尔雅传感器原理与应用_3期末答案(学习通2023课后作业答案)

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第一章 传感器综述

1-1 什么是尔雅传感器？随堂测验

1、构成现代信息的传感三大支柱是（ ）
A、传感器技术
B、器原通信技术
C、用期电子技术
D、末答计算机技术

2、案学传感器是习通能把外界 转换成电量的器件和装置。

3、课后传感器是作业由 、 转换元件和 基本电路三部分组成。答案

4、尔雅传感器的传感核心部分是 ，决定传感器的器原工作原理。

1-2 传感器的用期作用和地位随堂测验

1、传感技术的末答研究内容主要包括：（ ）
A、信息获取
B、信息转换
C、信息处理
D、信息传输

2、传感器有极其广泛的应用领域。（ ）

3、构成现代信息技术的三大支柱是： 、通信技术和计算机技术。

1-3 传感器的现状和发展趋势随堂测验

1、为改善传感器性能可采用多种技术途径，包括（ ）
A、差动技术
B、平均技术
C、补偿修正技术
D、稳定性处理

2、目前传感器的总发展趋势是 （ ）
A、发现利用新效应（磁光、压阻）
B、开发新材料（光纤、PVC、稀土）
C、微型化、微功耗
D、集成化与多功能化

3、可靠性高、成本低的传感器生产技术是尤为重要的。（ ）

4、传感器技术的发展包括：寻找新原理、新材料和 。

5、物联网是将各种信息传感器设备按约定的协议与互联网结合起来，形成一个巨大的网络，进行信息交换和通讯，以实现智能化 、定位、 跟踪 、监控 和管理的一种网络。

1-4 检测系统的组成及传感器的组成和分类方法随堂测验

1、下列哪项不属于传感器按照结构进行分类？（ ）
A、结构型传感器
B、电化学传感器
C、物性型传感器
D、复合型传感器

2、检测系统原理框图包括（ ）
A、被测对象和传感器
B、信号处理
C、显示记录
D、控制器

3、自动控制系统为开环系统。

4、传感器按照输出信号可以分为 、模拟传感器。

第一章 传感器综述单元测验

1、传感器一般包括敏感元件，还包括（ ）
A、转换元件
B、弹性元件
C、压敏器件
D、温敏器件

2、下列传感器不属于按基本效应分类的是（ ）
A、半导体传感器
B、磁传感器
C、物理传感器
D、真空传感器

3、传感器按输出量可分为数字传感器和（ ）
A、模拟传感器
B、温度传感器
C、生物量传感器
D、化学量传感器

4、传感技术的研究内容主要包括：( )
A、信息获取
B、信息转换
C、信息处理
D、信息传输

5、传感器的主要功能包括 （ ）
A、检测
B、转换
C、滤波和放大
D、调制和解调

6、传感器按输入量分为模拟式和数字式传感器。

7、自动控制系统为开环系统。

8、检测系统原理框图包括被测对象 、传感器 、信号处理 、显示记录 和 控制器 五部分。

9、传感器技术的发展包括：寻找新原理、新材料、新工艺

10、传感器是把外界 转换成电量的器件和装置。

11、依据传感器的工作原理，通常传感器由 、转换元件、基本电路三部分组成

12、构成现代信息技术的三大支柱是： 、通信技术、计算机技术 。

第一章 传感器综述单元作业

1、什么是传感器？传感器由哪三个部分组成？

2、从至少三个应用领域分析传感器的作用。

3、请简述目前传感器总的发展趋势是什么？

4、试说明传感器有哪些分类依据？在该分类依据下，传感器可以分为哪些类型？

第二章 传感器的基本特性

2-1 静态特性随堂测验

1、非线性度是表示校准曲线（ ）的程度。
A、接近真值
B、偏离拟合直线
C、正反行程不重合
D、重复性

2、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。

3、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的，基准直线不同，所得出的线性度就不一样。

4、线性度和灵敏度是传感器的 指标。

5、频率响应特性是传感器的 指标。

2-2 动态特性：传递函数随堂测验

1、下列属于传感器动态特性指标的是（ ）
A、迟滞性
B、过冲量或超调量
C、稳定性
D、线性度

2、传递函数表示系统本身的传输、转换特性，与激励及系统的初始状态无关。

3、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。

4、传递函数表征了系统的固有特性，并反映了物理结构，因此，凡传递函数相同的系统，其物理结构必然相同。

2-3 动态特性：一阶系统、二阶系统随堂测验

1、描述检测系统的动态特性指标是（ ）
A、使用寿命
B、反应时间
C、零点漂移
D、分辨率

2、阶跃输入时表征传感器动态特性的指标有哪些？（ ）
A、上升时间
B、响应时间
C、过调量
D、重复性

3、一阶装置动态特性的主要参数是时间常数，一般希望它越大越好。

4、一阶系统又称为惯性系统。

第二章 传感器的基本特性单元测验

1、传感器的输出量通常为（ ）
A、非电量信号
B、电量信号
C、位移信号
D、光信号

2、按照依据的基准线不同，下面那种线性度是最常用的（ ）
A、理论线性度
B、端基线性度
C、独立线性度
D、最小二乘法线性度

3、二阶系统引入的参变量有（ ）
A、无阻尼固有频率
B、静态灵敏度
C、阻尼比
D、电信号

4、传感器静态响应特性包括许多因素，以下属于静态特性因素的有：（ ）
A、精度
B、重复性
C、线性度
D、灵敏度

5、在传感器的基本特性中，瞬态响应特性是其动态特性之一。

6、传感器在稳态信号作用下，输入和输出的对应关系称为静态特性；在动态的信号作用下，输入和输出的关系称为动态特性。

7、时间响应特性为传感器的静态特性之一。

8、线性度是传感器的静态特性之一。

9、一个高精度的传感器必须有良好的 和动态特性，才能完成信号无失真的转换。

10、当测试系统由多个独立的环节组成时，系统总的灵敏度为各个环节的灵敏度的 。

11、传感器的基本特性通常指的是传感器的输入和 之间的关系特性。

第二章 传感器的基本特性单元作业

1、什么是线性度？

2、传感器静态特性的技术指标有哪些？其定义是什么？

3、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性？实现不失真测量的条件是什么？

4、什么是传感器的动态特性和静态特性？简述在什么条件下只研究传感器的静态特性就能够满足通常需求？

第三章 电阻应变式传感器

3-1 金属丝电阻应变片(1)随堂测验

1、电阻式传感器是将被测量的变化转换成( )变化的传感器。
A、电子
B、电压
C、电感
D、电阻

2、100Ω的应变片在外力作用（应变ε＝0.005）下，电阻变化了1Ω，则该应变片的灵敏系数K为( )。
A、2
B、1.5
C、2.5
D、4

3、应变片式压力传感器仅能对压力进行测量。

4、根据敏感元件材料的不同，应变计可分为金属式和半导体式两大类。

5、金属应变计的灵敏度K主要取决于材料几何尺寸的变化。

3-2 金属丝电阻应变片(2)随堂测验

1、将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A、质量块
B、导体
C、弹性元件
D、机器组件

2、测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

3、实验表明，应变片的灵敏系数K恒大于电阻丝的灵敏度系数ko 。

4、电阻应变片式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。

3-3 电阻应变片测量电路：直流电桥随堂测验

1、电桥测量电路的作用是把传感器的被测量转换为（ ）的输出 。
A、电阻
B、电压
C、电容
D、电荷

2、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（ ）
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

3、电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压U 有关而且与电桥电阻有关。

4、等臂电桥当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。

3-4 电阻应变片测量电路：交流电桥随堂测验

1、对应变式传感器，全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（ ）。
A、不变
B、2倍
C、4倍
D、6倍

2、产生应变片温度误差的主要原因有（ ）。
A、电阻丝有温度系数
B、试件与电阻丝的线膨胀系数
C、电阻丝承受应力方向不同
D、电阻丝与试件材料不同

3、应变计的非线性度一般要求在0.05％或1％以内。

4、采用交流电源供电的电桥称为 。

3-5 电阻应变式传感器的应用随堂测验

1、力敏传感器可以对力、力矩、压力等进行测量。

2、想要提高电桥的电压灵敏度Ku，必须提高电源电压，但不受应变计允许功耗的限制。

3、根据敏感元件材料的不同，应变计可分为金属式和半导体式两大类。

4、应变式测力传感器中应变计是传感器的基础，弹力体是传感器的核心。

3-6 半导体压阻式传感器的应用随堂测验

1、半导体电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，最主要是由以下哪个方面因素发生显著变化引起的（ ）。
A、电阻率
B、几何尺寸
C、晶面上电荷
D、极化电荷

2、下列哪些是半导体应变计的主要优点（ ）
A、耗电少
B、灵敏度高
C、温度特性好
D、体积小

3、半导体应变计具有较小的非线性，输出信号较强，故抗干扰能力较好。

第三章 电阻应变式传感器单元测验

1、下列哪一项是金属式应变计的主要缺点（ ）
A、非线性明显
B、灵敏度低
C、准确度低
D、响应时间慢

2、将应变式传感器黏贴到弹性体上，当弹性体作纯弯曲形变时，弹性体面上部的应变为拉应变，下部为压应变，且两者是什么关系？（ ）
A、绝对值不同且符号相反
B、绝对值相同且符号相同
C、绝对值相同符号相反
D、绝对值相同符号相同

3、下列因素属于产生应变片温度误差的原因有（ ）
A、电阻丝有温度系数
B、试件与电阻丝的线膨胀系数相同
C、电阻丝承受应力方向不同
D、电阻丝承受应力大小不同

4、电阻应变片的线路温度补偿方法有( ).
A、差动电桥补偿法
B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法
C、补偿线圈补偿法
D、恒流源温度补偿电路法

5、通常用应变式传感器测量( ).
A、温度
B、速度
C、加速度
D、压力

6、电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，可构成测量各种参数的电阻应变式传感器，这些参数包括( )。
A、位移
B、加速度
C、力
D、力矩

7、减小不等位电势可以采用的方法是（ ）。
A、机械修磨
B、化学腐蚀
C、补偿网络进行补偿
D、无法解决

8、应变计的测量范围很小。

9、应变器的核心元件是电阻应变计。

10、等臂电桥当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。

11、金属应变片的弯曲半径越大，其 也越大。

12、金属电阻的 是金属电阻应变片工作的物理基础。

13、应变片的敏感元件是 。

第三章 电阻应变式传感器单元作业

1、金属式应变片和半导体式应变片在工作原理上有什么不同？

2、在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合？

3、电阻应变计产生温度误差的原因是？

4、什么是应变片？半导体应变片灵敏系数范围是多少，金属应变片灵敏系数范围是多少？说明金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点？半导体应变片比金属应变片在性能上的优缺点？

第四章 电容式传感器

4-1 概述、工作原理和类型随堂测验

1、（ ）可以改变电感式传感器的电容。
A、改变极板间距离
B、改变极板间电压
C、改变极板面积
D、改变介电常数

2、电容式传感器电容器容量小，输出阻抗高。

3、电容式传感器可以测量深度、角度。

4、触摸屏逐渐由电容式触摸屏转移至电阻式。

4-2 输出特性随堂测验

1、变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是（ ）。
A、正比关系
B、反比关系
C、无关系
D、平方反比

2、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ ）。
A、变间隙式
B、变面积式
C、变介电常数式
D、空气介质变间隙式

3、下列哪一种传感器适合微小位移测量？（ ）
A、变面积式电容传感器
B、变极距式电容传感器
C、变介质式电容传感器
D、螺管式自感传感器

4、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，( )是线性的关系。
A、变面积型
B、变极距型
C、变介电常数型
D、空气介质变间隙式

4-3 测量电路(1)随堂测验

1、电容式传感器采用“驱动电缆”技术是为了减少或消除（ ）的影响。
A、温度变化
B、寄生电容
C、边缘效应
D、非线性

2、驱动电缆技术是一种等电位屏蔽方法，提高电容传感器稳定性。

3、驱动电缆技术中，内外屏蔽之间的电容是放大器负载。

4-4 测量电路(2)随堂测验

1、下列不属于电容式传感器测量电路的是（ ）
A、调频测量电路
B、运算放大器电路
C、脉冲宽度调制电路
D、相敏检波电路

2、把单极板平板电容器传感器接入运算放大器式电路，可以解决非线性关系问题。

3、把变面积型电容传感器接入差动脉冲调宽电路，输出与两电容的面积差值成反比。

4-5 应用举例随堂测验

1、电容式压力传感器有球型、平面型差动电容传感器。

2、力平衡式传感器系统是先将被测量转换成力或力矩，然后用反馈力与它平衡，可测加速度、角速度、压力变量等。

3、电容式压力传感器有绝对压力计、压差计。

4-6 集成传感器随堂测验

1、为了减小电容式传感器的测量非线性误差，我们应该将两个相同的电容式传感器，连接成（ ）形式。
A、串联
B、并联
C、混合联接
D、差动

2、硅电容式集成传感器大体由压力敏感电容器、转换电路和辅助电路三部分组成。

3、当环境湿度发生改变时，湿敏电容传感器其电容变化量与相对湿度成反比。

第四章 电容式传感器单元测验

1、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将( )。
A、无法确定
B、增大为原来的一倍
C、减小一倍
D、增大为原来的两倍

2、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的( )。
A、灵敏度增加
B、灵敏度减小
C、非线性误差增加
D、非线性误差不变

3、关于运算放大电路，下列说法正确的是( )。
A、适用于单个变极板距离电容传感器，输出为非线性
B、适用于变面积型差动电容传感器且输出为线性特性
C、适用于变极板距离差动电容传感器且输出为非线性特性
D、适用于单个变极板距离差动电容传感器且输出为线性特性

4、以平行板电容器为例，我们可以利用原理做成（ ）型传感器。
A、变间距
B、变介质介电常数
C、变面积
D、变电阻

5、现代电容式传感器逐渐应用于（ ）等方面的测量。
A、压力
B、压差
C、液面
D、成份含量

6、电容式传感器的特点有（ ）
A、功率小，本身发热影响小
B、电容器容量小，输出阻抗高
C、可动质量小，固有频率高，动态响应特性好
D、极板静电引力小，工作所需作用力很小

7、电容式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。

8、电容式传感器不可实现非接触测量。

9、电阻传感器和电容传感器都可以用于湿度的测量。

10、电容式传感器中，变面积式常用于较大的 的测量。

11、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为 的变化来实现对物理量的测量。

12、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的 倍。

第四章 电容式传感器单元作业

1、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？

2、为什么电容传感器易受干扰？如何减小干扰？

3、如何改善单极式变极距型电容传感器的非线性？

4、试述电容式传感器的特点和关键问题。

5、为什么电感式和电容式传感器的结构多采用差动形式，差动结构形式的特点是什么？

第五章 电感式传感器

5-1 变磁阻式电感传感器（1）随堂测验

1、下列传感器中，不属于有源器件的是( )
A、压电式传感器
B、自感式电感传感器
C、霍尔传感器
D、热电偶传感器

2、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（ ）
A、增大
B、减小
C、不变
D、不确定

3、电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测量的变化转化成电感变化的一种机电转换装置。

4、电感式传感器根据结构不同可分为自感式、互感式和 电感传感器。

5、单线圈螺线管式电感传感器主要由 、铁芯、和可沿线圈轴向移动的衔铁组成。

5-2 变磁阻式电感传感器（2）随堂测验

1、与单线圈电感传感器相比，下列不属于差动式电感传感器的特点的选项为（ ）
A、差动式的灵敏度为单线圈的一半
B、差动式的线性度得到改善
C、差动式的两个电感结构可以抵消部分温度
D、差动式的两个电感结构可以抵消部分噪声干扰

2、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电 感量（ ）
A、增大
B、不变
C、减小
D、不确定

3、把一导体（或半导体）两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称 。

4、外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象称 。

5-3 变磁阻式电感传感器和差动变压式传感器随堂测验

1、对变压器式电感传感器而言，要使非线性误差减小，应该使两个副线圈（ ）。
A、正向串联
B、反向串联
C、正向并联
D、反向并联

2、变压器式传感器可以进行无接触测量。

3、差动变压器输出电压与互感的差值成反比。

4、差动变压器性能包括 、转换电路 、电源三个内容。

5-4 差动变压器式传感器和电涡流式传感器随堂测验

1、电涡流式传感器属于电容式传感器，可以用于无损探伤。

2、利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是 。

3、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称 。

4、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上由于两线圈的结构及参数不相等，差动变压器输出电压不为零，此电压称为 。

5-5 电涡流式传感器随堂测验

1、互感式电感传感器又称为（ ）
A、电流式传感器
B、变压器式传感器
C、差动传感器
D、涡流传感器

2、下列传感器中不能做成差动结构的是（ ） 。
A、电阻应变式
B、自感式
C、电容式
D、电涡流式

3、因为金属存在 ，电涡流只存在于金属导体的表面薄层内，存在一个涡流区。

4、电涡流传感器的应用主要是通过 测量其他各种物理量。

第五章 电感式传感器单元测验

1、对变压器式电感传感器而言，要使非线性误差减小，应该使两个副线圈（ ）。
A、正向串联
B、反向串联
C、正向并联
D、反向并联

2、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电 感量（ ）
A、增大
B、减小
C、不变
D、不确定

3、改变电感传感器的引线电缆后，（ ）。
A、不必对整个仪器重新标定
B、必须对整个仪器重新调零
C、必须对整个仪器重新标定
D、不必对整个仪器重新调零

4、电涡流式传感器有如下何种工作形式（ ）。
A、高频反射式
B、低频透射式
C、直流反射式
D、直接接触式

5、下列传感器中可以做成差动结构的是（ ） 。
A、电阻应变式
B、自感式
C、电容式
D、电涡流式

6、差动变压器输出电压与互感的差值成反比。

7、电涡流式传感器可以进行无接触测量和探伤。

8、电涡流式传感器属于电容式传感器，可以用于无损探伤。

9、电涡流式传感器不可以进行无接触测量。

10、变压器式传感器可以进行无接触测量。

11、电感式传感器是利用 原理，将被测量的变化转化成电感变化的一种机电转换装置。

12、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为 和低频透射式两大类。

13、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和 两大类。

14、自感式传感器主要有 、变截面式和螺管式三种类型。

第五章 电感式传感器单元作业

1、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。

2、简述电感式传感器的基本工作原理和主要类型。

3、涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

4、什么是电涡流效应？涡流的分布范围？电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？

第六章 压电式传感器

6-1 压电效应（1）随堂测验

1、压电效应是可逆的。

2、为了分析方便，在晶体学中把石英晶体用三根互相垂直的轴x、y、z来描述，分别称为电轴、机械轴和光轴。

3、常见的压电材料可以分为 和多晶体压电陶瓷。

4、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为 。

6-2 压电效应（2）随堂测验

1、对石英晶体，下列说法正确的是( )。
A、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生
B、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生
C、沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生
D、沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生

2、某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面会产生电荷（束缚电荷）， 这种效应称为压电效应。

3、晶体在哪个方向上有正压电效应，则在此方向上一定不存在逆压电效应。

4、当石英晶体收到沿x轴方向的力作用时，在x方向 （会/不会）产生压电效应。

6-3 压电效应（3）随堂测验

1、极化处理后的压电陶瓷才具有压电特性。

2、压电陶瓷在z轴方向上受力时，在极化方向上是否出现电荷与压电陶瓷几何尺寸相关。

3、在陶瓷片上加一个与极化方向平行的压力F，使陶瓷片产生压缩形变，片内的正、负束缚电荷之间的距离变小，极化强度 （变大/变小/不变）。

4、压电陶瓷中由于电效应而转变为机械效应的现象即为压电陶瓷的 。

6-4 压电材料随堂测验

1、石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是（ ）
A、压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好
B、压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好
C、石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好
D、石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好

2、关于石英晶体的结构下列说法正确的是（ ）。
A、石英晶体具有完全各向异性的特性
B、石英晶体具有完全各向同性的特性
C、石英晶体是介于完全各向异性和完全各向异性的晶体
D、以上说法都不对

3、压电半导体材料的力敏器件灵敏度高、响应时间长。

4、某些合成高分子聚合物薄膜经延展拉伸和电场极化后，具有一定的压电性能，这类薄膜称为 。

6-5 压电传感器测量电路随堂测验

1、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ ）
A、与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压不变
B、与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压增大1倍
C、与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍
D、与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变

2、压电式传感器目前多用于测量（ ）。
A、静态的力或压力
B、动态的力或压力
C、位移
D、温度

3、关于压电式传感器的下列说法正确的是（ ）。
A、测量频率越高，压电式传感器测量精度越高
B、测量频率越低，压电式传感器测量精度越高；
C、我们期望压电式传感器测量测量精度与测量的工作频率无关；
D、测量频率可以无限提高

4、在运算放大器放大倍数很大时，压电传感器输入电路中的电荷放大器的输出电压与( )成正比。
A、输入电荷
B、反馈电容
C、电缆电容
D、放大倍数

6-6 压电传感器等效电路随堂测验

1、为了得到尽可能大的电荷输出，我们应该将多个压电晶片（ ）使用。
A、串联
B、并联
C、后接电荷放大电路
D、后接电压放大电路

2、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ ）
A、与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压不变
B、与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压增大1倍
C、与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍
D、与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变

3、在调制与解调电路中，控制高频振荡的缓变信号称为调制信号。

4、压电式传感器使用 放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。

6-7 压电传感器应用及超声波传感器随堂测验

1、影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ ）
A、电缆的安装与固定方式
B、电缆的长度
C、前置放大器的输出阻抗
D、前置放大器的输入阻抗

2、压电谐振式感器可以不利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化进行测量的。

3、压缩式压电加速度传感器中为便于装配和增大电容量常用两片极化方向相同的晶片，电学上串联输出。

4、超声波流量计中，在顺流和逆流的情况下，发射和接收的相位差与流速成 （正比/反比）。

第六章 压电式传感器单元测验

1、石英晶体测量加速度基于哪个物理效应（ ）
A、热电效应
B、正压电效应
C、逆压电效应
D、霍尔效应

2、关于压电式传感器的下列说法正确的是（ ）。
A、测量频率越高，压电式传感器测量精度越高
B、测量频率越低，压电式传感器测量精度越高
C、我们期望压电式传感器测量测量精度与测量的工作频率无关
D、测量频率可以无限提高

3、在运算放大器放大倍数很大时，压电传感器输入电路中的电荷放大器的输出电压与( )成正比。
A、输入电荷
B、反馈电容
C、电缆电容
D、放大倍数

4、压电式加速度传感器是( )信号的传感器。
A、适于测量任意
B、适于测量直流
C、适于测量缓变量
D、适于测量动态

5、以下因素在选择合适的压电材料时必须考虑的有( )。
A、转换性能
B、电性能
C、时间稳定性
D、温度稳定性

6、以下材料具有压电效应的有（ ）。
A、所有晶体
B、钛酸钡
C、锆钛酸铅
D、石英

7、晶体的压电效应是一种机电耦合效应。

8、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。

9、某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面会产生电荷（束缚电荷）， 这种效应称为压电效应。

10、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。

11、在调制与解调电路中，控制高频振荡的缓变信号称为调制信号。

12、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为 。

13、为了分析方便，在晶体学中把石英晶体用三根互相垂直的轴x、y、z来描述，分别称为电轴、机械轴和 。

14、用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片 和面积无关。

15、压电式传感器使用 放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。

第六章 压电式传感器单元作业

1、什么是压电效应？逆压电效应？压电传感器有哪些？

2、压电式传感器的前置放大器的作用是什么？电压式与电荷式前置放大器各有何特点？

3、为什么压电式传感器通常用来测量动态或瞬态参量？

4、试从材料特性、灵敏度、稳定性等角度比较石英晶体和压电陶瓷的压电效应。

第七章 光电式传感器

7-1 光电传感器概述随堂测验

1、下列关于光电管哪一项是正确的（ ）
A、光电管的工作点不应该在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
B、当光通量一定时，阳极电压与阳极电流的关系，叫光电管的伏安特性曲线。
C、充气光电管的缺点是灵敏度低。
D、光电管是近年来才出现的光传感器。

2、光电效应能否产生，取决于光子的能量是否大于该物质表面的溢出功

3、在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，也称为光电发射效应。

4、外光电效应可以分为光生伏特效应和光电导效应。

7-2 光电器件：光电倍增二极管、光敏电阻随堂测验

1、光敏电阻的暗电阻大。

2、光敏电阻的亮电阻和暗电阻之差越大，说明性能越好，灵敏度越高。

3、光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。它由光电阴极、若干倍增极和阳极 三部分组成。

4、光敏电阻测量中，亮电流与暗电流之差称为 。

7-3 光电器件：光敏晶体管随堂测验

1、光电三极管不是根据光电效应原理制成的。

2、光电器件的灵敏度、暗电流或光电流与温度的关系称为温度特性，通常由曲线表示或温度特性给出。

3、光敏二极管的结构与普通二极管类似，它是在 （正向/反向/不加）电压下工作的。

7-4 光电器件： 光电池、色敏传感器随堂测验

1、光电池研制的最主要问题是提高光电池的光电转换效率。

2、光电池作为测量元件使用时，应利用短路电流与照度有较好线性关系的特点，可当做光电检测使用。

3、光电池的工作原理是基于光生伏特效应的，硅光电池是在N型硅片中掺入P型杂质形成一个大面积的PN结。

4、光电池作为电源使用，需要电压高时应将光电池 （串联/并联）使用

第七章 光电式传感器单元测验

1、下列关于光电管哪一项是正确的（ ）。
A、光电管的工作点不应该在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
B、当光通量一定时，阳极电压与阳极电流的关系，叫光电管的伏安特性曲线。
C、:充气光电管的缺点是灵敏度低。
D、光电管是近年来才出现的光传感器。

2、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是( )。
A、光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大。
B、光敏二极管与光敏晶体管的暗电流相差不大。
C、工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏晶体管。
D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏晶体管有很好的线性特性。

3、关于半导体光电池，最合适的说法是（ ）。
A、光电池是基于外光电效应原理工作的。
B、光电池是基于光在PN结上产生光生电子对工作的。
C、光电池是基于内光电效应原理工作的。
D、光电池是基于光电管原理工作的。

4、下面的哪些传感器属于基于内光电的传感器（ ）。
A、光电管
B、光电池
C、光敏电阻
D、光电二/三极管

5、下列说法正确的是（ ）。
A、要产生外光电效应，应该使入射光子的能量小于逸出功。
B、若入射光能产生光电效应，则入射光强度相同的条件下，入射光的频率越高，打出的光电子数越多。
C、要形成光电流，光电倍增管的阴极应该接电源的负极。
D、若入射光能产生光电效应，则入射光强度相同的条件下，入射光的频率越高，打出的光电子数越少。

6、光电效应能否产生，取决于光子的能量是否大于该物质表面的溢出功。

7、基于光生伏特效应的光电器件有光电二极管、光电三极管和光电池。

8、只有当入射光频率高于红限频率时，光电效应才能够产生。

9、光敏二极管是根据压电效应原理制成的。

10、钛酸钡压电陶瓷可用于制备光电传感器。

11、在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 。

12、入射光强改变物质导电率或者在其内部产生电荷积聚的物理现象称为 。

13、内光电效应可分为光电导效应和 。

第七章 光电式传感器单元作业

1、光生伏特效应如何产生？

2、光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些?

3、什么是光电式传感器?光电式传感器的基本工作原理是什么?

4、何谓光电池的开路电压及短路电流?为什么作为检测元件时要采用短路电流输出形式?

第八章 热电式传感器

8-1 温度传感器的分类及热电效应随堂测验

1、下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量？（ ）
A、用热电偶测量温度
B、用温度计测量温度
C、用铜热电阻测量温度
D、用铂热电阻测量温度

2、下列关于测温传感器，选择中合适的是（ ）。
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

3、各种温度计和温度传感器的温度数值均由温标确定。

4、可以完成温度测量的有热电偶、热敏电阻、热释电。

8-2 热电效应及热电偶随堂测验

1、热电偶回路电动势主要包括接触电势和（ ）
A、辐射电势
B、温度电势
C、热电势
D、温差电势

2、热敏电阻由半导体材料制成，主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种类型。

3、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。

4、热电偶回路产生的电势由 和温差电势两部分组成。

8-3 热电阻随堂测验

1、下列温度传感器中，灵敏度最高的是 （ ）
A、铂热电阻
B、铜热电阻
C、半导体热敏电阻
D、热电偶

2、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。

3、碳电阻的优点是热容量小 、灵敏度高、价格低廉、操作简便；缺点是 热稳定性较差 。

8-4 热敏电阻随堂测验

1、半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( )
A、升
B、迅速下降
C、保持不变
D、归零

2、下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件（ ）？
A、NTC型热敏电阻
B、PTC 型热敏电阻
C、CTR 型热敏电阻
D、以上三种均不合题意

3、热敏电阻按温度系数可分为 PTC（或正温度系数型）、NTC或负温度系数型以及在某一温度下电阻值会发生突变的临界温度电阻器CTR的传感器。

8-5 PN结温度传感器随堂测验

1、以下什么传感器适合精度高、可靠性好的温度测量?（ ）
A、热敏电阻
B、铜热电阻
C、铂热电阻
D、热电偶

2、集成温度传感器的输出电压或电流与绝对温度成线性关系。

3、在一定电流下，二极管正向电压随温度的升高而 。（升高/降低）

第八章 热电式传感器单元测验

1、下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量？（ ）
A、用热电偶测量温度
B、用温度计测量温度
C、用铜热电阻测量温度
D、用铂热电阻测量温度

2、下列关于测温传感器，选择中合适的是（ ）。
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

3、下列温度传感器中，灵敏度最高的是（ ）
A、铂热电阻
B、铜热电阻
C、半导体热敏电阻
D、热电偶

4、半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( )
A、升
B、迅速下降
C、保持不变
D、归零

5、热电偶回路电动势不包括（ ）
A、辐射电势
B、温度电势
C、热电势
D、温差电势

6、在热电偶传感器中，热电偶回路的主要性质包括( )。
A、中间导体定律
B、中间温度定律
C、欧姆定律
D、标准电极定律

7、热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种类型。

8、最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。

9、作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。

10、热电偶不属于温度传感器。

11、热敏电阻除了用于温度传感器外，还可用于湿度传感器。

12、热电偶电动势由_ ___和接触电势两部分组成。

13、热电偶电动势由温差电势和 两部分组成。

14、热电阻传感器分为金属热电阻和 两大类。

第八章 热电式传感器单元作业

1、简述热电偶的工作原理。

2、热电阻传感器主要分为哪两种类型?它们分别应用在什么场合?

3、采用热电阻测量温度时，常用的引线方式主要有哪几种?试述这几种引线方式各自的特点及适用场合。

4、热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？常用的补偿方法有哪些？

5、介绍热电偶及热敏电阻的工作原理和结构特征以及测温范围。

期末考试

期末客观题

1、对于变电极间距电容式，减小起始间隙d0，可以导致灵敏度 ，非线性误差 。
A、提高 降低
B、提高 增加
C、降低 降低
D、降低 增加

2、磁电感应式传感器又称磁电式传感器, 是利用电磁感应原理将被测量（如振动、位移、转速等）转换成电信号的一种传感器。 它 辅助电源就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号, 是 传感器。
A、不需 有源
B、需要 有源
C、不需 无源
D、需要 无源

3、变间隙式电容传感器的测量范围与灵敏度及线性度 ，因此变隙式电感式传感器 测量微小位移的场合。
A、相矛盾 适合
B、相矛盾 不适合
C、相一致 适合
D、相一致 不适合

4、两种金属组成热电偶的热电势可以用它们分别与第三种金属组成的热电偶的热电势之差来表示，这一定律就是 。
A、均质导体定律
B、标准电极定律
C、中间导体定律
D、中间温度定律

5、变间隙式磁阻电感传感器的输出与输入，成 关系。
A、非线性
B、近似线性
C、正比
D、平方

6、对应变式传感器，全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的 。
A、不变
B、2倍
C、4倍
D、6倍

7、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的？
A、变面积式电容传感器
B、变极距式电容传感器
C、变介质式电容传感器
D、霍尔电流型传感器

8、热电偶测量温度时 。
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

9、半导体电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，最主要是由以下哪个方面因素发生显著变化引起的 。
A、电阻率
B、几何尺寸
C、晶面上电荷
D、极化电荷

10、光电池种类很多，其中 的光电转换效率高，寿命长，可用于航天领域。
A、铜光电池
B、硒光电池
C、砷化镓光电池
D、硅光电池

11、光敏电阻在受光照射时的阻值称为光电阻， 此时流过的电流称为光电流。

12、电感式传感器根据工作原理可分为自感式、互感式等种类。

13、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时，如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。

14、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频反射式和低频透射式两大类。前者属于自感式 。

15、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大，当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。

16、压电式传感器使用电压放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。

17、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。

18、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和低频透射式两大类。

19、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个电压源与电容相串联。

20、三种热敏电阻传感器中，临界温度系数型最适合开关型温度传感器。

21、材料开始丧失压电特性的温度，称为 。

22、利用光敏二极管作为测量元件时，一般施加 电压。（选填正向或者反向）

23、热电偶的电势由 和接触电势两类电势组成。

24、热电偶的电势由温差电势和 两类电势组成。

25、光电管和光电倍增管是依据 原理来进行工作的。

26、变磁阻型电感传感器做成差动结构后，灵敏度提高为原来的 倍。

27、电池在工作过程中，随着温度的升高，开路电压将 。（选填增加或者减小）

28、跟据 定律，可允许在热电偶的测试回路中接入测量仪表。

29、热电偶中，两种不同导体接触，其交界面上产生的 电势。

30、对于传感器而言，当输入端输入为零，而输出不为零，这种现象称为 。

31、假设金属材料应变灵敏系数K0 ，做成应变片以后的灵敏度为K，则两者之间的关系可以表示为K K0。（选填大于、小于或者等于）

32、太阳能电池是依据 效应来工作的。

33、是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时, 所得特性曲线不一致的程度。

34、物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象，称为 。

35、从自感和互感的角度来看，电涡流传感器属于 。

期末主观题

1、什么是应变效应?金属的应变效应与半导体有什么不同? 试分析说明。

2、衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？说说它们的含义（5个以上指标）

3、何为光电池的开路电压及短路电流？为什么作为检测元件时要采用短路电流输出形式？

4、对于压电传感器，回答：（1）为什么压电传感器只适合用于动态信号的测量？（2） 实际应用过程中，需要采用放大电路，放大电路的作用是什么？

5、什么是热电效应？说明两种不同导体组成的热电偶的热电势的起源。

6、智能手机技术的发展速度快得令人难以想象，这其中就包含传感器技术。手机当中的传感器有能力让我们的生活方式发生重大转变。列举5种以上的传感器，按照所学的传感器知识，说明其工作原理。

学习通传感器原理与应用_3

在上一篇文章中，我们介绍了一些常见的传感器，以及它们的原理和应用。在本文中，我们将继续介绍一些传感器。

6. 振荡器传感器

振荡器传感器是一种可以测量物体密度、粘度、介电常数、液位和流量等物理量的传感器。这种传感器的工作原理是通过测量物体振动的频率来确定物体的物理量。

振荡器传感器有许多种不同类型，如压电振荡器、石英晶体振荡器、微机电系统振荡器等。这些传感器可以用于各种应用，如医疗、汽车、航空航天等领域。

7. 光纤传感器

光纤传感器是一种能够测量温度、压力、位移、应力、湿度等物理量的传感器。这种传感器的工作原理是利用光纤的折射率随物理量变化而变化的特性，将物理量转换为光信号，再通过光学测量技术将信号转换为电信号。

光纤传感器的优点是其能够远距离传输信号，抗干扰能力强，可以适应恶劣的环境条件。它们广泛应用于石油、天然气、航空航天、军事等领域。

8. 生物传感器

生物传感器是一种能够检测生物分子、细胞、组织等物质的传感器。这种传感器的基本原理是将生物材料与传感器接口结合，通过测量生物材料的化学、光学、电学特性来检测生物分子、细胞等物质。

生物传感器广泛应用于医疗、食品安全等领域。例如，生物传感器可以用于检测血糖、血氧、心率等生命体征，也可以用于检测食品中的毒素、细菌等有害物质。

9. 声波传感器

声波传感器是一种能够测量声波信号的传感器。这种传感器的工作原理是通过测量声波信号的振幅、频率、相位等特性来确定声波信号的物理量。声波传感器广泛应用于音频、声波通信、医学等领域。

例如，声波传感器可以用于测量心脏的声音，以检测是否存在心脏病。此外，声波传感器还可以用于声波通信，如蓝牙耳机、扬声器等。

10. 电化学传感器

电化学传感器是一种能够测量化学物质浓度、电荷、电位等物理量的传感器。这种传感器的基本原理是通过测量电化学反应过程中所产生的电流、电势来确定化学物质的浓度、电荷、电位等物理量。

电化学传感器广泛应用于环境检测、生物医学、食品安全等领域。例如，电化学传感器可以用于检测水中的污染物、空气中的有害气体，也可以用于检测人体内的生物分子等。

以上是几种常见的传感器及其工作原理和应用。随着科技的不断发展，传感器的种类也在不断增加和改进，将会有更多的传感器应用于各个领域，从而改善我们的生活质量。

学习通传感器原理与应用_3

在上一篇文章中，我们介绍了一些常见的传感器，以及它们的原理和应用。在本文中，我们将继续介绍一些传感器。

6. 振荡器传感器

振荡器传感器是一种可以测量物体密度、粘度、介电常数、液位和流量等物理量的传感器。这种传感器的工作原理是通过测量物体振动的频率来确定物体的物理量。

振荡器传感器有许多种不同类型，如压电振荡器、石英晶体振荡器、微机电系统振荡器等。这些传感器可以用于各种应用，如医疗、汽车、航空航天等领域。

7. 光纤传感器

光纤传感器是一种能够测量温度、压力、位移、应力、湿度等物理量的传感器。这种传感器的工作原理是利用光纤的折射率随物理量变化而变化的特性，将物理量转换为光信号，再通过光学测量技术将信号转换为电信号。

光纤传感器的优点是其能够远距离传输信号，抗干扰能力强，可以适应恶劣的环境条件。它们广泛应用于石油、天然气、航空航天、军事等领域。

8. 生物传感器

生物传感器是一种能够检测生物分子、细胞、组织等物质的传感器。这种传感器的基本原理是将生物材料与传感器接口结合，通过测量生物材料的化学、光学、电学特性来检测生物分子、细胞等物质。

生物传感器广泛应用于医疗、食品安全等领域。例如，生物传感器可以用于检测血糖、血氧、心率等生命体征，也可以用于检测食品中的毒素、细菌等有害物质。

9. 声波传感器

声波传感器是一种能够测量声波信号的传感器。这种传感器的工作原理是通过测量声波信号的振幅、频率、相位等特性来确定声波信号的物理量。声波传感器广泛应用于音频、声波通信、医学等领域。

例如，声波传感器可以用于测量心脏的声音，以检测是否存在心脏病。此外，声波传感器还可以用于声波通信，如蓝牙耳机、扬声器等。

10. 电化学传感器

电化学传感器是一种能够测量化学物质浓度、电荷、电位等物理量的传感器。这种传感器的基本原理是通过测量电化学反应过程中所产生的电流、电势来确定化学物质的浓度、电荷、电位等物理量。

电化学传感器广泛应用于环境检测、生物医学、食品安全等领域。例如，电化学传感器可以用于检测水中的污染物、空气中的有害气体，也可以用于检测人体内的生物分子等。

以上是几种常见的传感器及其工作原理和应用。随着科技的不断发展，传感器的种类也在不断增加和改进，将会有更多的传感器应用于各个领域，从而改善我们的生活质量。