一、不定项抉择题（每题5分，共15分）
1、随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（ D ）
A ．改变了湿度
B ．改变了温度
C ．改变了磁场
D ．改变了电容
2、传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的（ D ） A ．线性度越好
B ．迟滞越小
C ．重复性越好
D ．分辨力越高
4、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化要紧由 ( B ) 来决定的。 A 、贴片位置的温度变化
金桥通联轴器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
便携式示波器5、为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的阻碍，可采纳 ( B )。 B 电荷放大器；
C 前置放大器 ；
D 电流放大器
6、不能采纳非接触方式测量的传感器是：（ C ）。
A 、霍尔传感器；
B 、光电传感器；
C 、热电偶；
D 、涡流传感器
7、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ B ）
A 、 敏感元件和传感元件
B 、敏感元件和转换元件
C 、转换元件和调理电路
D 、敏感元件、调理电路和电源
8、压电加速度计固定在试件上承受振动时，质量块将产生一可变力作用在晶体片上，由于 ( A )效应在晶体片两表面上就有( D )产生。
A 、正压电；
B 、逆压电；
C 、电压；
D 、电荷
9、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（C ）
A 、光敏二极管
B 、硅光电池
C 、光电管
D 、光导管
10、以下关于热电阻与热敏电阻的说法，错误的是：（ D ）
A 、热电阻一般采纳纯金属材料，而热敏电阻采纳半导体材料；
B 、热电阻的温度−−电阻系数一般是线性的，而热敏电阻的温度−−电阻系数一般是非线性的；
C 、热电阻结构简单、体积小，因此能够测量“点温”；而在测温范围内，热电阻的电阻温度系数相对较为稳定；
D 、一般说来，热电阻的温度系数比热敏电阻的的温度系数大。
11、变间隙式自感式电感传感器的灵敏度为：2
0022δμ
δA N d dL S -==，由此可得出结论：（ C ）
A 、该传感器的灵敏度是非线性的，因此不能使用；
B 、该传感器的灵敏度是线性的，因此能够正常使用；
C 、该传感器的灵敏度是非线性的，但在一定条件下能够使用；
D 、该传感器的灵敏度是线性的，但在特定条件下不能使用。
12、在常用测振传感器中，适合于测量振动位移的传感器是：（A ）
A 、电感式传感器；
B 、压电式传感器；
C 、磁电式传感器；
D 、电动式传感器
、为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是：（ C ）。
13
尺寸检测
A、半桥双臂各串联一片电阻应变片；半桥双臂各并联一片电阻应变片；
B、适当提高电桥的电源电压；增大应变片的初始电阻值。
）热敏电阻在一定温度范围内，阻值随温度、热敏电阻典型可分为三类，其中，（ B
14
的变化剧烈变化，故可作为理想的开关器件。
、临界温度系数
A、负电阻温度系数 B
、无
C、正电阻温度系数 D
）
15、关于光敏电阻，下列说法错误的是：（ A
A、光敏电阻既可作检测元件，也可作开关元件使用；
B、光敏电阻的光谱特性与光敏电阻本身材料有关，需抉择合适光源配合使用；
C、在一定的光照度下，光敏电阻所加的电压越大，光电流越大，而且无饱和现象；
D、多数光敏电阻的时延都比较大，因此，它不能用在要求快速响应的场合。
1，压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，适合于频率较低的被测量的测量，甚至是静态量的测量。（ ⨯）
2，光敏电阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是说暗电流要小，亮电流要大。如此光敏电阻的灵敏度就高。（ √）
在线销售系统3，真值是指一定的时刻及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而且是能够测量的。（ ⨯）
4，置信系数取不同典型值时，具有不同的置信概率。置信系数越高，置信水平则越低，表明对测量精度的要求越低。（ √）
τ，一般希望它越大越好。（ ⨯）
5，一阶装置动态特性的要紧参数是时刻常数
6，差动变压器式传感器的两个次级线圈在联接时应反向串联。(
√ )
⨯）
7，LTI
系统的灵敏度是时刻的线性函数。（
8，涡流传感器一般采纳高频透射式或低频反射式两种方式进行测量。（ ⨯）
9，凡能够测量位移和速度的检测原理都可用于加速度和振动的测量。（√）
2．属于传感器动态特性指标的是（D ）
A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率
3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ A ）
A．光电式传感器B．电容式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器
4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ D ）
A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型
5．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
7．固体半导体摄像元件CCD 是一种（ C ）
A．PN结光电二极管电路B．PNP 型晶体管集成电路
C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路
1. 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器可分为（ D ）传感器。
A．温度型和速度型 B．物性型和结构型 C．机械型和电子型 D．能量转换型和能量操纵型
4. 电感式传感器采纳变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（ C ）电路。
A ．加法器
B ．检波
C ．相敏检波
D ．鉴频
5. 若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（ A ）。
A ．增大
B ．减小
C ．不变
D ．大概增大，也大概减小
6. 压电传感器的等效电路，（ D ）。
A ．能够等效为电压源，不可等效为电荷源
B ．能够等效为电压源，不可等效为电荷源
C ．既不可等效为电压源，也不可等效为电荷源
D ．既可等效为电压源，也可等效为电荷源
披肩按摩器
8. 光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成，（ C ）。
A. 可实现电路隔离，不可进行电平转换
B. 不可实现电路隔离，可进行电平转换
C. 可实现电路隔离，可进行电平转换
D. 不可实现电路隔离，不可进行电平转换
10. 应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（ A ）
A ．单臂电桥
B ．半桥
C ．全桥
D ．半桥和全桥
11. 对热电耦传感器，形成热电势的必要条件是： ( A )
A ．两种导体材料不同；节点所处的温度不同
B ．两种导体材料相同；节点所处的温度不同；
C ．两种导体材料不同；节点所处的温度相同
D ．两种导体材料相同；节点所处的温度相同
12. 在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压( D )。
A. 幅值：变小，相位：不变
B. 幅值：大→小→大，相位：不变
C. 幅值：变大，相位：反相
D. 幅值：大→小→大，相位：反相
填空题（每空2分，共12分）
1、电阻应变式传感器是利用电阻应变将__工程结构件的内部形变_转换为__电阻值变化____的传感器。
2、霍尔元件能够把 磁感应强度 那个磁学量转换为 电压 那个电学量。
3、热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_下降_，具有 负 （正？负？）温度系数。
4、传感器是指如此一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_非电学量_，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等__电学量____，或转换为电路的通断。
5、一电容测微仪，通过测量得到的电容变化量 C ＝±4×10-3 pF ，假如测量电路的放大倍数K 1=100mV/pF ，读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ，则此刻仪表指示值变化 ±2
格。。 6、半导体应变片传感器的工作原理是基于压阻效应；霍尔式传感器的工作原理是基于霍尔效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的压电效应。 7、传感器在结构上采纳差动方式能够提高灵敏度，减小非线性。
8、依照霍尔元件的霍尔电势U H 的表达式可知，霍尔元件一般可用于三
种情况的测量，分别是测量电流I ， 测量磁感应强度B ， 功率测量 。
16．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表达式为 rs= 。
17．为了测得比栅距W 更小的位移量，光栅传感器要采纳 技术。
19．电容式压力传感器是变 型的。
20．一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。
21．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 。
22．热敏电阻常数B 大于零的是 温度系数的热敏电阻。
23．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的 。
24，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那样相位平衡条件应为 。
25．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。
传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电 缆电容的阻碍。 传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电荷成正比，电缆电容的阻碍小。
28．说明薄膜热电偶式温度传感器的要紧特点。
要紧特点是：热容量小（或热惯性小），时刻常数小，反应速度快。
3． 光电效应分为 内光电效应 和 外光电效应 两大类。
4、霍尔元件一般采纳 半导体 材料。
7．热电偶电动势由_温度差______电动势和接触电动势两部分组成。
8．莫尔条文的光强度变化近似正弦变化，因此，便于将电信号作进一步细分，即采纳“倍频技术”技术
三、计算分析题（共13分）
1、（6分）某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ，求该仪器的灵敏度。
解：该仪器的灵敏度为
25.40.55
.35.2-=--=S mV/mm
2、（7分）试分析图3所示电压输出型直流电桥的输入与输出关系，写出输出的表达式，并推断何时电桥平衡。
其特点是，当被测量无变化时，电桥平衡时输出为零。当被测量发生变化时，电桥平衡被打破，有电压输出。输出的电压与被测量的变化成比例。电桥的输出电压为:
当输出电压为零时，电桥平衡，因此 或 为电桥平衡条件。
R 1R 2
R 3
R 4U 0
U A
B
C D
3.图3为一直流应变电桥，图中E=8V ，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：
1)（6分）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0=？
2)（7分）题3中，假如R2与R1感受应变的极性相反，且增量ΔR1=ΔR2=1.2Ω，电桥输出电压U0=？
132401234
功率测量()()ba da i
R R R R U U U U R R R R -
=-=++13240
R R R R -=1
243R
R R R =
图3
4、（6分）什么是霍尔效应，请简述之？
当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。那个电势差也被叫做霍尔电势差。
5、（4分）应用超声波传感器探测工件时，在探头与工件接触处要有一层耦合剂，请问这是为什么？
答：要紧是为了使超声波更好地穿透到工件内，减少反射量，达到更好的测量效果。
6、（6分）为什么导体材料和绝缘体材料均不宜做成霍尔元件？（提示：IB nqH U 1
=H ）
答：因为导体材料的μ尽管很大，但ρ很小，故不宜做成元件，而绝缘材料的ρ尽管很大，但μ很小，故也不宜做成元件。
3、压电元件在使用时常采纳多片串接或并接的结构形式，试述在不同接法下输出电压、电荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合？（6分）
答：两片压电元件串接时，输出电荷q ’等于单片上的电荷q，输出电压U ’为单片电压U 的两倍，总电容C ’为单片电容C 的1/2。即：q ’＝q ；U ’＝2U ；C ’＝C/2。串联接法适用于以电压输出的信号和测量电路输入阻抗很高的情况；
两片压电元件并接时，输出电荷q ’等于单片上电荷q 的两倍，输出电压U ’等于单片电压U，总电容C ’等于单片电容C 的两倍。即：q ’＝2q ；U ’＝U ；C ’＝2C 。并联接法适用于测量缓慢变化信号，并以电荷作为输出的情况。
1．压电传感器分别用两片完全相同的压电元件串联（不同极性端互联）和单片使用，如图所示，所受压力相同，试比较其输出电压、电荷、电容的关系。(5分)
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