内容发布更新时间 : 2024/12/26 1:07:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《传感器原理及应用》的试题及答案 一、 填空（30分，每空1分）

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. 在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 1．5

倍 倍左右为宜。

3. 传感器由 、 、 三部分组成。 4. 利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 突变 型热敏电阻。 5. 霍尔元件采用恒流源激励是为了 减小温漂 。

6. 传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值。对

线性传感器来说，其灵敏度是 常数 。

7. 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。

8. 闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时，

引起磁路中气隙 尺寸 发生相对变化，从而导致圈 磁阻 的变化。 9. 当半导体材料在某一方向承受应力时，它的 电阻率 发生显著变化的

现象称为半导体压阻效应。

10. 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

?Ymax输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 ??*100%?L11. 静态特性指标其中的线性度的定义是指 Y F? 。 S12. 静态特性指标其中的精度等级的定义式是 即A＝ΔA/YFS＊100％。

13. 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。

14. 传感器的差动测量方法的优点是 减小了非线性误差 、提高了测量灵敏度。

15. 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。

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。

16. 金属箔应变片的灵敏度系数与金属丝应变片灵敏度系数不同点是金属应变片的灵敏度系

数与金属丝应变片灵敏度系数不同，金属丝应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属箔式应变片的灵敏度。

17. 采用应变片进行测量时要进行温度补偿的原因是：电阻丝有温度系数，试件与电阻丝的线

膨胀系数不同。

18. 对电阻应变式传感器常用温补方法有 单丝自补偿 ，双丝组合式自补偿和电路补偿法

三种。

19. 单位应变引起的 电阻的相对变化 称为电阻丝的灵敏系数。

20. 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 。 21. 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。

22. 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。

23. 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。

24. 与差动变压器传感器配用的测量电路中，常用的有两种: 差动整流 电路和相敏

检波电路。

25. 差动电感式传感器结构形式主要有 变气隙式 、螺线管式两种。 26. 差动变压器结构形式主要有 变隙型 、螺线管型两种。

27. 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。 28. 电感式传感器可以分为 自感式 、互感式、涡流式三大类。 29. 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。

30. 压电式传感器使用 电荷 放大器时，输出电压几乎不受连接电缆长度的影响。 31. 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 电荷放大器 和电压放大

器两种形

32. 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。 33. 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内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。

34. 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。

35. 霍尔片不等位电势是如何产生的原因是重要起因是 不能将霍尔电极 焊接在同一等位

面上。

36. 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。

37. 通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为几大类。第一类是利用在光线作用下光

电子逸出物体表面的外光电效应，这类元件有 光电管、光电倍增 ；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。

二、选择题(30分，每题2分)

1. 在以下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、压电式 D、电感式 2. C 的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。

A、热端直径 B、热端和冷端的温度 C、热端和冷端的温差 D、热电极的电导率

3. 将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 。

A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应 4. 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

5. 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 6. 减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 。

A、减小激励电流 B、减小磁感应强度 C、使用电桥调零电位器

7. 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。

8. A、微差式 B、零位式 C、偏差式

9. 自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了 。

C、使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的幅度和相位

10. 为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括( D )。

A、补偿导线法 B、电桥补偿法 C、冷端恒温法 D、差动放大法 11. 热电偶测量温度时( D )。

A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需加电压 12. 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 )。

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 13. 将一支灵敏度为0.08 mV/°C的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为 50°C。电

压表上读数为60mV，则热电偶热端温度为（ D ）

解：根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度，t冷端温度为50°C产生的，即 E( t ，50) =60mV

又因为 E( t ，50) = E( t ，0) - E(50，0) ，

E( t ，0)=E( t ，50) + E(50，0)=60 + 4=64 mV， t = 64/0.08 = 800℃ A、600；B、750； C、850； D、800

14. 已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967 mV，材料B与铂配

对的热电势是8.345 mV，则在此特定条件下，材料A与材料 B配对后的热电势为（A）

解：由参考电极定律 EAB(T，T0) = EAPt(T，T0) - EBPt(T，T0) = 13.967 - 8.345 = 5.622 mV。

A、5.622； B、6.622； C、7.622； D、8.622。

15. （本题为多选题）热电偶近年来被广泛采用，以下属于热电偶具有的优点有

( ABCD )。

A、结构简单 B、精度高 C、热惯性小 D、可测局部温度、便于远距离传送与集中检测

16. （本题为多选题）半导体热敏电阻包括: ( ABC )

A、正温度系数热敏电阻 B、负温度系数热敏电阻 C、临界温度系数热敏电阻 D、非温度系数热敏电阻 17. 下列关于测温传感器的选择中合适的是（ B ）。

A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器； B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器； C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器； D、没有固定要求。

18. 用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( C )。

A、接线方便 B、减小引线电阻变化产生的测量误差 C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 D、减小桥路中电源对热电阻的影响 19. 下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( B )。

A、光电管 B、光敏电阻 C、光电倍增管 D、光电池 20. 制作霍尔元件最合适的材料是（ D ）。

A、铜； B、石英晶体； C、镍； D、半导体 21. 空霍尔片不等位电势是产生的原因是（C ）。

A、由于高频交流的作用； B、霍尔传感器没有放在中间位置；