1、传感器与检测技术期终复习卷传感器与检测技术期终复习卷1评价传感器优良程度的一个指标是（ A ）。A.精度 B.准确度 C.精密度2. 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3. 在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入 D ，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4差分变压器线圈互感的增量与衔铁位移量之间成( A )关系。A.正比 B.反比 C.不成比例5. 将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 C 。A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应6为了充分利用电涡流效应，被测体环
2、的半径应大于线圈半径的（ A ）倍，否则将导致灵敏度降低；被测体为圆柱体时，它的直径必须为线圈直径的（ C ）倍以上，才不影响测量结果。 A.1.8 B.1.5 C.0.8 D.3.57. 在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 B 。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8防止酒后驾车的酒精检测仪是利用（ B ）制成的。A. 湿敏传感器 B. 气敏传感器 C. 热电阻传感器 D. 光电式传感器9. 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、10. 当石英晶体受压时，电荷产生在 B 。A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上11下列（ D ）传感器属于一种典型的自发电式传感器。A. 电容式传感器 B. 电涡流式传感器 C. 热电偶式传感器 D. 压电式传感器12. 热电阻测量转换电路采用三线制是为了 D 。 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13我国电工仪表等级分为（ C ）级。A. 8 B. 5 C. 7 D. 614. 汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 C 。A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环15测量器具上所标出来的数值称为（ B ）。 A. 示值 B. 标
4、称值 C. 实际值 D. 真值 16. 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 C 。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17利用电阻随温度变化特性制成的传感器叫（ B ）。A.电阻应变式传感器 B.热电阻传感器 C.差分变压器式传感器 D.磁电式传感器18. 减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 C 。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 19. 变间隙式电容传感器一般用来测量（ C ）。A. 角位移 B. 较大线位移 C. 微小线位移 D. 物位 二、判断1电感式传感器可分为自感式、
5、互感式、涡流式三大类。（ ）2被测量本身所具有的真正值称之为真值。（ ）3电涡流传感器的线圈外径越大，线性范围越大，分辨率好。（ ）4环境影响系数是指检测系统由外界环境变化引起指示值变化的量。（ ）5如果在磁电式传感器的感应电动势的测量电路中接一积分电路，那么输出电压就与运动的加速度成正比。（ ）6按输出量种类分类有模拟式传感器、数字式传感器。（ ）7在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要第三种导体的两端温度相同，则这一导体的引入将不会改变原来热电偶的热电动势的大小，这一性质称为中间导体定律。（ ）8在石英晶体的光轴方向上的机械变形最显著。（ ）9悬臂梁是变换力的弹性敏感元件。（ ）10一般
6、差分变压器的灵敏度小于50m/V(mm.v)。（ ）三、填空1压电材料的主要特性指标有： 压电系数 、刚度、 介点常数 、电阻和 居里点 。2. 传感器由 敏感元件 、 传感元件 、 测量转换电路 三部分组成。3磁电式传感器又称为 电动传感器 ，它直接从被测物体吸收 机械能 并转换成电能以电信号输出。4. 压电材料的主要特性指标有： 压电系数 、刚度、 介电常数 、电阻和 居里点 。5. 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 倍左右为宜。6热电偶自由端温度的补偿方法有 仪表调零修正法 、自由端温度自动补偿，其中 电桥补偿法 是自由端温度自动补偿最常用的方法，它是利
7、用直流电桥的 不平衡电压 来补偿热电偶因自由端温度变化而引起的 热电动势 变化值。7. 有一温度计，它的量程范围为0200，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% 。8某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用产生变形时，内部会产生 极化 现象，同时在其表面产生 电荷 。当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为压电效应。反之，在电介质的 极化 方向上施加 交变电场 ，它会产生 机械变形 ，当去掉 外加电场 ，电介质随之消失，这种现象称为逆压电效应。9热敏电阻按温度系数可以分为： 负温度系数热敏电阻 、 正温度系数热敏电阻 、 临界温度系数
8、热敏电阻 。10. 利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 NTC突变 型热敏电阻。11. 已知某铜热电阻在0时的阻值为50，则其分度号是 CU50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 镍铬 。12. 在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在 X面 。13电涡流是指金属导体置于变化的磁场中，导体内就会有 感应电流 产生，这种电流在金属体内 仔细闭合 。14、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 NTC突变 型热敏电阻。15. 霍尔元件采用恒流源激励是为了 减小温漂 16传感器的作用是感受 被测对象 的微小变化，并转换成为与之相对应的 电量 ，以便对 被测信号 进行传输、处理、控制、显示和记录
9、。17. 用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于 偏位式 测量。18. 已知某铜热电阻在0时的阻值为50，则其分度号是 CU50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 镍铬 。19物体因外力作用而改变 原来的尺寸或形状 称为变形，如果外力去掉后能完全恢复其 原来的尺寸或形状 ，那么这种变形称为弹性变形。20. 霍尔元件采用恒流源激励是为了 减小温漂 。21. 用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于 偏位式 测量。22. 在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为了 温度补偿 。23传感器中弹性敏感元件的输入量是 力 或 压力 ，输出是 应变 或 位移
10、 。24. 压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件并联 起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件 串联 起来。25. 热电阻主要是利用电阻随温度升高而 增大 这一特性来测量温度的。26传感器是能 感受规定的被测量 并按照一定规律转换成 有用输出信号 的器件和装置。它通常由 敏感元件 、 传感元件 、 测量转换 组成。27. 金属电阻的 应变效应 是金属电阻应变片工作的物理基础。四、简答题1简述传感器的基本特性。 传感器的基本特性：（1）精度：包括准确度和精密度。（2）稳定性：包括稳定度和环境影响系数。（3）输入输出特性：包括静态特性线性度、灵敏度、迟滞、
11、分辨率和分辨力；动态特性。2举例说明差分变压器中产生零点残余电压的主要原因和减小零点残余电压的方法。 （1）产生零点残余电压的主要原因是：差分电感两个线圈的电气参数、几何尺寸或磁路参数不完全对称；存在寄生参数；电源电压含有高次谐波；磁路的磁化曲线存在非线性。（2）减小零点残余电压的方法通常有：提高框架和线圈的对称性；减少电源中谐波成分；正确选择磁路材料，同时适当减少线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁化曲线的线性区；在线圈上并联阻容移相网络，补偿相位误差；采用相敏检波电路，可以使零点残余电压减小到能够忽略的程度。3简述粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象
12、称为温度效应，简述产生这种现象的原因。 环境温度变化时，由于敏感栅材料的电阻温度系数的存在，引起应变片电阻相对变化；环境温度变化时，敏感栅材料和试件材料的膨胀系数不同，应变片产生附加的拉长(或压缩)，引起电阻的相对变化。4电容式传感器有什么主要特点？一般可做成哪几种类型的电容传感器？（1）电容式传感器的特点是结构简单，需要的作用能量小，灵敏度高，动态性能好，能在恶劣的环境条件下工作等。（2）电容式传感器可以分为三种类型：改变极板距离的变间隙式；改变极板面积的变面积式；改变介电常数的变介电常数式。5压电式传感器能否用于静态测量？为什么？由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保
13、存，即需要转换电路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的，因此压电式传感器不能用于静态测量。压电元件在交变力的作用下，电荷可以不断的补充，可以供给转换电路以一定的电流，故只适用于动态测量。6举例说明差分变压器中产生零点残余电压的主要原因和减小零点残余电压的方法。 （1）产生零点残余电压的主要原因是：差分电感两个线圈的电气参数、几何尺寸或磁路参数不完全对称；存在寄生参数；电源电压含有高次谐波；磁路的磁化曲线存在非线性。（2）减小零点残余电压的方法通常有：提高框架和线圈的对称性；减少电源中谐波成分；正确选择磁路材料，同时适当减少线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁化曲线的线性区；在线圈上并联阻容移相网
14、络，补偿相位误差；采用相敏检波电路，可以使零点残余电压减小到能够忽略的程度。7电容式传感器有什么主要特点？一般可做成哪几种类型的电容传感器？（1）电容式传感器的特点是结构简单，需要的作用能量小，灵敏度高，动态性能好，能在恶劣的环境条件下工作等。（2）电容式传感器可以分为三种类型：改变极板距离的变间隙式；改变极板面积的变面积式；改变介电常数的变介电常数式。8压电式传感器能否用于静态测量？为什么？由于外力作用在压电元件上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要转换电路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的，因此压电式传感器不能用于静态测量。压电元件在交变力的作用下，电荷可以不断的补充，可以
15、供给转换电路以一定的电流，故只适用于动态测量。五、计算题1 欲测250A电流，要求测量示值相对误差不大于0.5%，问选用量程为250A电流表，其精度为哪级？若选用量程为300A和500A的电流表，其精度又为哪级？（6分）1应用公式，然后将已知量分别代入求S：（1）选用量程为250A电流表，其精度为0.5级 （2）选用量程为300A电流表，其精度为0.2级 （3）选用量程为500A电流表，其精度为0.2级2今有0.5级0300和1.0级的0100两个温度计，要测80的温度，试问采用哪一个温度计好？（4分）应用公式，然后将已知量分别代入求：（1）采用0.5级0300温度计时，=1.875%（2）采
16、用1.0级0100温度计时，=1.25%六、论述题试阐述电容式传感器在压力测量、加速度测量、固体料位测量应用中工作原理。（1） 压力测量电容式压力传感器工作原理：当被测压力或差压作用于膜片电极上，并使它产生位移时，两极板间距离将发生改变，从而导致电容器的电容量改变。当两极板间距离很小时，压力和电容量之间为线性关系。（2） 加速度测量空气阻尼电容式加速度传感器工作原理：该传感器采用差分结构，有两个固定电极，两极板间有一用弹簧支撑的质量块。此质量块的两个端平面经磨平抛光后作为可动极板。当传感器测量垂直方向的振动时，由于质量块的惯性作用，使两固定极相对质量块产生位移，此时上下两个固定电极与质量块端面之间的电容量产生变化而使传感器有一个差分的电容变化量输出。（3） 固体料位测量测量固体块状、颗粒体及粉料的料位时，由于固体摩擦大，容易产生滞留现象，所以一般可以用极棒和容器壁组成电容器的两个电极来测量非导电固体物料的料位。当固体物料的料位发生变化时，会引起极间不同介电常数介质的高度发生变化，因而导致电容变化。如果奥测量导电固体料位，可以在电极外套以绝缘套管。4 / 4
