傳感器與檢測轉(zhuǎn)換超全練習(xí)題(帶答案)

單項選擇題

1.對壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（）

A.接近零B.盡量低些

C.盡量高些D任意

2.（）傳感器可用于醫(yī)療上-50C?150C之間的溫度測量。

A.金屬輻射式B.熱電偶

C.半導(dǎo)體三極管D.比色計

3.信號傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是（）

A.信號是緩變的B.信號是快變的

C.干擾的耦合通道D.信號是交流的

4.差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為（）

1AR|

7B.

4R.

D.0

5.概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號（）的信息。

A.沿頻率軸分布B.沿幅值域分布

C.沿時域分布D.沿尺度分布

6.非線性度是表示校準(zhǔn)曲線（）的程度。

A.接近真值B.偏離擬合直線

C.正反行程不重合D.重復(fù)性

7.非周期信號的頻譜是（)

A.連續(xù)的B.離散的

C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)

8.莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）

A.數(shù)字脈沖式B.調(diào)幅式

C.調(diào)頻式D.正弦波

9.半導(dǎo)體應(yīng)變片具有（）等優(yōu)點。

A.靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好

C.可靠性高D.接口電路復(fù)雜

10.一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（）

A.線性度B.固有頻率

C.阻尼比D.時間常數(shù)

11.常用于測量大位移的傳感器有（）

A.感應(yīng)同步器B.應(yīng)變電阻式

C.霍爾式D.渦流式

12.將電阻應(yīng)變片貼在（）上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的

傳感器。

A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體

C.彈性元件D.機(jī)器組件

13.半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率（）

A.上升B.迅速下降

C.保持不變D.歸零

14.結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感器（）的變化實現(xiàn)信號變換的。

A.材料物理特性B.體積大小

C.結(jié)構(gòu)參數(shù)D.電阻值

15.阻抗頭是測量振動系統(tǒng)（）的拾振器。

A.振動位移B.振動加速度

C.激振力D.激振力及其響應(yīng)

16.下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測量的是（）

A.壓力B.力矩C.溫度D.厚度

17.屬于傳感器動態(tài)特性指標(biāo)的是（）

A.重復(fù)性B.線性度C.靈敏度D.固有

頻率

18.按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（）

A.光電式傳感器B.電容式傳感器

C.壓電式傳感器D.磁電式傳感器

19.測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（）

A.變極板面積型B.變極距型

C.變介質(zhì)型D.容柵型

20.利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。ǎ?/p>

A.兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片

B.兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)

C.兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片

D.兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片

21.影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（）

A.電纜的安裝與固定方式B.電纜的長度

C.前置放大器的輸出阻抗D.前置放大器的輸入阻抗

22.固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（）

A.PN結(jié)光電二極管電路B.PNP型晶體管集成電路

C.MOS型晶體管開關(guān)集成電路D.NPN型晶體管集成電路

23..將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開關(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收

電路，其作用是（）

A.抑制共模噪聲B.抑制差模噪聲

C.克服串?dāng)_D.消除電火花干擾

24.在采用限定最大偏差法進(jìn)行數(shù)字濾波時，若限定偏差ZiYWO.Ol,本次采樣

值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為（）

A.0.301B.0.303C.0.308D.0.315

25.若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換

器能分辨出的最小輸入電壓信號為（）

A.1.22mVB.2.44mVC.3.66mV

D.4.88mV

26.周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為（）

A.周期偶函數(shù)B.非周期偶函數(shù)

C.周期奇函數(shù)D.非周期奇函數(shù)

27.已知函數(shù)xm的傅里葉變換為X（/J,則娥y⑴=2x（3"的傅里葉變換為（）

A.2X（Z）B.2X（￡）C.2X⑴D.2X（f）

3333

28.對壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（）

A.接近零B.盡量低些

C.盡量高些D.任意

29.（）傳感器可用于醫(yī)療上-50C?150C之間的溫度測量。

A.金屬輻射式B.熱電偶

C.半導(dǎo)體三極管D.比色計

30.信號傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是（）

A.信號是緩變的B.信號是快變的

C.干擾的耦合通道D.信號是交流的

31.差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為（）

A「四B一型

2R14R,

AR,

—LED.O

R

32.概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號（）的信息。

A.沿頻率軸分布B.沿幅值域分布

C.沿時域分布D.沿尺度分布

33.非線性度是表示校準(zhǔn)曲線（）的程度。

A.接近真值B.偏離擬合直線

C.正反行程不重合D.重復(fù)性

34.非周期信號的頻譜是（）

A.連續(xù)的B.離散的

C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)

35.莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）

A.數(shù)字脈沖式B.調(diào)幅式

C.調(diào)頻式D.正弦波

36.半導(dǎo)體應(yīng)變片具有（）等優(yōu)點。

A.靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好

C.可靠性高D.接口電路復(fù)雜

37.一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（）

A.線性度B.固有頻率

C.阻尼比D.時間常數(shù)

38.常用于測量大位移的傳感器有（）

A.感應(yīng)同步器B.應(yīng)變電阻式

C.霍爾式D.渦流式

39.將電阻應(yīng)變片貼在（）上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的

傳感器。

A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體

C.彈性元件D.機(jī)器組件

40.半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率（）

A.上升B.迅速下降

C.保持不變D.歸零

41結(jié).構(gòu)型傳感器是依靠傳感器（）的變化實現(xiàn)信號變換的。

A.材料物理特性B.體積大小

C.結(jié)構(gòu)參數(shù)D.電阻值

42阻.抗頭是測量振動系統(tǒng)（）的拾振器。

A.振動位移B.振動加速度

C.激振力D.激振力及其響應(yīng)

l.C2.C3.C4.D5.B

6.B7.A8,A9,A10.D

ll.A12.C13.B14.C15.D

16.C17.D18.A19.D20.C

21.D22.C23.D24.A25.B

26.A27.B28.C29.C30.C

31.D32.B33.B34.A35.A

36.A37.D38.A39.C40.B

41.C42.D

填空題

1.如果僅僅檢測是否與對象物體接觸，可使用作為傳感器。

2.紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和_____電路組成。

3.在電阻應(yīng)變片公式，dR/R=（l+2u）e+AE￡中，入代表_____。

4.利用電渦流位移傳感器測量轉(zhuǎn)速時，被測軸齒盤的材料宓須是_____0

5.當(dāng)磁頭相對于磁尺不動時-，仍有感應(yīng)電動勢輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸函電勢的

幅值由_______所決定。

6.動態(tài)標(biāo)定的目的，是檢驗測試傳感器的指標(biāo)。

7.確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測非電量（或電量）的標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器和

8.傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測信號頻率范圍內(nèi)，保持_____條件。

9.熱電偶電動勢由_____電動勢和接觸電動勢兩部分組成。

10.Sn02型半導(dǎo)體氣敏器件非常適宜檢測濃度較_____的微量氣體。

11.有源濾波器由集成運放和組成。

12.采用_____電源供電的電橋稱為交流電橋。

13.對傳感器進(jìn)行動態(tài)——的主要目的是檢測傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)。

14.傳感器的過我能力是指傳廚器在不致引起規(guī)定性能指標(biāo)永久改變的條件下，

允許超過___________的能力。

15.傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式，向方向發(fā)展。

16.已知某傳感器的靈敏度為K0,且靈敏度變化量為△（?）,則該傳感器的靈敏

度誤差計算公式為rs=o

17.為了測得比柵距W更小的位移量，光柵傳感器要采用技術(shù)。

18.在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測量儀中，利用孔的透光面積表示扭矩大小，

透光面積減小，則表明扭矩o

19.電容式壓力傳感器是變___________型的。

20.一個半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為180,半導(dǎo)體材料的彈性模量為1.8X105Mpa,

其中壓阻系數(shù)nL為Pa-lo

21.圖像處理過程中直接檢測圖像灰度變化點的處理方法稱為o

22.熱敏電阻常數(shù)B大于零的是溫度系數(shù)的熱敏電阻。

23.若測量系統(tǒng)無接地點時，屏蔽導(dǎo)體應(yīng)連接到信號源的。

24.交流電橋各橋臂的復(fù)阻抗分別為Zl,Z2,Z3,Z4,各阻抗的相位角分別

為。2。3。4,若電橋平衡條件為Z1/Z4=Z2/Z3,那么相位平衡條件應(yīng)為

25.多路模擬開關(guān)由_____和多路雙向模擬開關(guān)組成。

26.為了提高檢測系統(tǒng)的分辨率，需要對磁柵、容柵等大位移測量傳感器輸出信

號進(jìn)行_______o

27.若加坑信號x(t)、y(t)的均值都為零，當(dāng)T一8時，它們的互相關(guān)函數(shù)

Rxy(T)=o

28.通常傳感器由部分組成，

是能把外界_______________轉(zhuǎn)換成______________器件和裝置。

29.金屬絲在外力作用下發(fā)壬機(jī)械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象

稱效應(yīng)；固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象

稱效應(yīng)。直線的電阻絲繞成敏感柵后長度相同但應(yīng)變不同，圓

弧部分使靈敏度K下降了，這種現(xiàn)象稱為效應(yīng)。

30.差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時輸出電壓為零，而

實際上差動變壓器輸出電壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為

電壓；利用差動變壓器測量位移時如果要求區(qū)

別位移

方向(或正負(fù))可采用_____________________________電路。

31.把一導(dǎo)體(或半導(dǎo)標(biāo)5的端通以控制電流I,在垂直方向施加磁場B,在

另外兩側(cè)會產(chǎn)生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱

效應(yīng)，這個電動勢稱為電勢。外加磁場

使半導(dǎo)體(導(dǎo)體)的電阻值隨磁場變化的現(xiàn)象成效應(yīng)。

32.某些電介質(zhì)當(dāng)沿--定方向?qū)ζ涫┝Χ冃螘r內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在

它的表面產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后又恢復(fù)不帶電的狀態(tài)，這種

現(xiàn)象稱為效應(yīng)；在介質(zhì)極化方向施加電場時電介質(zhì)會產(chǎn)生

形變，這種效應(yīng)又稱——效應(yīng)。

33.在光線作用下電手逸出物體表面向外發(fā)射稱效應(yīng)；

入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的現(xiàn)象稱_______________效應(yīng)；半導(dǎo)體材料

吸收光能后在PN結(jié)上產(chǎn)生電動式的藪應(yīng)稱效應(yīng)。

34.塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁蕩中作切割磁力線運動時，導(dǎo)體內(nèi)

部會產(chǎn)生一圈圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱一

傳感器；這種傳感器只能測量—―物體。

35.不同的金屬兩端分別連在一就構(gòu)成閉合回跖如果兩端溫度不同，電路中

會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱效應(yīng)；若兩金屬類型相同兩端

溫度不同，加熱一端時電路中電動勢E=.

36.傳感器是指那些被測對象的某一確定信息具有--功能，并使之按

照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的——的元器件或裝置。

37.一般說來傳感器應(yīng)由、和其他輔助部件組成。

38為了減小電阻式傳感盛半導(dǎo)體應(yīng)灸片的橋式測量電路的非線性誤差，可以通

過、、三種方法來改

進(jìn)。

39.根據(jù)被測參數(shù)的變化量，可以把電容式傳感器分為______________型電容

傳感器，一型電容傳感器和——型傳感器。

40.電感式傳感器能夠把被測量（如位移、壓力、流量等）轉(zhuǎn)換成線圈的

或的變化，再由測量電路轉(zhuǎn)化成電流或

電壓變化而實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。

41.熱電式傳感器是一種將變化轉(zhuǎn)換成

變化的裝置。

42.光敏電阻在未受到光照射時的阻值稱為__________，此時流過的電流稱為

在受到光照射時的阻值稱藥—―，此時流過的電

流稱為o

43.霍爾傳感器在實際應(yīng)用中，由于半導(dǎo)體的固有特性和制造工藝的缺陷，造成

測量中會引起誤差和誤差，需要對其進(jìn)行補(bǔ)

償。

44.差動式電容傳感器的非線性誤差比單一電容傳感器的線性誤差大大的

，當(dāng)陪與適當(dāng)電路，其輸出特性在正負(fù)33%范圍內(nèi)，偏離直線的誤

差不超過o

45.一般說來傳感器應(yīng)由、.…和其他輔助部件組

成。

46.熱電偶能將________變化轉(zhuǎn)換成__________變化，而熱電阻則是將

―變化轉(zhuǎn)成——的變在。

47.傳感器是指那些被測對象的某一確定信息具一_功能，并使之按照

一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的—的元器件或裝置。

48.半導(dǎo)體溫度傳感器可以和傳感器兩類。

49.在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為

，而向外發(fā)射的電子叫做o基于這種

的光電器件有o

50.可用、、傳感器檢

測溫度。

51.具有的介質(zhì)物質(zhì)稱為壓電材料，如o

52.根據(jù)儀表誤差產(chǎn)生的原因，將儀表誤差分為_—和__兩類。

53.在正弦交流電路中，電動系功率表的偏轉(zhuǎn)角0與被測負(fù)載的有所功率成

54.對稱三相四線制電路用一個單相功率表，就可以測量出它的有功功率，即用

所謂的測量。

55.三表跨相法測量三相無功功率的適用范圍是：。

56.由于三相電路的接線形式不同，三相有功電能表有和一

電能表兩種。

57.光敏二極管在電路中處于工作狀態(tài)。

58.相敏電路的作用是o

59.磁電系列兆歐表主要用于測量—，所測電阻的范圍為

歐姆表的測量范圍_____________O

60.傳感器的發(fā)展）向是、、、

61.可用、和傳感器檢測溫度。

62.電容傳感器可測量__、、和振動學(xué)等。

63.相對濕度是指—.，一般用百分?jǐn)?shù)來表示，記作“％RH”。

64.任何電測量指示儀表的測量機(jī)構(gòu)都必須包括——、.、

、四個部分。

65.傳感器通常包含和兩大部分。

66.電阻應(yīng)變式傳感器可將轉(zhuǎn)換成為與之有確定關(guān)系的,

再經(jīng)過測量電路轉(zhuǎn)換成信號的一種裝置.

67.電感式傳感器利用把被測量轉(zhuǎn)換為線圈的—或一

的變化。

68.電渦流式傳感器最大特點是可對被測物體進(jìn)行測量。

69.壓電陶瓷要作為壓電傳感器的測力元件在測量前必須進(jìn)行處理。

70.熱電偶冷端補(bǔ)償方式有、等。

71.光電管是利用效應(yīng)而制成的，而光敏電阻則是利用

效應(yīng)而制成的。

72.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)有一.、一.、一_、

73.在同一條件下所進(jìn)行的一系列重復(fù)測量稱為,被測量本身所具

有的真正值稱為，測量器具讀數(shù)裝置所指示出來的被測量數(shù)值稱為

74.絕對誤差是與之間的差值，絕對誤差與被測量的

約定值之比，稱為——。

75.假設(shè)有一組等精度加量植XI,X2,…,Xn,其全體測量值的數(shù)學(xué)期望就是測

量值的____________O

76.達(dá)依亞準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為o

77.電測量的指示儀表包括和兩大類，測量機(jī)構(gòu)中，

對活動部分產(chǎn)生反作用力矩的裝置稱為-O

78.磁電系測量機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動裝置主要由_—和構(gòu)成，其

測量的基本量是O

79.兆歐表的結(jié)構(gòu)主要是由兩部分組成，即和。

80.目前我國廣泛使用的工業(yè)熱電偶是具有和

的熱電偶。

81.熱電阻由—、__和等主要部件組成。

82.傳感器根據(jù)工作原施可否為、、和電勢式。

83.當(dāng)二壓電片串聯(lián)使用具q'=,u=，宜以

作為輸出量。

84.電子細(xì)分的目的是o

85.對于SnO2氣敏元件吸附還原性氣體時，器件的阻值_______;對于燒結(jié)型

半導(dǎo)體濕敏元件，隨著濕度的增加，其阻值_________;%RH表示o

86.運算近=WL：ax|x100%是計算傳感器的公式。

87.傳感器的靈敏度是指穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，輸出與輸入的比

值。對線性傳感器來說，其靈敏度是。

88.測試裝置所能檢測到的輸入信號的最小變化量稱為o

89.在選購線性儀表時，必須考慮應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測量的

右為宜

90.要使直流電橋平衡，必須使電橋相對臂電阻值的相等。

91.動圈式話筒是一種傳感器，其原理是聲波使金屬線圈在磁鐵產(chǎn)生的

磁場中振動產(chǎn)生感應(yīng)電流。

92.光敏電阻是用半導(dǎo)體制成的光電器件，它是基于半導(dǎo)體效應(yīng)工

作的，光電三極管是用半導(dǎo)體制成的基于效應(yīng)工作的光電器件。

93.光電池是在光線照射下，直接將光量轉(zhuǎn)變成為的光電器件，實質(zhì)

上它就是電壓源。

94.光電耦合器件是利用和封裝為一體而構(gòu)成的電一光一電

轉(zhuǎn)換的器件。

95.霍爾元件采用恒流源激勵是為了o

96.如圖請?zhí)畛湎铝懈骺眨?/p>

(1)圖是元件的基本測量電路。

(2)圖中各編號名稱：

①和②是;

③和④是O

(3)圖2電路中的被測量是。

97.測量誤差按特點和性質(zhì)可分為和o

98.準(zhǔn)確度表征了的大小，精密度表征了的大小。

答案

1.ON-OFF型微動開關(guān)

2.電子掃描

3.材料壓阻系數(shù)

4.金屬

5.磁頭所處的位置

6.動態(tài)性能

7.標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)

8.不失真測量

9.溫度差

10.低

11.RC網(wǎng)絡(luò)

12.交流

13.標(biāo)定(校準(zhǔn)或測試)

14測量范圍

15.智能化

16.(AK0/K0)X100%

17.細(xì)分

18.增大

19.極矩

20.1X10-9

21.微分法

22.負(fù)

23.對地低阻抗端

24.O1+03=(J)2+(j)4

25.地址譯碼器

26.細(xì)分

27.0

28.敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路非電量電量

29.應(yīng)變效應(yīng)壓阻效應(yīng)橫向效應(yīng)

30.零點殘余電壓相敏檢波電路

31.霍爾效應(yīng)霍爾電勢磁阻效應(yīng)

32.正壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)

33.外光電效應(yīng)光電導(dǎo)效應(yīng)光生伏特效應(yīng)

34.電渦流傳感器金屬

35.熱電效應(yīng)0

36.感受或響應(yīng)有用輸出信號

37.敏感元件轉(zhuǎn)換元件

38.提高橋臂米用差動電橋采用高內(nèi)阻的恒流電橋。

39變.極距變極板面積變介質(zhì)

40.自感系數(shù)L互感系數(shù)M

41.溫度電量

42.暗電阻暗電流亮電阻亮電流

43.零位誤差溫度引起的誤差

44.降低1%

45.敏感元件，轉(zhuǎn)換元件

46溫.度電勢溫度電阻

47.感受或響應(yīng)有用輸出信號

48.熱敏電阻PN結(jié)溫度

49.外光電效應(yīng)光電子外光電效應(yīng)光電管光電倍增管

50.熱電阻、熱敏電阻、熱電偶

51.壓電效應(yīng)石英晶體等

52.基本誤差附加誤差

53.正比

54."一表法"

55.電源電壓對稱，而負(fù)載也對稱得各種三相電路以及電源電壓對稱，但負(fù)載不

對稱的三相三線制和三相四線制電路

56.三相四線有功、三相三線有功

57.反偏

58.辨向、整流、消除零點殘余電壓....

59.絕緣電阻0.1MQ以上1Q-0.1MQ

60.集成化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、量子化

61.熱電阻熱敏電阻熱電偶

62.壓力、力、位移

63.氣體的水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓的比值

64.驅(qū)動裝置、控制裝置、阻尼裝置、指示裝置

65.敏感元件轉(zhuǎn)換元件

66.非電物理量電阻值電

67.電磁感應(yīng)自感互感

68.非接觸型

69.極化

70.補(bǔ)償導(dǎo)線法冷端溫度校正法冰浴法補(bǔ)償電橋法（任寫兩種均可）

71.外光電內(nèi)光電

72.線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度等

73.精度測量真值示值

74.示值被測量真值相對誤差

75.真值

76.

77.模擬式數(shù)字式控制裝置

78.永久磁鐵載流線圈直流線圈或周期變動電流平均值

79.比率型磁電系測量機(jī)構(gòu)手搖發(fā)電機(jī)

80.標(biāo)準(zhǔn)化分度號，分度表

81.電阻體，絕緣套管，接線盒；

82.電阻式，電感式，電容式；

83.q=qU=u電壓

84.提高分辨率

85.下降（變?。┫陆担ㄗ冃。┫鄬穸?/p>

86.精度

87.增量增量常數(shù)

88.分辨力

89.1.5倍

90.比值

91.電感式

92.生伏特效應(yīng)生伏特效應(yīng)

93.電量

94.發(fā)光器件光電器件

95.減小溫漂

96.霍爾激勵電極霍爾電極輸出電壓

97.系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差

98.真值的大小測量結(jié)果的分散度

名詞解釋

1.外光電效應(yīng)，光電導(dǎo)效應(yīng)。

答：外光電效應(yīng)：在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。

內(nèi)光電導(dǎo)效應(yīng)：在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過度到自由狀態(tài)，

而引起材料電導(dǎo)率的變化

2.霍爾效應(yīng)

答：霍爾效應(yīng)：半導(dǎo)體薄片，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，兩相對的兩邊通過

電流I且與磁場方向正交。則半導(dǎo)體薄片另外兩邊將產(chǎn)生由電勢UH且UH正比于

B與I的乘積。這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。

3.引用誤差（寫出計算式）

答：引用誤信指絕對誤差與儀表測量上限（量程）比值的百分?jǐn)?shù)，計算式為引用誤

差=（絕對誤差/測量上限）X100%

4、絕對誤差，是相對誤差

答：絕對誤差等于測量結(jié)果與被測量真值之差。相對誤差等于絕對誤差與被測量

真值的比值，以百分?jǐn)?shù)表示絕對誤差等于測量結(jié)果與被測量真值之差。相對誤差

等于絕對誤差與被測量真值的比值，以百分?jǐn)?shù)表示

5.應(yīng)變效應(yīng)

答：應(yīng)變效應(yīng)：半導(dǎo)體或?qū)w材料在受到外界力作用下，產(chǎn)生機(jī)械形變，機(jī)械形

變導(dǎo)致其電阻的變化，這種應(yīng)形變而使其電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱應(yīng)變效應(yīng)。

6.壓電效應(yīng)

答：壓電效應(yīng)：當(dāng)某些物質(zhì)沿其某一方向施加壓力或拉力時一，會產(chǎn)生形變，此時

這種材料的兩表面將產(chǎn)生符號相反的電荷。當(dāng)去掉外力時又重新回到不帶電的現(xiàn)

象，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)

7.熱電效應(yīng)

答:‘熱電效應(yīng)：將兩種不同的金屬連接成一條閉合回路，將其中一個接點進(jìn)行加

熱到T度，而另一點放于室溫中，則在回路中就有電流流過，這一現(xiàn)象稱為熱電

效應(yīng)。

8.補(bǔ)償電橋法

答：補(bǔ)償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動勢來補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變引起

的熱電動勢變化值。

9.差動變壓器

答：差動變壓器是互感傳感器，是把被測位移轉(zhuǎn)換為傳感器線圈的互感變化量，

由于這種傳感器通常是差動的，故稱之為差動傳感器。

10.光敏電阻

答：有些半導(dǎo)體在黑暗的環(huán)境下電阻很好，但受到光線照射時，由于激發(fā)電子空

穴對而使電阻降低?；谶@樣原理制造的有光導(dǎo)管稱為光敏電阻。

11.傳感器

答：能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，感

器通常由直接響應(yīng)于被測量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相

應(yīng)的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。

6、偏差式測量

答：指在測量過程中，用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的方法；零位測

量是指在測量過程中，用指零儀表的零位指示，檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)；在測

量系統(tǒng)達(dá)到平衡時，用已知的基準(zhǔn)量決定被測未知量的方法；微差式測量是綜合

了偏差式測量法與零位式測量法的優(yōu)點而提出的方法

簡答題

1.為什么在熱電偶測溫電路中要使用補(bǔ)償導(dǎo)線？

答：實際測量時，由于熱電偶長度有限，自由端溫度將直接受到被測溫度和周圍

環(huán)境溫度的影響，使用補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方，減小誤

差。

2.傳感器由哪三個部分組成？每個部分作用是什么？

答（1）敏感元件：直接感受被測量（2）傳感元件：將被測量轉(zhuǎn)換為非電量形

成電參量（3）測量轉(zhuǎn)換電路：將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、

電流或頻率量。

3.以石英晶體為例簡述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。

答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時

在兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；而當(dāng)

作用力方向改變時，電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大

小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對石英晶體施加一定變電場，晶

體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。

石英晶體整個晶體是中性的，受外力作用而變形時，沒有體積變形壓電效應(yīng)，但

它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。

4.什么是傳感器？傳感器特性在檢測技術(shù)系統(tǒng)中起什么作用？

答（1）能感受（或響應(yīng)）規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號

的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。（2）傳感器是檢測系統(tǒng)的第一

個環(huán)節(jié)，其主要作用是將感知的被測非電量按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為某一種量值輸

出，通常是電信號。

5.什么是傳感器的線性度？常用的擬合方法有哪幾種？

答：（1）通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線，在實際工

作中，為使儀器（儀表）具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實

際的特性曲線，線性度就是這個近似程度的一個性能指標(biāo)。（2）方法有：將零輸

入和滿量程輸出點相連的理論直線作為一條擬合直線；將與特性曲線上個點偏差

的平方和為最小理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

什么是智能傳感器？傳感器的智能化主要包括什么內(nèi)容？

7.產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的常見原因有哪些？常見減少系統(tǒng)誤差的方法有哪些？

答:原因有：a、被檢測物理模型的前提條件屬于理想條件，與實際檢測條件有出

入；b、檢測線路接頭之間存在接觸電動勢或接觸電阻；c、檢測環(huán)境的影響；d、

不同采樣所得測量值的差異造成的誤差；e、人為造成的誤讀等等。

8.畫出傳感器系統(tǒng)的組成框圖，說明各環(huán)節(jié)的作用。

答（1）被測信息一敏感元件一轉(zhuǎn)換元件f信號調(diào)理電路一輸出信息

其中轉(zhuǎn)換元件、信號調(diào)理電路都需要再接輔助電源電路；

（2）敏感元件：感受被測量并輸出與被測量成確定關(guān)系的其他量的元件；轉(zhuǎn)換

元件：可以直接感受被測量而輸出與被測量成確定關(guān)系的電量；信號調(diào)理電路與

轉(zhuǎn)換電路：能把傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄和控制的有用電路。

9.為什么導(dǎo)體材料和絕緣體材料均不宜做成霍爾元件？（提示：的"）

答：因為導(dǎo)體材料的口雖然很大，但P很小，故不宜做成元件，而絕緣材料的P

雖然很大，但口很小，故也不宜做成元件。

10.請列舉出自動檢測系統(tǒng)中常用的抗干擾技術(shù)。

答：干擾噪聲的控制就是如何阻斷干擾的傳輸途徑和耦合通道。檢測裝置的干擾

噪聲控制方法常采用的有屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、隔離技術(shù)、濾波器等硬件抗干擾

措施，以及冗余技術(shù)、陷阱技術(shù)等微機(jī)軟件抗干擾措施。對其它種類干擾可采用

隔熱、密封、隔振及蔽光等措施，或在轉(zhuǎn)換為電量后對干擾進(jìn)行分離或抑制。

11.什么是剩余誤差？它與隨機(jī)誤差有何不同？

答（1）剩余誤差是各次測量值與其算術(shù)平均值之差，也稱殘差，是指實際觀察

值與回歸估計值之差；（2）區(qū)別：剩余誤差只是計算近似值過程中某一步與真實

值的差值；而隨機(jī)誤差是多次重復(fù)測量時所得誤差。

簡述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時各自的特點。

答：傳感器與電壓放大器連接的電路,其輸出電壓與壓電元件的輸出電壓成正比，

但容易受電纜電容的影響。傳感器與電荷放大器連接的電路，其輸出電壓與壓電

元件的輸出電荷成正比，電纜電容的影響小。

13.回答與直線式感應(yīng)同步器有關(guān)的下列問題：

它由哪兩個繞組組成？

鑒相式測量電路的作用是什么？

答（1）由固定繞組和滑動繞組組成。

（2）檢測感應(yīng)電動勢的相位，從而根據(jù)相位確定位移量的大小和方向。

14.說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點。

答：主要特點是：熱容量?。ɑ驘釕T性小），時間常數(shù)小，反應(yīng)速度快。

15.簡述熱電偶的幾個重要定律，并分別說明它們的實用價值。

答：一是勻質(zhì)導(dǎo)體定律：如果熱電偶回路中的兩個熱電極材料相同，無論兩接點

的溫度如何，熱電動勢為零。根據(jù)這個定律，可以檢驗兩個熱電極材料成分是否

相同，也可以檢查熱電極材料的均勻性。

二是中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩接點

溫度相同，則回路中總的熱電動勢不變。它使我們可以方便地在回路中直接接入

各種類型的顯示儀表或調(diào)節(jié)器，也可以將熱電偶的兩端不焊接而直接插入液態(tài)金

屬中或直接焊在金屬表面進(jìn)行溫度測量。

三是標(biāo)準(zhǔn)電極定律：如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電

動勢已知，則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢也就已知。只要測得

各種金屬與純銷組成的熱電偶的熱電動勢，則各種金屬之間相互組合而成的熱電

偶的熱電動勢可直接計算出來。

四是中間溫度定律：熱電偶在兩接點溫度t、t0時的熱電動勢等于該熱電偶在接

點溫度為t、tn和tn、t0時的相應(yīng)熱電動勢的代數(shù)和。中間溫度定律為補(bǔ)償導(dǎo)

線的使用提供了理論依據(jù)。

16.什么是金屬導(dǎo)體的熱電效應(yīng)?試說明熱電偶的測溫原理。

答：熱電效應(yīng)就是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連

接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，回路中就會產(chǎn)生一個電動勢，該電動勢的方向

和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點的溫度有關(guān)。熱電偶測溫就是利用這種熱電效應(yīng)進(jìn)

行的，將熱電偶的熱端插入被測物，冷端接進(jìn)儀表，就能測量溫度。

17.試述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)膸追N主要方法和補(bǔ)償原理。

答：熱電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕校阂皇抢涠撕銣胤?。這種方法將熱電偶的

冷端放在恒溫場合，有0℃恒溫器和其他恒溫器兩種；二是補(bǔ)償導(dǎo)線法。將熱電

偶的冷端延伸到溫度恒定的場所(如儀表室)，其實質(zhì)是相當(dāng)于將熱電極延長。根

據(jù)中間溫度定律，只要熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的二個接點溫度一致，是不會影響熱電

E

動勢輸出的；三是計算修正法。修正公式為：AB(t40)=EAB(t,t1)+EAB(t1,t0)；

四是電橋補(bǔ)償法。利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動勢補(bǔ)償熱電偶因冷端波動引起的熱

電動勢的變化，工作原理如下圖所示。

18.請問什么叫做零位式測量？請給出解釋，并舉出一個例子。

答：在測量過程中，被測量與儀表內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)量相比較，當(dāng)測量系統(tǒng)達(dá)到平衡時一，

用已知標(biāo)準(zhǔn)量的值決定被測量的值。Eg:用天平測量物體的質(zhì)量，平衡式電橋測

量電阻值。

19.請問什么叫做誤差合成？常用的兩種誤差合成方法的名稱是什么？

答：誤差合成：一個測量系統(tǒng)一般由若干個單元組成，這些單元在系統(tǒng)中稱為環(huán)

節(jié)，為了確定整個系統(tǒng)的靜態(tài)誤差，需將每一個環(huán)節(jié)的誤差綜合起來。

方法：絕對值合成法和用方均根合成法。

20.熱電阻傳感器是基于什么原理？用于哪些參量的測量？分為哪兩類？

答：利用電阻隨溫度升高而增大這一特性來測量溫度；主要用于：測量溫度

以及與溫度有關(guān)的參量；分為：金屬熱電阻，半導(dǎo)體熱電阻。

21.什么叫做光電效應(yīng)？它可以分為哪三種類型？

答：光電效應(yīng)：用光照某一物體，可以看作物體受到一連串能量為hf的光子的

轟擊，組成這物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)得物理現(xiàn)象。

分為：外光電效應(yīng)，內(nèi)光電效應(yīng)，光生伏特效應(yīng)。

22.計量光柵分為哪兩大類？計量光柵的由哪三個部分組成?

答：透射式光柵和反射式光

柵；組成：光源、光柵

副、光敏元件。

23.請畫出兩種霍爾元件的

驅(qū)動電路，簡述其優(yōu)缺點。

答：對霍爾元件可采用恒流

驅(qū)動或恒壓驅(qū)動，恒壓驅(qū)動

電路簡單，但性能較差，隨

著磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，線性變

壞，僅用于精度要求不太高

的場合；恒流驅(qū)動線性度高，精度高，受溫度影響小。兩種驅(qū)動方式各有優(yōu)缺點,

應(yīng)根據(jù)工作要求確定驅(qū)動方式。

24.什么是智能傳感器？傳感器的智能化主要包括什么內(nèi)容？答：（1）智能傳感

器是基于人工智能、信息處理技術(shù)實現(xiàn)的具有分析、判斷、量程自動轉(zhuǎn)換、漂移、

非線性和頻率響應(yīng)等自動補(bǔ)償，對環(huán)境影響量自適應(yīng)，自學(xué)習(xí)以及超限報警、故

障診斷等功能的傳感器。（2）有‘：自補(bǔ)償、自診斷、自學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)自處理、存儲

記憶雙向通信、數(shù)字輸出等功能。

25.檢測系統(tǒng)由哪幾部分組成？說明各部分的作用。

答：一個完整的檢測系統(tǒng)或檢測裝置通常是由傳感器、測量電路和顯示記錄裝置

等幾部分組成，分別完成信息獲取、轉(zhuǎn)換、顯示和處理等功能。當(dāng)然其中還包括

電源和傳輸通道等不可缺少的部分。下圖給出了檢測系統(tǒng)的組成框圖。

檢測系統(tǒng)的組成框圖

傳感器是把被測量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的裝置，顯然，傳感器是檢測系統(tǒng)與被測對

象直接發(fā)生聯(lián)系的部件，是檢測系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)，檢測系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)量往

往是由傳感器的性能確定的，因為檢測系統(tǒng)的其它環(huán)節(jié)無法添加新的檢測信息并

且不易消除傳感器所引入的誤差。

測量電路的作用是將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成易于測量的電壓或電流信號。

通常傳感器輸出信號是微弱的，就需要由測量電路加以放大，以滿足顯示記錄裝

置的要求。根據(jù)需要測量電路還能進(jìn)行阻抗匹配、微分、積分、線性化補(bǔ)償?shù)刃?/p>

號處理工作。

顯示記錄裝置是檢測人員和檢測系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，主要作用是使人們了

解被測量的大小或變化的過程。

26.熱電偶溫度傳感器的工作原理，熱電勢一接觸電勢、溫差電勢

答：熱電偶的測溫原理:熱電偶測溫是基于熱電效應(yīng)，在兩種不同的導(dǎo)體（或半

導(dǎo)體）A和B組成的閉合回路中，如果它們兩個接點的溫度不同，則回路中產(chǎn)生

一個電動勢，通常我們稱這種現(xiàn)象為熱電勢，這種現(xiàn)象就是熱電效應(yīng)。

E.（T）=竺皿務(wù)得

接觸電勢,%。）

溫差電勢EB（T,T0）=UBT-UB「阻&吟詞=UAT-UAT。=為小蟲鬻dt

eiyBaie/v從cii

計算題

I.等精度測量某電阻10次，得到的測量列如下：

Rl=167.95QR2=167.45QR3=167.60QR4=167.60。

R5=167.87QR6=167.88QR7=168.00QR8=167.850Q

R9=167.82QR10=167.61Q

(1)求10次測量的算術(shù)平均值R,測量的標(biāo)準(zhǔn)誤差。和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差s。

(2)若置信概率取99.7%,寫出被測電阻的真值和極限值。

解：(1)求10次測量的算術(shù)平均值*,測量的標(biāo)準(zhǔn)誤差。和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤

差So

10

7+…凡

i=]io

167.95+167.45+167.60+167.60+167.87+167.88+168.00+167.85+167.82+167.61

二10

=167.763Q

=^1(0.1872+O.3132+2x0.1632+0.1072+0.1082+0.2372+0.0872+0.0572+0.1532)

=0.1824。

=-a^=—0.1^8024.,0、c5u7r7r。c

VW

⑵若置信概率取99.7%被測電阻的真值為：

RQ=167.763±3x5=(167.763+0.173)Q

極限值為：=167.763±3xb=(167.763±0.547)Q

2.為什么說變間隙型電容傳感器特性是非線性的?采取什么措施可改善其非線性

特征？

答：下圖為變間隙式電容傳感器的原理圖。圖中1為固定極板，2為與被測對象

相連的活動極板。當(dāng)活動極板因被測參數(shù)的改變而引起移動時，兩極板間的距離

d發(fā)生變化，從而改變了兩極板之間的電容量C。

1-固定極板2—活動極板

其靜態(tài)電容量為。吟,

設(shè)極板面積為A,當(dāng)活動極板移動x后，其電容量為

1+-

d

。=以

d-x=。尸

1一戶

⑴

當(dāng)x?d時

1-事1X

』。（匕）

d2則⑵

由式（1）可以看出電容量C與x不是線性關(guān)系，只有當(dāng)x〈〈d時，才可認(rèn)為是

最近似線形關(guān)系。同時還可以看出，要提高靈敏度，應(yīng)減小起始間隙d過小時飛

但當(dāng)d過小時，又容易引起擊穿，同時加工精度要求也高了。為此，一般是在極

板間放置云母、塑料膜等介電常數(shù)高的物質(zhì)來改善這種情況。在實際應(yīng)用中，為

了提高靈敏度，減小非線性，可采用差動式結(jié)構(gòu)。

3.有一平面直線位移差動傳感器特性其測量電路采用變壓器交流電橋，結(jié)構(gòu)組成

如圖所示。電容傳感器起始時bl=b2=b=200mm,al=a2=20nmi極距d=2mnb極間介

質(zhì)為空氣，測量電路ul=3sin3tV,且u=uO。試求當(dāng)動極板上輸入一位移量4

x=5mm時，，電橋輸出電壓uOo

題3圖

解：根據(jù)測量電路可得

u==--u.=——u.=-x3sinG7f=75Osin切

C。〃20/mV

4.采用阻值為120Q靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片和阻值為120Q的固定

電阻組成電橋，供橋電壓為4V,并假定負(fù)載電阻無窮大。當(dāng)應(yīng)變片上的應(yīng)變分

別為1和1000時，試求單臂、雙臂和全橋工作時的輸出電壓，并比較三種情況

下的靈敏度。

解:單臂時T,,KsU4x2x10-6=2x10-6

u。=----=----------

所以應(yīng)變?yōu)?時44/V,應(yīng)

,,KsU4x2x10-3

=2x10-3u0KEU

Uo==F,所以

變?yōu)?000時應(yīng)為44/V；雙臂時

u蟠=4x2x2…叱

應(yīng)變?yōu)閕時22/V,應(yīng)變?yōu)?000時應(yīng)為

U_K如一4x2x10-3_也］0_3

22/V；全橋時UO=K￡",所以應(yīng)變?yōu)?時

4=8x10-6/%應(yīng)變?yōu)閕o。。時應(yīng)為U。=8xlO-3/v。從上面的計算可知：單臂

時靈敏度最低，雙臂時為其兩倍，全橋時最高，為單臂的四倍。

5.采用阻值R=120Q靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片與阻值R=120Q的固定

電阻組成電橋，供橋電壓為WVo當(dāng)應(yīng)變片應(yīng)變?yōu)?000時，若要使輸出電壓大

于10mV,則可采用何種工作方式（設(shè)輸出阻抗為無窮大）？

解：由于不知是何種工作方式，可設(shè)為n,故可得：

KsU2x10x10-3

Uo=----=---------->10

nnmV

得n要小于2,故應(yīng)采用全橋工作方式。

6.如圖所示為一直流電橋，供電電源電動勢E=3V,R3=R4=100Q,R1和R2為同

型號的電阻應(yīng)變片，其電阻均為50Q,靈敏度系數(shù)K=2.0。兩只應(yīng)變片分別粘貼

于等強(qiáng)度梁同一截面的正反兩面。設(shè)等強(qiáng)度梁在受力后產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?000,試

求此時電橋輸出端電壓UOo

題6圖

U_KsU_2x3x5x10_3_

解：此電橋為輸出對稱電橋，故