中国大学2020春季课程传感器与检测技术（王莉）答案(慕课2023完整答案)
26 min read中国大学2020春季课程传感器与检测技术（王莉）答案(慕课2023完整答案)
第1章单元测验
1、中国整答（1）所有的大学传感器都必须将被测参量转换成为电压信号。
2、春季传感测技（2）所有的课程课完传感器都必须包含有检测元件、转换元件与测量电路。器检
3、术王（3）量程与灵敏度都是莉答传感器的静态性能指标。
4、案慕案（4）传感器的中国整答输出与输入信号之间必须有一定的对应关系，而且最好是大学线性关系。
5、春季传感测技（5）传感器有时又称为换能器。课程课完
6、器检（6）传感器的术王组成主要包括（ ）、转换元件与测量电路等部分。莉答
7、（7）传感器的（ ）作用是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一参量。
8、（8）通常，将传感器测量范围的上限值与下限值的代数差称为传感器的（ ）。
9、（10）通常，将传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比称为传感器的（ ）。
第2章 温度传感器与应用 4学时
第2章 单元测验
1、在国际单位制中，用来作为基本温标的是（ ）。
A、摄氏温标
B、华氏温标
C、热力学温标
D、国际实用温标
2、当使用万用表电阻档对某热敏电阻进行电阻，发现随温度升高该热敏电阻的阻值在减小，则所测热敏电阻为（ ）型热敏电阻。
A、正温度系数
B、负温度系数
C、临界温度系数
D、零温度系数
3、下列温度传感器案例中，属于非接触测量的是（ ）。
A、热电阻
B、热电偶
C、热敏电阻
D、额温枪测温仪
4、用K型（镍铬—镍硅）热电偶测量加热炉温度。已知冷端温度t0=30℃，测得热电势E（t，t0）为37.7147mV, 求加热炉温度。
A、930
B、940
C、950
D、880
5、当有两个不同温度的物体相互接触时，它们之间必然会产生热量交换。
6、金属铂热电阻适合测量温度为350~550°的场合。
7、热敏电阻是由金属材料制作而成的一种温度传感器。
8、热电阻是由半导体材料制作而成的一种温度传感器。
9、热电阻和热敏电阻都是电阻式温度传感器。
10、当对所有温度场进行温度测量时，必须将温度传感器放置于被测温度场中。
11、热电偶的热电动势主要包括（ ）与温差电动势两大类。
12、热电阻主要由（ ）材料制作而成。
13、热敏电阻主要由（ ）材料制作而成。
14、温度传感器按照测量方法可分为接触式温度传感器与（ ）温度传感器等。
15、热电阻按照使用材料的不同一般可分为铂热电阻和（ ）热电阻两大类。
第3章 光敏传感器与应用 4学时
第3章 单元测验
1、下面的哪些光电传感器不属于内光电传感器（ ）。
A、光电管
B、光电池
C、光敏电阻
D、光电二极管
2、在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为（ ）。
A、外光电效应
B、光电导效应
C、光生伏特效应
D、热电效应
3、可见光的光谱范围是（ ）nm。
A、380~480
B、380~580
C、380~680
D、380~780
4、光电效应可分为外光电效应、内光电效应。
5、有时为隔离干扰，或者为使高压电路与低压信号分开，可采用光电耦合器件。
6、某些物质在受到光照射后，由于导电变化而造成材料性质发生变化的现象称为光热效应。
7、光敏电阻受光照时其电阻值将会增大。
8、光敏电阻是一种基于外光电效应的光电器件。
9、光电开关不仅可以用作生产线上产品计数，也可用于制作报警电路。
10、光敏器件的工作基础是（ ）。
11、光电效应有外光电效应和（ ）。
12、光电耦合器是把发光器件和（ ）组装在一起，封装在一个外壳内，通过光线实现耦合构成电-光和光-电的转换器件。
第4章 力敏传感器与应用 4学时
第4章 单元测验
1、金属导体的电阻值随它受力所产生机械变形的大小而发生变化的现象称之为金属的（ ）。
A、压变效应
B、应变效应
C、压阻效应
D、机械效应
2、半导体应变片是利用半导体材料的（ ）制作而成的电阻性元件。
A、应变效应
B、压电效应
C、压阻效应
D、电阻效应
3、驻极体传声器属于（ ）传感器。
A、电感式
B、电容式
C、压电式
D、静电式
4、扩散硅压力传感器的工作原理是基于（ ）。
A、压电效应
B、压阻效应
C、应变效应
D、霍尔效应
5、力敏传感器工作时，可以利用弹性元件将被测压力、重量等参量直接转换成电量输出。
6、电容式传感器可作为压力传感器对管道内流体压力进行测量。
7、利用电感式传感器可以进行金属探测。
8、扩散硅压力传感器的工作机理是压阻效应。
9、电阻应变式传感器工作时，通常是利用电桥电路将由于压力变化引起的电阻变化转换成电压信号输出。
10、利用电容式传感器可以构成电阻产品的触摸按键。
11、金属应变片的工作原理是基于金属的压阻效应。
12、半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应。
13、金属应变片与半导体应变片相比具有更高的测量灵敏度。
14、电涡流传感器属于电感式传感器。
15、应变效应是指金属导体的（ ）随着它受力所产生机械变形的大小而发生变化的现象。
16、半导体应变片主要是利用半导体材料的（ ）效应制作而成的一种电阻性元件。
17、测量电阻应变变化时，通常采用（ ）电路。
18、电感式压力传感器是利用电感线圈（ ）变化进行压力测量的。
19、电容式传感器按照影响电容量因素的不同可分为变极距型、变面积型与（ ）三种类型。
20、在压电式压力传感器的信号调理电路中，电荷放大器的作用是将传感器输出的电荷转换为（ ）信号。
21、自感式电感传感器是利用线圈（ ）量的变化进行测量的。
第5章 超声波传感器与应用 4学时
第5章 单元测验
1、声波在1秒内振动的次数称为（ ）。
A、声速
B、频率
C、周期
D、波长
2、声波在一个振动周期内传播的距离称为（ ）。
A、周期
B、频率
C、波长
D、波速
3、超声波是指频率大于（ ）Hz的机械波。
A、20
B、200
C、2000
D、20000
4、超声波的波长与频率之间是（ ）的关系。
A、正比
B、反比
C、相等
D、无关
5、压电式超声波传感器利用的是压电材料的（ ）效应。
A、压电
B、磁电
C、光电
D、压阻
6、超声波在介质中传播时，其能量随传播距离的增加逐渐减弱的现象称为（ ）。
A、扩散
B、吸收
C、衰减
D、散射
7、介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称为（ ）。
A、横波
B、纵波
C、表面波
D、切面波
8、超声波换能器安装于容器上方，超声波发射到液面，又从液面发射到换能器的时间为t，超声波传播的速度为c，那么换能器与液面间的高度h为（ ）。
A、2ct
B、ct
C、ct/2
D、ct/4
9、超声波换能器安装于容器上方，超声波发射到液面，又从液面发射到换能器的时间为t，超声波传播的速度为c，容器的高度为H，则容器内液位的高度为（ ）。
A、ct
B、H-ct
C、H-ct/2
D、H-ct/4
10、通常将一秒时间内声波传播的距离称作波长。
11、通常将频率高于20Hz的机械波称为超声波。
12、超声波接收头接收超声波是利用超声波的正压电效应。
13、超声波不仅可以直线传播，还可以进行绕射传播。
14、超声波只有40kHz一种频率信号。
15、在超声波测距电路中，如果超声波的频率不稳定，将会使测量结果产生误差。
16、超声波是指频率高于（ ）的机械波。
17、压电式超声探头常用的材料是压电晶体和（ ）。
第6章 磁敏传感器与应用 4学时
第6章 单元测验
1、下列器件中，不属于磁敏传感器的是（ ）。
A、干簧管
B、磁敏晶体管
C、霍尔器件
D、电阻应变片
2、霍尔元件直接输出的是（ ）信号。
A、电流
B、电压
C、频率
D、磁感应强度
3、干簧管是一种对（ ）敏感的特殊开关。
A、磁场
B、电场
C、温度
D、压力
4、当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其两端产生电位差的现象称为（ ）。
A、电场感应
B、磁电感应
C、霍尔效应
D、涡流效应
5、开关型霍尔传感器输出的为（ ）。
A、模拟量
B、数字量
C、频率量
D、位移量
6、霍尔传感器可以用作直流电机的转速测量。
7、霍尔元件直接输出的是电流信号。
8、霍尔传感器是基于磁场参量的测量传感器，不能用于位移测量。
9、利用霍尔传感器可以构成接近开关控制电路。
10、霍尔元件一般由（ ）、引线与壳体等组成。
11、开关型霍尔传感器输出的为数字量，而线性型霍尔传感器输出的为（ ）。
学习通2020春季课程传感器与检测技术（王莉）
传感器与检测技术是现代工业制造和科学研究领域的重要基础，它能够将物理量转换成为可用于计算机处理的电信号，从而实现对环境、机器、物体等各种信息的感知和控制。本课程由清华大学电机工程系的王莉教授主讲，内容包括传感器原理、传感器信号处理、传感器设计与制造、传感器网络技术等方面。通过学习本课程，同学们能够全面掌握传感器与检测技术的基础知识，了解传感器的应用领域和现状，掌握传感器设计与制造的基本方法和技巧，以及了解传感器网络技术的最新进展和未来发展趋势。
第一章 传感器基础
1.1 传感器的概述
传感器是一种能够将物理量转换成为电信号或其他形式信号的装置，它能够实现对环境、机器、物体等各种信息的感知和控制。传感器是现代工业制造和科学研究的重要基础，其应用领域非常广泛，包括制造业、冶金、化工、医疗、交通、环保、军事等各个领域。
1.2 传感器的分类
传感器按照测量的物理量可以分为：电量型传感器、机械量型传感器、光电型传感器、化学量型传感器、生物量型传感器等。按照传感器的特性可以分为：接触式传感器和非接触式传感器、数字传感器和模拟传感器、主动传感器和被动传感器等。
1.3 传感器的特性参数
传感器的特性参数包括：灵敏度、线性度、分辨率、稳定性、动态响应特性等。灵敏度是指传感器输出信号与输入信号之间的比值，线性度是指传感器输出信号与输入信号之间的线性关系程度，分辨率是指传感器输出信号对输入信号变化的最小检测能力，稳定性是指传感器输出信号的长期稳定性，动态响应特性是指传感器对输入信号变化的响应速度和频率响应特性。
第二章 传感器信号处理
2.1 传感器信号的特点和处理方法
传感器信号的特点包括：噪声、非线性、温度漂移等。为了提高传感器的精度和稳定性，需要对传感器信号进行处理。传感器信号处理的方法包括：滤波、放大、线性化、温度补偿等。
2.2 模拟信号处理和数字信号处理
传感器信号处理可以分为模拟信号处理和数字信号处理两种方法。模拟信号处理是指直接对传感器输出的模拟信号进行处理，包括滤波、放大、线性化等方法。数字信号处理是指将模拟信号转换成为数字信号后进行处理，包括采样、量化、数字滤波、数字放大、数字线性化等方法。
第三章 传感器设计与制造
3.1 传感器设计的基本原则
传感器设计的基本原则包括：选择合适的测量原理和测量物理量、确定传感器的灵敏度和量程、提高传感器的信噪比和线性度、设计合适的接口电路和传感器结构。
3.2 传感器制造的流程和工艺
传感器制造的流程和工艺包括：传感器元件制备、传感器元件封装、传感器成品的组装和调试。传感器的制造需要遵守严格的质量控制和标准化要求，以保证传感器的精度和可靠性。
第四章 传感器网络技术
4.1 传感器网络的概述
传感器网络是指由大量分散在空间中的传感器节点组成的网络，能够实现对环境、物体等信息的感知和控制。传感器网络具有分布式、自组织、低功耗、高可靠性等特点，已经在很多领域得到了广泛应用。
4.2 传感器网络的技术特点和应用
传感器网络的技术特点包括：无线通信、低功耗、自组织、分布式处理等。传感器网络的应用包括：环境监测、智能交通、智能家居、医疗卫生等领域。
4.3 传感器网络技术的未来发展趋势
传感器网络技术的未来发展趋势包括：更高的数据传输速率、更低的功耗、更高的可靠性和安全性、更广泛的应用领域等。随着物联网的发展，传感器网络技术将会越来越重要。
结语
传感器与检测技术是现代工业制造和科学研究领域的重要基础，通过学习本课程，同学们能够全面掌握传感器与检测技术的基础知识，了解传感器的应用领域和现状，掌握传感器设计与制造的基本方法和技巧，以及了解传感器网络技术的最新进展和未来发展趋势。相信在不久的将来，传感器与检测技术将会在更多领域得到应用和推广。
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