《传感器与检测技术》练习题

1、一、填空题1、传感器的一般定义：“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。2、标准误差的估算一般采用称贝塞尔公式，此公式为：。3、根据测量误差的性质及产生的原因，可分为三类：系统误差、随机误差与粗大误差。4、传感器（变送器）输出的标准信号，即国际电工委员会确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准是：4-20mADC的直流电流信号和15VDC的直流电压信号。5、对某一量进行一系列等精度测量，一般以全部测得值的算术平均值作为最后测量结果。算术平均值的计算公式为：16、随机误差分布的特点是：（1） 对称性、（2） 抵偿性、（3）单峰性、（ 4） 有界性。7、修正值与误差值大小相等符号相反。8、测量误差有以下三的表示方法：绝对误差、相对误差和引用误差。9、在测量中作为测量对象的特定量，也就是需要确定量值的量，称为被测量。10、从技术的层面看，检测技术研究的主要内容是测量原理、 测量方法、测量系统和数据处理四个方面。11、在电阻应变片的桥式测量电路中， 全桥电路的灵敏度是单臂电桥电路的4倍12、半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为

2、压阻效应。13、电感式传感器可分为：自感式传感器、 互感式传感器和 电涡流式传感器三类14、单一式变气隙型自感式传感器的输入输出特性可表示为：15、差动式变气隙型自感式传感器的输入输出特性可表示为：L0L1。0L2L1L1L20。216、电容式传感器的等效电路如图：其中 RP 为 并联损耗电阻，RS 为 引线电阻，L 为 电容器本身的电感与外部引线电感。17、自感式传感器的等效电路如图：其中 RS 为 总的等效损耗电阻，C 为电容，L 为自感线圈自身的纯电感 。18、如图能产生压电效应的石英晶体切片，纵向轴 z 称为光轴，垂直于光轴的 x 轴称为电轴，与 z 轴和 x 轴同时垂直的 y 轴称为机械轴。19、能产生压电效应的石英晶体切片沿X 轴方向施加作用力，晶体表面产生电荷，这种压电效应称为纵向压电效应。320、能产生压电效应的石英晶体切片沿Y 轴方向施加作用力，晶体表面产生电荷，这种压电效应称为横向压电效应。21、压电元件采用并联的连接方式，其电容是单片电容的2 倍，其电荷量是单片电荷量的2倍，其电压与单片电 压相等。22、光敏电阻在不受光照射的电阻值称为暗电阻，此时流过的电流称为暗

3、电流。23、光敏电阻在受光照射的电阻值称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。24、由于光照射时光敏三极管产生的光电流相当于三极管的基极电流，所以集电极电流是光电流的倍。因此光敏三极管比光敏二极管的灵敏度高。25、光栅测量系统包括三大部分：光栅光学系统、 实现细分、辨向和显示等功能的电子系统、 相应的机械结构。26、若热电偶两电极材料相同，则所产生的热电势为0。27、若热电偶两接点温度相同，则所产生的热电势为0。428、50 0C=1220F= 323.15K29、过程控制系统包括：控制器、执行器、被控过程和测量变送四个基本部分。30、频率高于 20KH Z 的声波称为超声波，频率低于 20HZ 的声波称为次声波。31、光敏二极管在电路中处于反向工作状态。32、把置信区间和置信概率两者结合起来称之为随机变量的置信度，即在置信区间内随机变量取值的概率。33、在置信区间外随机变量取值的概率称为置信概率。34、置信区间为 2 倍的标准误差的宽度，即时，置信概率为2/3。35、按测量手段分类，测量方法可分为三类：直接测量、间接测量和联立测量。36、现代信息技术的三大支柱技术是：传感器技术 、 通

4、信技术5和计算机技术。二、单项选择题1、实验与理论证明：热电偶回路的总热电势主要是（B）。A 温差电势B 接触电势C 感应电势D 霍尔电势2、莫尔条纹的移动量、移动方向与光栅尺的位移量、位移方向具有（A）。A 对应关系B 何不关联的关系C 指数规律关系D 反比例关系3、对于不同的被测量以及不同的物理量，要评定其测量精度的高低，应采用（B）来评定较为确切。A绝对误差B相对误差C引用误差D系统误差4、在电阻应变片的桥式测量电路中， 要提高灵敏度应采用（C）6A单臂电桥电路B双臂电桥（半桥）电路C全桥电路D只要是电桥电路都可以5、电感式传感器的测量电路中，带相敏整流的交流电桥与变压器电桥相比较，其优点是：（D）A误差较小B精度较高C比较方便D既能判别位移的大小又能判别位移的方向6、电涡流式传感器的优点是（C）。A误差较小B精度较高C可实现非接触式测量D可提高分辨率7、如图的电容式传感器二极管环形电桥测量电路，其激励信号（输入信号）与输出信号分别是（C）A 直流电压、直流电压B 工频交流电压、直流电压C 数百 KH Z 的交流电压、直流电压7D 交流电压、交流电压8、使用两个压电元件，要提高其

5、输出电压，应采用的连接方式是（B）A并联连接B串联连接C反向并联D串、并联连接都可以9、在热电偶回路中，若中间导体两端的两端温度相同，那么接入中间导体后，热电偶回路的总热电势（A）。A 不变B减小C 增大D无法预料10、如图的反射式光电传感器测转速的实验装置示意图，调制盘上有4 个反射点，若频率计显示的频率为 200HZ ，则调制盘的转速为（）A100 转/分B200 转/分C 3000 转/分D1800 转/分811、如图的 AD590基本测温电路，当温度为77 0C 时 AD590的输出电流为350A 若电位器调节至50，则输出电压为（）A 300毫伏B 0.3伏C 35 伏D 0.35伏12、与热电偶的热电势有关的因素是：（D）。A 热电偶的材料有关，接点温度无关B 热电偶的材料无关，接点温度有关C 热电偶的材料无关，接点温度无关9D 热电偶的材料有关，接点温度也有关13、构成热电偶必须用（A）A两种性质不同的导体B电子空穴对浓度大的半导体C纯净的半导体D电阻率小的金属14、用来表示检测仪器精度等级（准确度等级）的是（C）。A绝对误差B相对误差C标准偏差D引用误差15、光栅移动一

6、个栅距，莫尔条纹的光强变化规律也经历了一个周期，为一近似的（C）。A指数规律B正比例规律C正弦规律D反比例规律10三、简答题1、画出非电量检测系统的组成框图，并简要说明各部分的功能。P42、什么是传感器？传感器由哪几部分组成？P26传感器是将外界信息按一定规律转换成电量的装置。由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。3、传感器的静态特性是什么？试列举描述传感器静态特性的三个指标（参数），并详细说明其含义。 P2830静态特性表示测量仪表在被测物理量处于稳定状态时的输入 输出特性。线性度：表征传感器输出-输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。灵敏度：传感器输出量增量与被测输入量增量之比。分辨力：传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。114、电阻式传感器是如何定义的？试列举一种电阻式传感器的测量电路（画出电路图，并说明其工作原理） 。电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转换成电阻值，通过测量此电阻值达到测量非电量的目的。电位器式传感器。P35365、常用的温度单位（温标）有哪些？请详细说明。P118119经验温标：根据某些物质的体积膨胀与温度的关系，用实验方法或经验公式确定的温标。又分为华氏温标（T）和摄氏温标（t ），它们的关系为T=1.8t+32 。热力学温标：是一种理想而不能真正实现的温标，它是国际单位制中7 个基本物理单位之一，用符号T 表示，单位是开（K），它与摄氏温度的关系为t=T-273.15 。绝对气体温标：从理想气体状态方程入手，复现的热力学温标称为绝对气体温标。由波义耳定律有PV=RT，一定质量的气体压强（P）该气体的体积（V）普适常数（ R）热力学温度12（ T），当气体的体积为恒定时，其压强就是温度的单值函数，即有T2/T1=P2/P1=nR/V 。

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