 20、電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為 線圈的自感系數(shù)或線圈的互感 系數(shù)

5、的變化，并通過測(cè)量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)非電量的測(cè) 量。 21、電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù)或 線圈的互感系 〃的變化，并通過測(cè)量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)非電量的測(cè) 量。 22、電渦流傳感器可用于 位移測(cè)量 、振幅測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量和無(wú)損探傷。 23、電渦流傳感器可用于位移測(cè)量、 振幅測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量和無(wú)損探傷。 24、電渦流傳感器可用于位移測(cè)量、振幅測(cè)量、 轉(zhuǎn)速測(cè)量和無(wú)損探傷。 25、電渦流傳感器可用于位移測(cè)量、振幅測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量和 無(wú)損探傷 。 26、電渦流傳感器從測(cè)量原理來(lái)分，可以分為高頻掃射式和低頻透射式兩大 類。 27、

6、電感式傳感器可以分為 自感式、互感式、渦流式三大類。 28、壓電式傳感器可等效為一個(gè)電荷源和一個(gè) 電容 并聯(lián),也可等效為一個(gè)與 電容相串聯(lián)的電壓源。 29、壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電型傳感器 （或發(fā)電型傳感器），其以某些 電介質(zhì)的 壓電效應(yīng) 為基礎(chǔ).來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量檢測(cè)的目的。 30、某些電介質(zhì)當(dāng)沿一定方向?qū)ζ涫┝Χ冃螘r(shí)內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象， 同時(shí)在它的 表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后又恢復(fù)不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為 極化 效應(yīng);在介質(zhì)極化方向施加電場(chǎng)時(shí)電介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生形變， 這種效應(yīng)又稱電致 伸縮效應(yīng)。 31、壓電式電壓放大器特點(diǎn)是把壓電器件的高輸出阻抗變換為傳感器的低輸出阻

7、 抗，并保持 輸出 電壓與輸入 電壓 成正比。 32、電荷放大器的特點(diǎn)是能把壓電器件的高內(nèi)阻的電荷源變換為傳感器低內(nèi)阻的 電壓源，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，并使其 輸出電壓與輸入電壓 成正比,且其靈敏度 不受電纜變化的影響。 33、熱電動(dòng)勢(shì)來(lái)源于兩個(gè)方面，一部分由兩種導(dǎo)體的 接觸電勢(shì) 構(gòu)成,另一部 分是單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)。 34、補(bǔ)償導(dǎo)線法常用作熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償, 它的理論依據(jù)是 中間溫度 定 律。 35、常用的熱電式傳感元件有 熱電偶 和熱敏電阻。 36、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢(shì)的測(cè)溫元件, 熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn) 換為電阻變化的測(cè)溫元件。 37、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為

8、電勢(shì) 的測(cè)溫元件、熱電阻和熱敏電阻是將溫 度轉(zhuǎn)換為電阻變化的測(cè)溫元件。 38、熱電阻最常用的材料是 鋁 和銅.工業(yè)上被廣泛用來(lái)測(cè)量中低溫區(qū)的溫度， 在測(cè)量溫度要求不高且溫度較低的場(chǎng)合，銅熱電阻得到了廣泛應(yīng)用。 39、熱電阻引線方式有三種，其中三線制適用于工業(yè)測(cè)量、一般精度要求場(chǎng) 合；二線制適用于引線不長(zhǎng)，精度要求較低的場(chǎng)合；四線制適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量， 精度要求高的場(chǎng)合。 40、霍爾效應(yīng)是指—在垂直于電流方向加上磁場(chǎng)，由于載流子受洛侖茲力的作 用，則在平行于電流和磁場(chǎng)的兩端平面內(nèi)分別出現(xiàn)正負(fù)電荷的堆積， 從而使這兩 個(gè)端面出現(xiàn)電勢(shì)差 —的現(xiàn)象。 41、制作霍爾元件應(yīng)采用的材料是 半導(dǎo)體

9、材料、因?yàn)榘雽?dǎo)體材料能使截流子 的遷移率與電阻率的乘積最大，而使兩個(gè)端面出現(xiàn)電勢(shì)差最大 42、應(yīng)該根據(jù)元件的—輸入電阻—、輸出電阻、靈敏度等合理地選擇霍爾元 件的尺寸。 43、按照工作原理的不同，可將光電式傳感器分為 光電效應(yīng)傳感器、紅外熱 釋電傳感器、固體圖像傳感器和光纖傳感器。 44、按照測(cè)量光路組成，光電式傳感器可以分為透射式、 反射 式、輻射式和 開關(guān)式光電傳感器。 45、光電傳感器的理論基礎(chǔ)是 光電效應(yīng) 。 46、用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的—電荷—與作用在晶面 上的壓強(qiáng)成正比，而與晶片 幾何尺寸 和面積無(wú)關(guān)。 47、把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感

10、變化的互感式傳感器是根據(jù) —變壓器 的基本原理制成的，其次級(jí)繞組都用 —同名端反向 形式連接，所以又叫差 動(dòng)變壓器式傳感器。 48 .電阻應(yīng)變片是將被測(cè)試件上的 應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的傳感元件。 49 .影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏系數(shù) Ko的主要因素是導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化。 50、傳感器的基本特性通常指的是傳感器的輸入和 輸出 之間的關(guān) 系特性。 51、在傳 感器領(lǐng) 域，應(yīng)用比較 廣泛的 基本電量傳感 器有電 阻式傳感器、 電容式傳感器、電感式傳感器和電渦流式傳感器 52、物質(zhì)的光電效應(yīng)通常分為外光電效應(yīng)、 生伏打效應(yīng)三類。 53、壓電式傳感器的工作原理是以晶體的 54、電阻應(yīng)變

11、片的工作原理是基于金屬的 55、 .傳感器的動(dòng)態(tài)特性包括瞬態(tài)響應(yīng)特性和 頻率 響應(yīng)特性。 56、霍爾電勢(shì)與半導(dǎo)體薄片的厚度成 —正 比。 57、溫度傳感器主要用來(lái)檢測(cè)物體的—溫度I 。 58、傳感器是由 敏感元件 與轉(zhuǎn)換元件組成的。 59、紅外測(cè)溫儀是利用熱輻射體在一紅外 波段的輻射通量來(lái)測(cè)量溫 度的。 60、霍爾傳感器是利用—霍爾效應(yīng)—原理將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)化為電勢(shì)的傳感器。 61、壓電傳感器的工作原理是以 晶體 的壓電效應(yīng)為理論依據(jù)。 62、熱電偶屬于 溫度 傳感器，常用來(lái)測(cè)量物體的溫度。 63、電磁波譜中紫光攜帶的能量比紅光攜帶的能量要 大或多 。 64、光纖按其傳輸

12、模式多少分為單模光纖和 多模 光纖。 65、濕敏元件除對(duì)環(huán)境濕度敏感外，對(duì) 溫度 亦十分敏感。 66、熱敏電阻按溫度系數(shù)可分為 PTC（或正溫度系數(shù)型）、NTC 或負(fù)溫度系數(shù)型以及在某一溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的臨界溫度電阻器 CTR 的傳感器。 67、霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為 電勢(shì) 的傳感 器。 68、彈性 滯后 和彈性后效及蠕變是彈性敏感元件的兩個(gè)基本特性。 69、金屬應(yīng)變片的彎曲半徑越大，其 橫向|效應(yīng)也越大。 70、固體受到作用力后 電阻率 發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為固體的壓阻效應(yīng)。 71、熱電阻傳感器分為金屬熱電阻和 半導(dǎo)體 熱電阻兩大類。 72、光

13、纖模式指的是 光波 沿光纖傳播的途徑和方式。 73、光敏二極管是一種利用 PN結(jié) 單向?qū)щ娦缘慕Y(jié)型光電器件。 75、電感式傳感器以電和磁為媒介，利用磁場(chǎng)變換引起線圈的 自感量或者互感量的變化，把非電量轉(zhuǎn)換為電量的裝置。 76、熱電偶回路產(chǎn)生的電勢(shì)由 接觸 電勢(shì)傳和溫差電勢(shì)兩部分組成。 77、光電管是利用 外光電 效應(yīng)制成的光電元件。 78、應(yīng)變片的敏感元件是 敏感柵|。 79、壓電式傳感器的工作原理是以晶體的 壓電效應(yīng) 為理論基礎(chǔ)。 80、磁敏二極管是利用 磁阻效應(yīng) 進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的。 81、熱敏電阻 利用半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件。 82、光電效應(yīng)通常分為

14、外光電效應(yīng)、 內(nèi)光電效應(yīng) 和光生伏特效應(yīng)。 83、金屬應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的 應(yīng)變效應(yīng) 。 84、霍爾傳感器的誤差主要包括零位誤差和 溫度誤差 。 85、傳感器的頻率響應(yīng)特性通常由 幅頻特性 和相頻特性組成。 86、壓電式傳感器的工作原理是以晶體的 壓電效應(yīng) 為理論依據(jù)。 87、紅外傳感器按工作原理可分為 量子型 及熱型兩類。 88、常用的基本電量傳感器包括 電阻式、電感式和電容式傳感器。 89、傳感器按能量變換關(guān)系分為 有—源型和無(wú)源型。 90、光電池是基于 光生伏打 效應(yīng)。 91、傳感器的核心部分是 轉(zhuǎn)換元件; 二、選擇題（將正確的選擇項(xiàng)填入括號(hào)內(nèi)，每題 2

15、分，15題共30 分） 1、金屬絲應(yīng)變片在測(cè)量構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，電阻的相對(duì)變化主要由 （B）來(lái)決定的。 A、貼片位置的溫度變化 B、電阻絲幾何尺寸的變化 C、電阻絲材料的電阻率變化 D外接導(dǎo)線的變化 2、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是 （D ）。 A位移 B材質(zhì)鑒別 C探傷 D 非金屬材料 3、不能采用非接觸方式測(cè)量的傳感器是：（C ）0 A霍爾傳感器；B、光電 傳感器；G熱電偶；D渦流傳感器 4、通常所說的傳感器核心組成部分是指：（B ） A、敏感元件和傳感元件 B、敏感元件和轉(zhuǎn)換元件 C、轉(zhuǎn)換元件和調(diào)理電路 D、敏感元件、調(diào)理電路和電源 5、下列四種光電元件中，基于外光

16、電效應(yīng)的元件是： （C ） A、光敏二極管 B 、硅光電池 C 、光電管 D 、光導(dǎo)管 6、為提高電橋的靈敏度，可采取的方法是：（C ）。 A、半橋雙臂各串聯(lián)一片電阻應(yīng)變片； B、半橋雙臂各并聯(lián)一片電阻應(yīng)變片； C、適當(dāng)提高電橋的電源電壓； D增大應(yīng)變片的初始電阻值。 7、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的10%到90%所需的時(shí)間是（B ）。 A、延遲時(shí)間 B、上升時(shí)間 C、峰值時(shí)間 D、響應(yīng)時(shí)間 8、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于靜態(tài)特性的是（C ）0 A、線性度、靈敏度、阻尼系數(shù) B、幅頻特性、相頻特性、穩(wěn)態(tài)誤差 C、遲滯、重復(fù)性、漂移 D、精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性 9、( 本

17、題為多選題) 利用霍爾片， 我們可以測(cè)量一步到位哪些物理量 ( ABCD ) 。 A、磁場(chǎng)；B、電功率；C、載流子濃度；D、載流子類型。 10、屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是 ( B ) 。 A、重復(fù)性 B、固有頻率 C、靈敏度 D、漂移 11、影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏度系數(shù) K 的主要因素是 ( B )。 A、導(dǎo)電材料電阻率的變化 B、導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化 C、導(dǎo)電材料物理性質(zhì)的變化 D、導(dǎo)電材料化學(xué)性質(zhì)的變化 12、電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有 ( B )。 A、差動(dòng)電橋補(bǔ)償法 B、補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法 C、補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法 D、恒流源溫度補(bǔ)償電路法 13、如將

18、變面積型電容式傳感器接成差動(dòng)形式，其靈敏度將 ( B ) 。 A、保持不變 B、增大為原來(lái)的一倍 C、減小一倍 D、增大為原來(lái)的兩倍 14、 試題關(guān)鍵字： 變間隙式。 當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離 d 增加 時(shí)，將引起傳感器的 ( B )。 A、靈敏度增加 B、靈敏度減小 C、非線性誤差增加 D、非線性誤差不變 15、 (本題為多選題)電容式傳感器中輸入量與輸出量的關(guān)系為線性的有( AB ) 。 A、變面積型電容傳感器 B、變介質(zhì)型電容傳感器 C、變電荷型電容傳感器 D、變極距型電容傳感器 16、試題關(guān)鍵字：平衡條件。交流電橋的平衡條件為 ( B ) 。 A、相

19、鄰橋臂阻抗值乘積相等 B、相對(duì)橋臂阻抗值乘積相等 C、相對(duì)橋臂阻抗值比值相等 D、相鄰橋臂阻抗值之和相等 17、下列說法正確的是 ( D )。 A、差動(dòng)整流電路可以消除零點(diǎn)殘余電壓，但不能判斷銜鐵的位置。 B、差動(dòng)整流電路可以判斷銜鐵的位置和運(yùn)動(dòng)方向。 C、相敏檢波電路可以判斷位移的大小，但不能判斷位移的方向。 D、相敏檢波電路可以判斷位移的大小和位移的方向。 ( ABCD 18、試題關(guān)鍵字：測(cè)量(本題為多選題)電感式傳感器可以對(duì) 物理量進(jìn)行測(cè)量。 A、位移 B、振動(dòng) C、壓力 D、流量 19、 試題關(guān)鍵字： 壓電式傳感器。 石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)對(duì)比正確的是 (

20、B )。 A、壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性也比石英晶體好 B、壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性不如石英晶體好 C、石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性也比壓電陶瓷好 D、石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性不如壓電陶瓷好 20、試題關(guān)鍵字：石英晶體。石英晶體在沿電軸 X 方向的力作用下會(huì) ( D ) A、不產(chǎn)生壓電效應(yīng) B、產(chǎn)生逆向壓電效應(yīng) C、產(chǎn)生橫向壓電效應(yīng) D、產(chǎn)生縱向壓電效應(yīng) 21、試題關(guān)鍵字：石英晶體的結(jié)構(gòu)。關(guān)于石英晶體的結(jié)構(gòu)下列說法正確的是 ( C )。 A、石英晶體具有完全各向異性的特性； B、石英晶體具有完全各向同性的特性；

21、C、石英晶體是介于各向異性和石英晶體具有完全各向異性的晶體； D、以上說法都不對(duì)。 22、熱電偶的最基本組成部分是 ( A ) 。 A熱電極B、保護(hù)管 C、絕緣管D、接線盒 23、 為了減小熱電偶測(cè)溫時(shí)的測(cè)量誤差， 需要進(jìn)行的溫度補(bǔ)償方法不包括 ( D ) A補(bǔ)償導(dǎo)線法 B、電橋補(bǔ)償法 C、冷端恒溫法 D差動(dòng)放大法 24、熱電偶測(cè)量溫度時(shí) ( D ) 。 A需加正向電壓 B、需加反向電壓 C、加正向、反向電壓都可以 D不需加電壓 25、 在實(shí)際的熱電偶測(cè)溫應(yīng)用中， 引用測(cè)量?jī)x表而不影響測(cè)量結(jié)果是利用了熱電 偶的哪個(gè)基本定律 ( A ) 。 A中間導(dǎo)體定律 B、中間溫度定律

22、 C、標(biāo)準(zhǔn)電極定律 D均質(zhì)導(dǎo)體定律 26、將一支靈敏度為 0.08 mV/ C 的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端處溫度 為50 c 電壓表上讀數(shù)為60mV則熱電偶熱端溫度為（D ） C A、 600； B、 750； C、 850； D、 800 27、鍥銘-鍥硅熱電偶靈敏度為0.04 mV/C,把它放在溫度為1200c處，若以指 示儀表作為冷端，此處溫度為50C,則熱電勢(shì)大?。˙ ） mV A、 60； B、 46； C、 56； D、 66。 28、已知在某特定 條件下材料A與鋁配對(duì)的熱電勢(shì)為13.967 mV,材料B與柏 配對(duì)的熱電勢(shì)是8.345 mV則在此特定條件下，材

23、料 A與材料B配對(duì)后的 熱電勢(shì)為（ A ） mV。 A、 5.622 ； B、 6.622 ； C、 7.622 ； D、 8.622 。 29．電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有（ ABD ） 。 A ．差動(dòng)電橋補(bǔ)償法 B.補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法 C.補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法 D .恒流源溫度補(bǔ)償電路法 30．當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離 d 增加時(shí)，將引起傳感器的 （ BD ） 。 A.靈敏度增加 B.靈敏度減小 C.非統(tǒng)性誤差增加 D,非線性誤差減小 31．在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于（ BD ） 。 A.外光電效應(yīng) B.內(nèi)光電效應(yīng) C.光電發(fā)

24、射 D.光導(dǎo)效應(yīng) 32. 利用物質(zhì)的光電效應(yīng)制成的傳感器稱為（ B ） A.壓電傳感器 B,光電傳感器 C.磁電傳感器 D.溫度傳感器 33. 將力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電信號(hào)形式的傳感器稱為（ A ） A.力敏傳感器 B.光電傳感器 C.智能傳感器 D.電阻傳感器 34. 磁敏傳感器中將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電勢(shì)的霍爾傳感器是利用（ D ） A.壓電效應(yīng)原理 B.力學(xué)效應(yīng)原理 C.光電效應(yīng)原理 D.霍爾效應(yīng)原理 35. 超聲波傳感器的聲波頻率（ D ） A.低于 16Hz B .低于 10kHz C.高于 10kHz D.高于 20kHz 36. 熱電偶在溫度測(cè)量中應(yīng)用非

25、常廣泛，其工作原理是（ A ） A.熱電效應(yīng) B.光電效應(yīng) C.磁電效應(yīng) D.熱敏效應(yīng) 37. 能夠測(cè)量大氣濕度的傳感器稱為（ B ） A.溫度傳感器 B .濕度傳感器 C.光電器件 D.熱敏元件 38. 為了檢測(cè)我們生活環(huán)境周圍的有害的氣體的濃度，常采用（ C ） A.濕度傳感器 B .溫度傳感器 C.氣敏傳感器 D.力敏傳感器 39. 以下屬于無(wú)源型傳感器是（ D ） A.發(fā)電型 B .熱電偶 C.氣敏傳感器 D.電阻式傳感器 40. 光電傳感器的基本原理是物質(zhì)的（ B ） A.壓電效應(yīng) B .光電效應(yīng) C.磁電效應(yīng) D.熱電效應(yīng) 41. 傳感器的輸出對(duì)隨時(shí)間

26、變化的輸入量的響應(yīng)稱為傳感器的（ A ） A .動(dòng)態(tài)響應(yīng) B .線性度 C .重復(fù)性 D .穩(wěn)定性 42. 壓磁式傳感器的原理是利用鐵磁材料的（ B ） A.壓電效應(yīng) B .壓磁效應(yīng) C.光電效應(yīng) D.霍爾效應(yīng) 43. 超聲波在以下介質(zhì)中傳播時(shí)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰減，其中衰減最大的是（ C ） A.半導(dǎo)體 B .石油 C .空氣 D.水 44. 下列可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量的溫度傳感器是（ D ） A.熱膨脹式 B.壓力式 C.熱電偶 D .比色高溫計(jì) 45. 電阻式濕度傳感器最能夠測(cè)量大氣的（ B ） A .溫度 B .濕度 C.成分 D.密度 46. 用來(lái)測(cè)量一氧化碳、二氧

27、化硫等氣體的固體電介質(zhì)屬于（ D A.濕度傳感器 B.溫度傳感器 C.力敏傳感器 D.氣敏傳感器 47. 差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓太大時(shí)會(huì)使其靈敏度（ C ） A.較大增加 B .不變 C .下降 D.略有增加 48. 以下 不 屬于電容式傳感器測(cè)量電路的是（ B ） A.調(diào)頻電路 B.放大器 C.交流電橋 D .脈沖電路 49. 光敏電阻的工作原理是基于（ D ） A.磁電效應(yīng) B.光生伏打效應(yīng) C.外光電效應(yīng) D.內(nèi)光電效應(yīng) 50. 微應(yīng)變式傳感器依據(jù)的基本效應(yīng)是（ C ） A.磁電效應(yīng) B.壓電效應(yīng) C.壓阻效應(yīng) D.光電效應(yīng) 51. 通常能夠產(chǎn)生壓磁效應(yīng)的

28、物質(zhì)是（ C ） D .高分子 D.工作頻率 ） D.力敏電阻 電阻式傳感器 A.金屬 B .陶瓷 C .鐵磁材料 52. 以下 不 屬于超聲波傳感器主要性能指標(biāo)的是（ A ） A.工作壓力 B .工作溫度 C .靈敏度 53. 利用半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件是（ B A.光敏電阻 B.熱敏電阻 C.磁敏電阻 54. SnO2 和 ZnO 半導(dǎo)體材料常用于（ A ） A.氣敏傳感器 B.電感式傳感器 C.光電傳感器 D. 55. 光敏二極管在光照射時(shí)產(chǎn)生的電流稱為（ C ） A.暗電流 B.截止電流 C.光電流 D.放大電流 56. 固體受到作用力

29、后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為（ B ） A.電壓效應(yīng) B.壓阻效應(yīng) C.磁阻效應(yīng) D.力阻效應(yīng) 57. 當(dāng)超聲波從液體垂直入射到氣體時(shí)，反射系數(shù)接近 1，此時(shí)超聲波會(huì)（ D ） A.幾乎全部透射 B .幾乎全部吸收 C.幾乎全部折射 D.幾乎全部反射 58. 可燃?xì)怏w報(bào)警電路中，主要采用（ C ） A.力敏傳感器 B.磁敏傳感器 C.氣敏傳感器 D.光敏傳感器 59. 電渦流傳感常用的材料為（ D ） A.玻璃 B .陶瓷 C.高分子 D.金屬 60. 以下特性屬于傳感動(dòng)態(tài)特性的是（ A ） A .瞬態(tài)響應(yīng) B .線性度 C.靈敏度 D.穩(wěn)定性 61. 據(jù)光生伏打效應(yīng)制成

30、的光電件是（ B ） A.光敏電阻 B.光電池 C.光敏二極管 D.光敏晶閘管 62. 利用霍爾效應(yīng)制成的傳感是（ C ） A .磁敏傳感器 B .溫度傳感器 C .霍爾傳感器 D .氣敏傳感器 63. 影響超聲波的衰減程度的因素有介質(zhì)和（ B ） A .溫度 B .頻率 C .濕度 D .濃度 64. 電容式濕度傳感主要包括陶瓷電容式和（ B ） A.金屬電容式 B.高分子電容式 C.半導(dǎo)體電容式 D.單晶電容式 65. 利用外光電效應(yīng)原理制成的光電元件是（ B ） A.光敏電阻 B.光電管 C.光電池 D.光敏晶體管 66. 熱電偶回路電動(dòng)勢(shì)主要包括接觸電勢(shì)和（ D ）

31、 A.輻射電勢(shì) B.溫度電勢(shì) C.熱電勢(shì) D.溫差電勢(shì) 67. 傳感按輸出量可分為數(shù)字傳感和（ A ） A.模擬傳感器 B .溫度傳感器 C .生物量傳感器 D.化學(xué)量傳感器 68. 互感式電感傳感又稱為（ B ） A.電流式傳感器 B .變壓器式傳感器 C .差動(dòng)傳感器 D.渦流傳感器 69. 具有壓電效應(yīng)的物體稱為（D ） A.磁電材料 B.光電材料 C.壓電效應(yīng) D.壓電材料 70. 電位器式電阻傳感器和應(yīng)變片式電阻傳感器相比，后者的靈敏度（ C ） A .低 B.與前者相等 C .高 D.無(wú)法確定 71. 光敏二極管在沒有光照時(shí)產(chǎn)生的電流稱為（ A ） A.暗電

32、流 B.亮電流 C.光電流 D.導(dǎo)通電流 72. 超聲波傳播速度最快的介質(zhì)是（D ） A.水 B .空氣 C .氧氣 D .鋼鐵 73. 從氣敏元件與被測(cè)氣體接觸到氣敏元件參數(shù)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)所需要時(shí)間 稱為（C ） D.選擇性 D.霍爾元件 D . N型半導(dǎo)體 D.熱電效應(yīng) A.靈敏度 B.穩(wěn)定性 C.響應(yīng)時(shí)間 74. 具有壓磁效應(yīng)的磁彈性體叫做（B ） A.壓電元件 B .壓磁元件 C.壓阻元件 75. 最適合制作霍爾傳感器的物質(zhì)是（ D ） A.絕緣體 B .金屬 C . P型半導(dǎo)體 76. 光電傳感器的基本原理是基于物質(zhì)的（ B ） A.壓電效應(yīng) B.光電效

33、應(yīng) C.磁電效應(yīng) 三、判斷題（在你認(rèn)為對(duì)的判斷后打N,錯(cuò)的判斷后打M,每題1分, 10題共10分） 1,壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適合于頻率較低的被測(cè)量的測(cè) 量，甚至是靜態(tài)量的測(cè)量。（M ） 2,光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流 要大。這樣光敏電阻的靈敏度就高。（Y ） 3,真值是指一定的時(shí)間及空間條件下，某物理量體現(xiàn)的真實(shí)數(shù)值。真值是客觀 存在的，而且是可以測(cè)量的。（M ） 21 .線性度是傳感器的靜態(tài)特性之一。 （V ） 改正： 22 .電渦流式傳感器可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量和探傷。 （，） 改正： 23 .光電三極管不是根據(jù)光

34、電效應(yīng)原理制成的。 （x ） 改正：光電三極管是根據(jù)光電效應(yīng)原理制成的。 24 .應(yīng)變片式壓力傳感器僅能對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)量。 （x ） 改正：應(yīng)變片式壓力傳感器可以對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)量。 25 .熱敏電阻除了用于溫度傳感器外，還可用于濕度傳感器。 （V ） 改正： 21 .時(shí)間響應(yīng)特性為傳感器的靜態(tài)特性之一。 （x ） 改正：時(shí)間響應(yīng)特性為傳感器的動(dòng)態(tài)特性之一 22 .變壓器式傳感器可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量。 （V ） 改正： 23 .光敏二極管是根據(jù)壓電效應(yīng)原理制成的。 （x ） 改正：光敏二極管是根據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)原理制成的。 24 .電阻應(yīng)變片式傳感器可以對(duì)位移、加速度、壓力等進(jìn)行測(cè)

35、量。 （， ） 改正： 25 .石英音叉諧振傳感器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)和諧振特性制成的。 （，） 改正： 21 .在傳感器的基本特性中，瞬態(tài)響應(yīng)特性是其動(dòng)態(tài)特性之一。 （，） 改正： 22 .電渦流式傳感器不可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量。 （x ） 改正：電渦流式傳感器可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量。 23 .鈦酸鋼壓電陶瓷可用于制備光電傳感器。 （x ） 改正：鈦酸鋼壓電陶瓷可用于制備壓電傳感器。 24 .電容式傳感器可以對(duì)位移、加速度、壓力等進(jìn)行測(cè)量。 （，） 改正： 25 .接觸燃燒式氣體傳感器屬于氣敏傳感器。 （V ） 改正： 21 .傳感器的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指的是輸入信號(hào)為正弦信號(hào)

36、的頻率響應(yīng)。 （，） 改正： 22 .電容式傳感器不可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量。 （x ） 改正：電容式傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量。 23 .在電磁波譜的可見光范圍內(nèi)，紫光攜帶的能量最大。 （，） 改正： 24光電耦合器件僅是光敏元件的組合。 （x ） 改正：光電耦合器件是發(fā)光元件和光敏元件的組合。 25.超聲波測(cè)流速的機(jī)理是它在靜止流體和流動(dòng)流體中的傳播速度不同。 （，） 改正： 21 .線性度描述的是傳感器的動(dòng)態(tài)特性之一。 （x ） 改正：線性度描述的是傳感器的靜態(tài)特性之一。 22 .磁敏傳感器可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量。 （V ） 改正： 23 .壓電式壓力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)原理

37、制成的。 （V ） 改正： 24 .力敏傳感器可以對(duì)力、力矩、壓力等進(jìn)行測(cè)量。 （V ） 改正：熱電偶屬于溫度傳感器。 25 .熱電偶不屬于溫度傳感器。 （x ） 改正： 26 .智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號(hào)一定為數(shù)字信號(hào)。 （x ） 改正：智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號(hào)可以為數(shù)字信號(hào)。 27 .電渦流式傳感器可以進(jìn)行無(wú)接觸測(cè)量位移、 振幅、板材厚度等參量。（， ） 改正： 28 .磁敏二極管是根據(jù)先生伏打效應(yīng)制成的。 （x ） 改正：磁敏二極管是根據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)制成的。 29 .霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的傳感器。 （V ） 改正： 30

38、 .諧振傳感器可以測(cè)量壓力、頻率等參量。 （V ） 改正： 21 .傳感器按輸入量分為模擬式和數(shù)字式傳感器。 （x ） 改正：傳感器按輸出量分為模擬式和數(shù)字式傳感器。 22 .電渦流式傳感器屬于電容式傳感器，可以用于無(wú)損探傷。 （x ） 改正：電渦流式傳感器屬于電感式傳感器，可以用于無(wú)損探傷。 23 .光譜特性是光電元件的特性之一。 （V ） 改正： 24 .壓磁式傳感器和磁阻式傳感器都屬于磁敏傳感器。 （V ） 改正： 25 .電阻傳感器和電容傳感器都可以用于濕度的測(cè)量。 （， ） 改正： 四、簡(jiǎn)答題（4題，共18分） 301、試述傳感器的定義、共性及組成。 答：

39、①傳感器的定義：能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件 或裝置；②傳感器的共性：利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)或生物特性，將非 電量（如位移、速度、加速度、力等）轉(zhuǎn)換為電量（電壓、電流、電容、電阻等）； ③傳感器的組成：傳感器主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 302、什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性？簡(jiǎn)述在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能 夠滿足通常的需要。 答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性，即其輸 出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 傳感器的靜態(tài)特性是指它在穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)）信號(hào)作用下的輸入-輸出關(guān)系。 靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入、輸出關(guān)系式中

40、不含有時(shí)間變量。 當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要。 304、什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。 答：材料的電阻變化是由尺寸變化引起的，稱為應(yīng)變效應(yīng)。 應(yīng)變式傳感器的基本工作原理：當(dāng)被測(cè)物理量作用在彈性元件上，彈性元件在力、 力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連 的應(yīng)變片，將引起應(yīng)變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。 輸出的電量大小反映了被測(cè)物理量的大小。 306、在傳感器測(cè)量電路中，直流電橋與交流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場(chǎng) 合?用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪

41、些改善 ？ 答：直流電橋適合供電電源是直流電的場(chǎng)合， 交流電橋適合供電電源是交流的場(chǎng) 合。半橋電路比單橋電路靈敏度提高一倍，全橋電路比單橋電路靈敏度提高 4 倍，且二者均無(wú)非線性誤差。 311、根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型？每種類型各有什么特點(diǎn)？ 各適用于什么場(chǎng)合？ 答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為 3種：變極板間距的變極距型、 變極板覆蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。 變極板間距型電容式傳感器的特點(diǎn)是電容量與極板間距成反比，適合測(cè)量位移 量。 變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點(diǎn)是電容量與面積改變量成正比， 適合測(cè)量線 位移和角位移。

42、變介質(zhì)型電容傳感器的特點(diǎn)是利用不同介質(zhì)的介電常數(shù)各不相同， 通過改變 介質(zhì)的介電常數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的檢測(cè)，并通過電容式傳感器的電容量的變化反映 出來(lái)。適合于介質(zhì)的介 電常數(shù)發(fā)生改變的場(chǎng)合。 316、何謂電渦流效應(yīng)？怎樣利用電渦流效應(yīng)進(jìn)行位移測(cè)量？ 答：：電渦流效應(yīng)指的是這樣一種現(xiàn)象：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，塊狀金屬導(dǎo) 體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過導(dǎo)體的磁通將發(fā)生變 化，產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流，并形成閉合曲線，狀似水 中的渦流，通常稱為電渦流。 利用電渦流效應(yīng)測(cè)量位移時(shí)，可使被測(cè)物的電阻率、磁導(dǎo)率、線圈與被測(cè)物的尺 寸因子、線圈中激磁電流的頻率保

43、持不變， 而只改變線圈與導(dǎo)體間的距離， 這樣 測(cè)出的傳感器線圈的阻抗變化，可以反應(yīng)被測(cè)物位移的變化。 317、試比較自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的異同。 答：⑴不同點(diǎn)： 1 ）自感式傳感器把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化； 2）差動(dòng)變壓器式傳感器把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。 ⑵相同點(diǎn)：兩者都屬于電感式傳感器，都可以分為氣隙型、氣隙截面型和螺管 型。 323、什么是正壓電效應(yīng)？什么是逆壓電效應(yīng)？什么是縱向壓電效應(yīng)？什么是橫向壓 電效應(yīng)？ 答：正壓電效應(yīng)就是對(duì)某些電介質(zhì)沿一定方向施以外力使其變形時(shí)， 其內(nèi)部將產(chǎn) 生極化現(xiàn)象而使其出現(xiàn)電荷集聚的現(xiàn)象。 當(dāng)在片狀

44、壓電材料的兩個(gè)電極面上加上交流電壓， 那么壓電片將產(chǎn)生機(jī)械振 動(dòng)，即壓電片在電極方向上產(chǎn)生伸縮變形， 壓電材料的這種現(xiàn)象稱為電致伸縮效 應(yīng)，也稱為逆壓電 效應(yīng)。 沿石英晶體的x軸（電軸）方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱為"縱向壓電效應(yīng)"。沿 石英晶體的y軸（機(jī)械軸）方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱為"橫向壓電效應(yīng)"。 331、簡(jiǎn)述熱電偶的幾個(gè)重要定律，并分別說明其實(shí)用價(jià)值。 答：1、中間導(dǎo)體定律；2、標(biāo)準(zhǔn)電極定律；3、連接導(dǎo)體定律與中間溫度定律 實(shí)用價(jià)值：略。 332、熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的補(bǔ)償方法有哪些？ 答（1）因?yàn)闊犭娕嫉臒犭妱?shì)只有當(dāng)冷端的溫度恒定時(shí)才是溫度的單值函數(shù)，

45、而 熱電偶的標(biāo)定時(shí)是在冷端溫度特定的溫度下進(jìn)行的， 為了使熱電勢(shì)能反映所測(cè)量 的真實(shí)溫度，所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。 第333題圖 （2） A:補(bǔ)償導(dǎo)線法B:冷端溫度計(jì)算校正法C:冰浴法 D：補(bǔ)償電橋法。 333、試說明如圖所示的熱電偶三線制測(cè)溫時(shí)，是如何消 除連接導(dǎo)線電阻r帶來(lái)的測(cè)溫誤差的。 答：當(dāng)電橋平衡時(shí)，可寫出下列關(guān)系式，即 由此可以得出 ：，_ 設(shè)計(jì)電橋時(shí)如滿足Ri=R2則圖中右邊含有r的項(xiàng)完全消去，這種情況下連線阻r 對(duì)橋路平衡毫無(wú)影響，即可以消除熱電阻測(cè)量過程中 r的影響。但必須注意，只 有在對(duì)稱電橋（Rl=R2的電橋），且只有在平衡狀態(tài)下才如此。 335、熱電阻傳

46、感器主要分為哪兩種類型？它們分別應(yīng)用在什么場(chǎng)合？ 答：（l）鋁電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫 度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測(cè)量中。止匕外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn) 的傳遞，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。 ⑵銅電阻傳感器：價(jià)錢較鉛金屬便宜。在測(cè)溫范圍比較小的情況下，有很好的 穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價(jià) 格便宜。不足之處是測(cè)量精度較鉛電阻稍低、電阻率小。 336、要用熱電偶來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的平均溫度，若分別用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，請(qǐng)簡(jiǎn)述 其原理，指出這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么 ？ 答:在并聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢(shì)

47、為2個(gè)熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的平均電動(dòng)勢(shì)， 即它已經(jīng)自動(dòng)得到了 2個(gè)熱電動(dòng)勢(shì)的平均值，查表即可得到兩點(diǎn)的平均溫度。該 方法的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、自動(dòng)，誤差小，精度高。缺點(diǎn)：當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶 損壞后，不易立即發(fā)現(xiàn)，且測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)實(shí)際上只是某一個(gè)熱電偶的。 在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢(shì)為環(huán)路中2個(gè)熱電偶的總熱電動(dòng)勢(shì)，還 要經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn) ：當(dāng)其中 有一個(gè)熱電偶損壞后， 可以立即發(fā)現(xiàn)；可獲得較大的熱電動(dòng)勢(shì)并提高靈敏度。 缺點(diǎn)：過程較復(fù)雜，時(shí)效性低，在計(jì)算中，易引入誤差，精度不高。 339、什么是光電效應(yīng)和光電器件？常用的光電器件有哪幾大類？ 答：

48、所謂光電效應(yīng)，是指物體吸收了具有一定能量的光子后所產(chǎn)生的電效應(yīng)。 根 據(jù)光電效應(yīng)原理工作的光電轉(zhuǎn)換器件稱為光電器件。 常用的光電器件主要有外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件兩大類。 340、試解釋外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件各自的工作基礎(chǔ)并舉例。 答：外光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)基于外光電效應(yīng)。 所謂外光電效應(yīng)，是指在光線 作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象。相應(yīng)光電器件主要有光電管和光電倍增管。 內(nèi)光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)是基于內(nèi)光電效應(yīng)。 所謂內(nèi)光電效應(yīng)，是指在光 線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象， 它可分為光導(dǎo)效 應(yīng)和先生伏特效應(yīng)。內(nèi) 光電效應(yīng)器件主要有光敏電阻、

49、光電池、光敏二極管和 光敏晶體管。 341、什么是光電式傳感器？光電式傳感器的基本工作原理是什么？ 答：光電式傳感器（或稱光敏傳感器）。利用光電器件把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（電 壓、電流、電阻等）的裝置。 光電式傳感器的基本工作原理是基于光電效應(yīng)的， 即因光照引起物體的電學(xué)特性 而改變的現(xiàn)象。 名詞解釋： 36.熱電效應(yīng) 熱電效應(yīng)是兩種不同的導(dǎo)體組成閉合回路時(shí) （1分），若兩接點(diǎn)溫度不同 1分）在該電路 中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象.（1分） 38.霍爾效應(yīng) 當(dāng)置于磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體薄片的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí) （1分），在半導(dǎo)體薄片上平 行于電流和磁場(chǎng)方向（1分）的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)

50、的現(xiàn)象 .（1分） 38.光電效應(yīng) 用光照射某一物體（1分），組成該物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)的物 理現(xiàn)象.（2分） 38.靈敏度 傳感器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí) （1分）輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比 .（2分） 37.內(nèi)光電效應(yīng) 光照射于某一物體上，（1分）使其導(dǎo)電能力發(fā)生變化的現(xiàn)象 .（2分） 39.簡(jiǎn)述傳感器的基本組成。 傳感器一般由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 （2分）敏感元件是能夠完成預(yù)變換作用的器件； （1分）轉(zhuǎn)換元件是能將感覺到的被測(cè)非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量的器件； （1分）轉(zhuǎn)換元件是 傳感器的核心部分。（1分）并不是所有的傳感器都包括敏感元件與轉(zhuǎn)

51、換元件 .（1分） 42.光纖的主要參數(shù)有哪些？ 光纖的主要參數(shù)有：（1）數(shù)值孔徑 它反映纖芯吸收光量的多少，是標(biāo)志光纖接受性能的 重要參數(shù)；（2分）（2）光纖模式 就是光波沿光纖傳播的途徑和方式； （2分）（3）傳 播損耗 是由光纖纖芯材料的吸收、 散射以及光纖彎曲處的輻射損耗影響造成的 .（2分） 46.在《傳感器技術(shù)》這門課程中講述了多種傳感器，其中溫度傳感器在實(shí)際應(yīng) 用中具有重要實(shí)用價(jià)值，試論述常用的溫度傳感器的異同。 答：常用的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻和集成溫度傳感器等 ；（2分）它們的相同點(diǎn)是：者B 是接觸式測(cè)溫方法;（1分）不同點(diǎn)是：（1）工作原理不同 熱電偶

52、依據(jù)的是熱電效應(yīng)， 熱敏電阻利用的是半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，集成溫度傳感器是利用感溫 PN的電 壓電流特性與溫度的關(guān)系；（3分）（2）主要特點(diǎn)不同 熱電偶具有種類多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 感溫部小、廣泛用于高溫測(cè)量的特點(diǎn)，熱敏電阻具有種類多、精度高、感溫部較大、體 積小、響應(yīng)快、靈敏度高等特點(diǎn)，集成溫度傳感器具有體積小、反應(yīng)快、線性好、價(jià)格 低等牛I點(diǎn).（3分） 40.電渦流傳感器是如何實(shí)現(xiàn)探傷的？ 使電渦流傳感器與被測(cè)體距離不變，如有裂紋出現(xiàn)，將會(huì)引起金屬的電阻率、磁導(dǎo)率的 變化。（3分）在裂紋處也可以說有位移的變化。這些綜合參數(shù)的變化將會(huì)引起傳感器參 數(shù)的變化，（2分）通過測(cè)量傳感器參數(shù)

53、的變化即可達(dá)到探傷的目的 .（1分） 43.簡(jiǎn)述霍爾電勢(shì)的產(chǎn)生原理 一塊半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中（磁場(chǎng)方向垂直于薄片），當(dāng)有電流流過時(shí)，電子受到洛侖茲 力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（2分）結(jié)果在半導(dǎo)體的后端面上電子有所積累，而前端面缺少電 子，因此后端面帶負(fù)電， 前端面帶正電，在前后端面形成電場(chǎng)，該電場(chǎng)產(chǎn)生的力阻止電 子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)；（2分）當(dāng)兩力相平衡時(shí)，電子積累也平衡，這時(shí)在垂直于電流和磁場(chǎng)的 方向上將產(chǎn)生電場(chǎng)，相應(yīng)的電勢(shì)稱為霍爾電勢(shì) .（2分） 46.傳感器技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，其中超市收款臺(tái)采用條形碼掃描 的方法來(lái)得到各種商品的信息，實(shí)現(xiàn)快速收費(fèi)的目的。條形碼掃描的方法涉及到 光電傳

54、感器，試分析條形碼掃描筆的工作原理。 答：掃描筆的前方為光電讀入頭，它由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管組成； （2分）當(dāng) 掃描筆在條形碼上移動(dòng)時(shí)， 若遇黑色收線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光將被黑線吸收， 光敏 三極管接受不到反射光， 呈現(xiàn)高阻抗，處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)遇到白色間隔時(shí)， 發(fā)光二極管 所發(fā)出的光纖，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生電流而導(dǎo)通； （4分）整個(gè) 條形碼被掃描后，光敏三極管將條形碼變成了一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)， 該信號(hào)經(jīng)放大、整形 后便形成寬窄與條形碼線的寬窄及間隔相對(duì)應(yīng)的脈沖列， 脈沖列經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，完成 對(duì)條形碼的識(shí)讀.（3分） 五、計(jì)算綜合題（3題，共22分

55、） 1、如圖為實(shí)驗(yàn)室常采用的冰浴法熱電偶冷端溫度補(bǔ)償接線圖, （1）圖中依據(jù)了熱電偶 兩個(gè)基本定律，分 / 別指出并簡(jiǎn)述其內(nèi) 熱電撕 容；（4分） （2）將冷端至于冰水槽 的主要原因是什 么？ （2分） （3）對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線有何要求？ （ 2分） 答案： （1）中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中，只要接入的第三導(dǎo)體兩端溫度相同， 則 對(duì)回路的總的熱電動(dòng)勢(shì)沒有影響。中間溫度定律：熱電偶 AB的熱電勢(shì)僅 取決于熱電偶的材料和兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度，而與溫度沿?zé)犭姌O的分布以及熱 電極的參數(shù)和形狀無(wú)關(guān)。 （2）熱電偶分度表以0攝氏度為基準(zhǔn); (3)與導(dǎo)體材料A、B有相同熱電特性 (不同型

56、號(hào)的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同；連接補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意區(qū)分正負(fù) 極，使其分別與熱電偶的正負(fù)極一一對(duì)應(yīng)； 補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出 (0?100C),否則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。) 361、一臺(tái)精度等級(jí)為0.5級(jí)、量程范圍600?1200c的溫度傳感器，它最大允許 絕對(duì)誤差是多少？檢驗(yàn)時(shí)某點(diǎn)最大絕對(duì)誤差是 4C,問此表是否合格？ 解：根據(jù)精度定義表達(dá)式 A=AA/ Yf.sX 100%,并由題意已知：A=0.5%, Yf.s= (1200- 600) C,得最大允許絕對(duì)誤差 △ A=AYf.s=0.5%X ( 1200—600) =3C 此溫度傳感器最大允許絕對(duì)誤差為 3C。檢驗(yàn)?zāi)?/p>

57、點(diǎn)的最大絕對(duì)誤差為 4C,大于 3C,故此傳感器不合格。 366、已知某溫度計(jì)測(cè)量范圍0?200C。檢測(cè)測(cè)試具最大誤差△ Ymax=4C,求其 滿度相的誤差，并根據(jù)精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)判斷精度等級(jí)。 解：Yfs=200—0=200 由 A= AA/Yfs* 100%有 A = 4/200* 100% = 2%。 精度特級(jí)為2.5級(jí)。 367、檢定一臺(tái)1.5級(jí)刻度0?100Pa壓力傳感器，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)50Pa處誤差最大為1.4Pa, 問這臺(tái)壓力傳感器是否合格? 解：根據(jù)精度定義表達(dá)式：A= AA/AyFs*100%,由題意可知：A= 1.5%, Yfs= 100 所以 AA= A Yfs=

58、 1.5 因?yàn)?1.4 <1.5 Ri I R3 F 所以 合格。 374、采用四片相同的金屬絲應(yīng)變片(K=2),將其貼在實(shí)心圓柱 計(jì)算題375題圖 形測(cè)力彈性元件上。如圖（a）所示，力F=1000kgo圓柱斷面半徑r=1cm,楊氏模 量E=2X 107N/cm ,泊松比N =0.3。求（1）畫出應(yīng)變片在圓柱上貼粘位置及相應(yīng) 測(cè)量橋路原理圖；（2）各應(yīng)變片的應(yīng)變名=?電阻相對(duì)變化量^ R/R=? 解：（1）按題意采用四個(gè)相同應(yīng)變片測(cè)力彈性元件，貼的位置如圖 374 （a）所 R、R3沿軸向受力F作用下產(chǎn)生正應(yīng)變 e 1>0, 3>0； R、R沿圓周方向貼則產(chǎn)生負(fù)

59、應(yīng)變 2< 0 , 4< 00 四個(gè)應(yīng)變電阻接入橋路位置入圖（b）所示。從而組成全橋測(cè)量電路可以提高輸 出電壓靈敏度。 （2） 由=3= HE =F/（SE） = 1000X9.8/ （2X 3.14 X 12X2 X 107） = 1.56 X 10 4=156 N色 （5 合=%=— N F/SE = — 0.3 X 1.56 X 10 4 = —0.47 X 10 4= — 47 N 8 |l- -4 △ R/R1 = z\R/R3 = k1 s =2X1.56X10 =3.12 X10 " △ R2/R2= △ R1/R4 = — k2 6= -2 X 0.47

60、 X 10 4= -0.94 義 10 4 376、采用四個(gè)性能完全相同的電阻應(yīng)變片 （靈敏度系數(shù)為K）,將其貼在薄壁圓 筒式壓力傳感元件外表圓周方向，彈性元件周圍方向應(yīng)變， （2 一）d 2(D - d)E 式中，p為待測(cè)壓力, N泊松比，E楊式模量，d為 筒內(nèi)徑，D為筒外徑 現(xiàn)采用直流電橋電路，供電 橋電壓U。 計(jì)算題376題圖 要求滿足如下條件: (1)該壓力傳感器有溫度補(bǔ)償作用; (2)橋路輸出電壓靈敏度最高。 試畫出應(yīng)變片粘貼位置和相應(yīng)橋路原理圖并寫出橋路輸出電壓表達(dá)式。 解：按題意要求圓周方向貼四片相同應(yīng)變片如果組成等臂全橋電路。 當(dāng)四片全感 受應(yīng)

61、變時(shí)，橋路輸出信號(hào)為零。故在此種情況下，要求有補(bǔ)償環(huán)境溫度變化的功 能，同時(shí)橋路輸出電壓還要足夠大，應(yīng)采取參比測(cè)量方式即兩片 R1、R3貼在有 應(yīng)變的圓筒壁上做敏感元件，而另兩貼片 R2、R4在不感受應(yīng)變的圓筒外壁上作 為補(bǔ)溫元件，如圖(a)所示。 然后再將四個(gè)應(yīng)變片電阻接入圖(b)橋臂位置上。此時(shí)被測(cè)壓力變化時(shí)， Ri、 R隨筒壁感受正應(yīng)變量 1>0, 3 3 >0 0并且 1 = 3 3 ; R和R所處位置筒壁不產(chǎn) 生應(yīng)變，故色2=名4= 00橋路電壓U0只與敏感兀件R、R有關(guān), 故把R和R放在橋壁上，可獲得較高的電壓靈敏度。則輸出信 號(hào)電壓U0為 1 R 「R y(A

62、” JkUdu ?P 4 (D-d)E “，3)u =J ?旦坦 2 2 2(D -d)E pU R? 5 ? U ? (b) 另一方面R2、R放于橋臂上與R、R3組成的全橋測(cè)量電路，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)產(chǎn)生 的電阻變化量均相同，故對(duì)環(huán)境溫度變化有補(bǔ)償作用，使 Ut二聲-%/-當(dāng)?V=0 4 R R R3 R4 403、一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯，平均長(zhǎng)度為 12cm,橫截面面 積為1.5 cm2,平均相對(duì)磁導(dǎo)率為 叱r= 20 000求： (1)均勻繞線500匝時(shí)的電感; ⑵匝數(shù)增加1倍時(shí)的電感。 解：當(dāng)線圈繞在這種圓形的磁芯上時(shí)，電感的計(jì)

63、算公式為 2 6 1 : L= N = .10： = 0785H Rm 1.2* 10 -7 -4 2000* 4* p* 10 * 1.5* 10 2 : L2= 4* L= 3.14H 44.已知某廠生產(chǎn)的線性繞線電位器參數(shù)為： 導(dǎo)線的電阻率p=3.14X 10-3Qm,導(dǎo) 線橫截面積S=3.14X 10-6m2,繞線節(jié)距t=1mm,電位器骨架的高h(yuǎn)=50mm,寬 b=30mm,試求 （1）該電位器的電阻靈敏度 Kr； （2）若通過導(dǎo)線的電流為I=3A,求其電壓靈敏度Kuo 解：由線性線繞電位器傳感器電阻靈敏度和電壓靈敏度的定義知， （1分） y『，（1/■） Ku

64、=干-1分） 將已知數(shù)據(jù)代入上式得， Kr 2 3,14 103(30 10，50 10”) 3.14 106 1 10“ =1,6><104 (Q/m) (2 分) Ku =1.6父104 M3 = 4.8父104 (V/m) (1 分) 45.已知某霍爾傳感器的激勵(lì)電流I=3A,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5X10-3T,導(dǎo)體薄 片的厚度d=2mm,霍爾常數(shù)Rh = 0.5,試求薄片導(dǎo)體產(chǎn)生的霍爾電勢(shì) Uh的大小。 解 由霍爾效應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)知,U h = Rh ?9 （3 分） d 將已知數(shù)據(jù)代入上式得， UH =0.5父3父5><1? =3.75 （V） （3 分） 2 10 45.已知某霍爾傳感器的激勵(lì)電流I=5A,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5X10-3T,導(dǎo)體薄 片的厚度d=1mm,霍爾常數(shù)Rh = 0.8,試求薄片導(dǎo)體產(chǎn)生的霍爾電勢(shì) Uh的大小。 解 由霍爾電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式知，UH=RHlJB （3 分） 將已知數(shù)據(jù)代入上式得， 3 UH =0.8黑5乂 5 3 =20 （V） （3 分） 1 103