自动检测技术及应用试题库

一、填空题（100个）

1、 可以进行位移测量的传感器有：光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。

2、 可以完成温度测量的有： 热电偶、热敏电阻、热释电

3、 半导体式传感器是：磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器

4、 光电传感器有： 光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管

5、 用于磁场测量的传感器： 霍尔器件、磁敏晶体管

6、 进行振动（或加速度）测量的传感器： 磁电传感器、压电传感器

7、 利用物体反射进行非电量检测的传感器： 超声波传感器、红外传感器

8、 电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。

9、 热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻型两大类。

10、在热电阻温度测量系统中，热电阻的外引线有 两线制 、 三线制、 四线制。

11、 热电偶中热电势的大小仅与热电极材料的性质、两端点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

12、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。

13、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电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。

14、用激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降做长期监测属于 静态测量 。

15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为 电容 的变化来实现对物理量的测量。

16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的 2 倍。

17、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。

18、 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。

19、电感式传感器是建立在 电磁感应 基础上的一种传感器。

20、电感式传感器可以把输入的物理量转换为 线圈的自感系数 或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。

21、电涡流传感器可用于 位移测量 、振幅测量、转速测量和无损探伤。

22．在测量过程中，被测量与仪表内部的标准量相比较，当测量系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值，这种测量方式称为零位式测量

23．Pt100铂热电阻在0℃时的电阻值为 100Ω 。

24．希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨率为1μm左右，应选择 螺旋管 自感式传感器。习题

25．通常把涡流密度减少到表面值 1/e 处的深度叫做标准渗透深度。

26．变面积式电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是 常数 。

27．在电介质的极化方向上施加交变电场或电压，它会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质变形随之消失，这种现象称为 逆压电效应 。

28．声波的传播速度取决于介质的弹性系数、介质的 密度 以及声阻抗。

29．霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为 输入电阻 。

30．镍铬 - 铜镍(锰白铜)热电偶的分度号为 E 。

31．光电池是基于 光生伏特效应 的光电元件。

32．光电断续器与 光电开关 都是用来检测物体的靠近、通过等状态的光电传感器。

33．感应同步器有直线式和圆盘式两大类，前者用于测量直线位移，后者用于测量 角位移 。

34．在高频情况下，地线的共阻抗不但要考虑直流电阻，还要考虑集肤效应和 感抗 。

35．静电屏蔽线或静电屏蔽盒对 低频 磁场不起隔离作用。

36、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。

38、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。

39、热电阻引线方式有三种，其中 三线制 适用于工业测量，一般精度要求场合； 二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。

41、制作霍尔元件应采用的材料是 半导体材料 ，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。

43、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为 光电效应 传感器、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。

44、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、 反射 式、辐射式和开关式光电传感器。

45、光电传感器的理论基础是 光电效应 。

46、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 几何尺寸 和面积无关。

49．影响金属导电材料应变灵敏系数K。的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。

50、传感器的基本特性通常指的是传感器的输入和输出之间的关系特性。

51、在传感器领域，应用比较广泛的基本电量传感器有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器和电涡流式传感器。

53、压电式传感器的工作原理是以晶体的 压电 效应为理论依据。

54、电阻应变片的工作原理是基于金属的 应变 效应。

55、.传感器的动态特性包括瞬态响应特性和 频率 响应特性。

56、霍尔电势与半导体薄片的厚度成 正 比。

57、温度传感器主要用来检测物体的 温度 。

58、传感器是由 敏感元件 与转换元件组成的。

59、红外测温仪是利用热辐射体在 红外 波段的辐射通量来测量温度的。

60、霍尔传感器是利用 霍尔效应 原理将被测物理量转化为电势的传感器。

61、压电传感器的工作原理是以 晶体 的压电效应为理论依据。

62、热电偶属于 温度 传感器，常用来测量物体的温度。

65、湿敏元件除对环境湿度敏感外，对 温度 亦十分敏感。

67、霍尔传感器是利用霍尔效应原理将被测量转换为 电势 的传感器。

69、金属应变片的弯曲半径越大，其 横向 效应也越大。

70、固体受到作用力后 电阻率 发生变化的现象称为固体的压阻效应。

71、热电阻传感器分为金属热电阻和 半导体 热电阻两大类。

73、光敏二极管是一种利用 PN结 单向导电性的结型光电器件。

75、电感式传感器以电和磁为媒介，利用磁场变换引起线圈的自感量或者互感量的变化，把非电量转换为电量的装置。

76、热电偶回路产生的电势由 接触 电势传和温差电势两部分组成。

77、光电管是利用 外光电 效应制成的光电元件。

78、应变片的敏感元件是 敏感栅 。

79、压电式传感器的工作原理是以晶体的 压电效应 为理论基础。

80、磁敏二极管是利用 磁阻效应 进行磁电转换的。

81、 热敏电阻 利用半导体电阻随温度变化的特性制成的测温元件。

82、光电效应通常分为外光电效应、 内光电效应 和光生伏特效应。

83、金属应变片的工作原理是基于金属的 应变效应 。

84、霍尔传感器的误差主要包括零位误差和 温度误差 。

85、传感器的频率响应特性通常由 幅频特性 和相频特性组成。

86、压电式传感器的工作原理是以晶体的 压电效应 为理论依据。

87、常用的基本电量传感器包括 电阻式 、电感式和电容式传感器。

88、传感器按能量变换关系分为 有 源型和无源型。

89、传感器的核心部分是 转换元件 ；

90、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用 电桥 电路。

91、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。

92、电感式传感器可以分为 自感式 、互感式、涡流式三大类。

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

94、压电式传感器是一种典型的自发电型传感器(或发电型传感器) ，其以某些电介质的 压电效应 为基础，来实现非电量检测的目的。

95、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 极化 效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称电致伸缩效应。

96、压电式电压放大器特点是把压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持 输出电压与输入电压 成正比。

97、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其 输出电压与输入电压 成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。

98、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的 接触电势 构成，另一部分是单一导体的温差电势。

99、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是 中间温度 定律。

100、常用的热电式传感元件有 热电偶 和热敏电阻。

二、选择题（110个）

1、 工业检测仪表精度等级常以 D 作为判断仪表精度等级的尺度。

A. 引用误差 B.允许误差 C.相对误差 D.最大引用误差

2、 检测系统的测量不确定度愈小，表明测量 C

A.结果与真值愈接近 B.精度愈高 C.测量结果的离散程度越小

3、 应变式压力测量中，为提高灵敏度，全桥测量电路要求 B

A. 相邻桥臂的应变片同时受拉应力或压应力

B. 相对桥臂的应变片同时受拉应力或压应力C. 无特定要求

4、 光学高温计测得的亮度温度总比物体的实际温度 A

A.低 B.高 C.相等 D.不定

5．在自感式电感传感器的测量电路中，采用相敏检波电路，输出信号(C)

A．仅反映位移的大小 B．仅反映位移方向 C．既反映位移的大小，又反映位移方向 D．不反映位移的大小，也不反映位移方向

6．电涡流探头外壳用的制作材料是( )、A．不锈钢 B．塑料 C．黄铜 D．玻璃

7．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．电容保持常数，电感为变量 D．电容和电感均保持不变

8．将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的(D) A．应变效应 B．电涡流效应 C．压电效应 D．逆压电效应

9．当石英晶体受压时，电荷产生在(B) A．与光轴垂直的面上B．与电轴垂直的面上C．与机械轴垂直的面上D．与电轴平行的面上

1O．超声波频率越高，(A) A．波长越短，指向角越小，方向性越好 B．波长越长，指向角越大，方向性越好

C．波长越短，指向角越大，方向性越好 D．波长越短，指向角越小，方向性越差

11．霍尔元件采用恒流源激励是为了(B)。 A．提高灵敏度 B．克服温漂 C．减少不等位电势D．克服零点漂移

12．正常人的体温为37℃，则对应的华氏温度为(D) A．32F B．37F C．68.6F D．98.6F

13．基于外光电效应制成的光电元件是(C) A．光敏电阻 B．光敏晶体管 C．光电倍增管 D．光电池

14．欲精密测量光的照度，光电池应配接(D) A．电压放大器 B．A/D转换器 C．电荷放大器 D．电流/电压转换器

15．不能直接用于直线位移测量的传感器是(D) A．长光栅 B．长磁栅 C．标准型同步感应器 D．角编码器

16、在流量检测仪表中，不需要直管段的体积流量计是 B

A.差压式流量计 B.容积式流量计 C.速度式流量计

17、电磁流量计适用于 A 流体。

A.导电 B.各种导电与不导电 C.不导电

18. 从气敏元件与被测气体接触到气敏元件参数达到新的稳定状态所需要时间称为（ C ）

A．灵敏度 Ｂ．稳定性 Ｃ．响应时间 Ｄ．选择性

19. 具有压磁效应的磁弹性体叫做（ B ）

A．压电元件 Ｂ．压磁元件 Ｃ．压阻元件 Ｄ．霍尔元件

20. 光电传感器的基本原理是基于物质的（ B ）

A．压电效应 Ｂ．光电效应 Ｃ．磁电效应 Ｄ．热电效应

（21、）1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 ( B ) 来决定的。

A、贴片位置的温度变化 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

2、不能用涡流式传感器进行测量的是 ( D ) 。

A 位移 B 材质鉴别 C 探伤 D 非金属材料

3、不能采用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

4、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

5、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

6、为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是：（ C ）。

A、半桥双臂各串联一片电阻应变片；

B、半桥双臂各并联一片电阻应变片；

C、适当提高电桥的电源电压；

D、增大应变片的初始电阻值。

7、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是( B )。

A、延迟时间 B、上升时间 C、峰值时间 D、响应时间

8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是( C )。

A、线性度、灵敏度、阻尼系数

B、幅频特性、相频特性、稳态误差

C、迟滞、重复性、漂移

D、精度、时间常数、重复性

9、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（ ABCD ）。

A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、载流子类型。

10、属于传感器动态特性指标的是( B )。

A、重复性 B、固有频率 C、灵敏度 D、漂移

11、影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是( B )。

A、导电材料电阻率的变化 B、导电材料几何尺寸的变化

C、导电材料物理性质的变化 D、导电材料化学性质的变化

12、电阻应变片的线路温度补偿方法有( B )。

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

13、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将( B )。

A、保持不变 B、增大为原来的一倍

C、减小一倍 D、增大为原来的两倍

14、试题关键字：变间隙式。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

( B )。

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

15、（本题为多选题）电容式传感器中输入量与输出量的关系为线性的有（AB ）。

A、变面积型电容传感器 B、变介质型电容传感器

C、变电荷型电容传感器 D、变极距型电容传感器

16、试题关键字：平衡条件。交流电桥的平衡条件为( B )。

A、相邻桥臂阻抗值乘积相等 B、相对桥臂阻抗值乘积相等

C、相对桥臂阻抗值比值相等 D、相邻桥臂阻抗值之和相等

17、下列说法正确的是( D )。

A、差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。

B、差动整流电路可以判断衔铁的位置和运动方向。

C、相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。

D、相敏检波电路可以判断位移的大小和位移的方向。

18、试题关键字：测量（本题为多选题）电感式传感器可以对( ABCD )等物理量进行测量。

A、位移 B、振动 C、压力 D、流量

19、试题关键字：压电式传感器。石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是( B )。

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

20、试题关键字：石英晶体。石英晶体在沿电轴X方向的力作用下会( D )。

A、不产生压电效应 B、产生逆向压电效应

C、产生横向压电效应 D、产生纵向压电效应

21、试题关键字：石英晶体的结构。关于石英晶体的结构下列说法正确的是（ C ）。

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、石英晶体是介于各向异性和石英晶体具有完全各向异性的晶体；

D、以上说法都不对。

22、热电偶的最基本组成部分是( A )。

A、热电极 B、保护管 C、绝缘管 D、接线盒

23、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括( D )。

A、补偿导线法 B、电桥补偿法 C、冷端恒温法 D、差动放大法

24、热电偶测量温度时( D )。

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

25、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律

( A )。

A、中间导体定律 B、中间温度定律

C、标准电极定律 D、均质导体定律

26、将一支灵敏度为0.08 mV/°C的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为 50°C。电压表上读

数为60mV，则热电偶热端温度为（ D ）°C。

A、600；B、750； C、850； D、800

27、镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04 mV/°C，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此

处温度为50°C，则热电势大小（ B ）mV。

A、60； B、46； C、56； D、66。

28、已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967 mV，材料B与铂配对的热电势是8.345 mV，

则在此特定条件下，材料A与材料 B配对后的热电势为（ A ）mV。

A、5.622； B、6.622； C、7.622； D、8.622。

29. 差动变压器的零点残余电压太大时会使其灵敏度（C ）

A．较大增加 Ｂ．不变

Ｃ．下降 Ｄ．略有增加

30．电阻应变片的线路温度补偿方法有（ ABD ）。

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

（51、）1、 影响金属导电材料应变灵敏度 k 的主要因素是（B ）

A 、导电材料电阻率的变化 B 、导电材料几何尺寸的变化 C 、导电材料物理性质的变化 D 、导电材料化学性质的变化

2、 用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（B）

A 、 变间隙式 B 、变介电常数式 C 、 变面积式 D 、空气介质变间隙式

3、 通常用电感式传感器测量（D ） A 、电压 B 、磁场强度 C 、位移 D 、压力

4、 压电式传感器目前多用于测量 （B D ）

A 、静态的力或压力 B 、动态的力或压力 C 、速度 D 、加速度

5、 光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下(C )

A、暗电阻大 B、亮电阻大 C、暗电阻与亮电阻差值大 D、暗电阻与亮电阻差值小

6、 霍尔效应中，霍尔电动势与( B C )

A、乘积灵敏度成反比 B、乘积灵敏度成正比 C、霍尔元件的厚度成反 D、霍尔元件的厚度成正比

7、 工程（工业）中，热电偶冷端处理方法有(A D )

A、热电动势修正法 B、温度修正法 C、0℃恒温法 D、冷端延长法

8、 差动螺线管式电感传感器的配用测量电路有（B ）

A 、直流电桥 B 、变压器式交流电桥 C 、带相敏整流的交流电桥 D 、运算放大器电路

9、 光敏二极管工作时，其上(B )

A、加正向电压 B、加反向电压 C、不需加电压 D、加正向、反向电压都可以

10、 光敏三极管的结构，可以看成普通三极管的( C)用光敏二极管代替。

A、集电极 B、发射极 C、集电结 D、发射结

（61、）1、 产生应变片温度误差的主要原因有（ A）

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 、电阻丝与试件材料不同

2、 通常用应变式传感器测量（C D ）

A 、温度 B 、速度 C 、加速度 D 、压力

3、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（BD）

A 、灵敏度增加 B 、灵敏度减小 C 、非线性误差增加 D 、非线性误差减小

4、 变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离 d 之间是（B ）

A 、正比关系 B 、反比关系 C 、无关系

5、 螺线管三节式差动变压器主要由线圈组合、活动衔铁、导磁外壳组成，其零点残存电压产生的主要原因是（B C ）

A. 活动衔铁的初始位置不合适 B. 两二次线圈电器参数和几何尺寸不对称 C. 磁性材料饱和

6、 为了使螺线管式差动变压器式传感器具有较好的线性度，通常是（A ）

A . 取测量范围为线圈骨架的 1/10~1/4 B. 取测量范围为线圈骨架的 1/2~2/3

C. 激励电流频率采用中频 D. 激励电流频率采用高频

7、 光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下(C)

A、暗电阻大 B、亮电阻大 C、暗电阻与亮电阻差值大 D、暗电阻与亮电阻差值小

8、 光敏二极管工作时，其上( B )

A、加正向电压 B、加反向电压 C、不需加电压 D、加正向、反向电压都可以

9、 光敏三极管的结构，可以看成普通三极管的( C )用光敏二极管代替。

A、集电极 B、发射极 C、集电结 D、发射结

10、 霍尔效应中，霍尔电动势与( B C )

A、乘积灵敏度成反比 B、乘积灵敏度成正比 C、霍尔元件的厚度成反 D、霍尔元件的厚度成正比

（71、）1. 最适合制作霍尔传感器的物质是（ D ）

A．绝缘体 Ｂ．金属 Ｃ．P 型半导体 Ｄ．N型半导体

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（ BD ）。

A．灵敏度增加 B．灵敏度减小

C．非统性误差增加 D．非线性误差减小

3．在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（ BD）。

A．外光电效应 B．内光电效应

C．光电发射 D．光导效应1

4. 互感式电感传感器又称为（ B ）

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

5. 将力学量转换成电压、电流等电信号形式的传感器称为（ A ）

A．力敏传感器 Ｂ．光电传感器

Ｃ．智能传感器 Ｄ．电阻传感器

6. 磁敏传感器中将被测物理量转换为电势的霍尔传感器是利用（ D ）

A．压电效应原理 Ｂ．力学效应原理

Ｃ．光电效应原理 Ｄ．霍尔效应原理

7. 具有压电效应的物体称为（ D ）

A．磁电材料 Ｂ．光电材料 Ｃ．压电效应 Ｄ．压电材料

8. 热电偶在温度测量中应用非常广泛，其工作原理是（ A ）

A．热电效应 Ｂ．光电效应

Ｃ．磁电效应 Ｄ．热敏效应

9. 能够测量大气湿度的传感器称为（ B ）

A．温度传感器 Ｂ．湿度传感器

Ｃ．光电器件 Ｄ．热敏元件

10. 为了检测我们生活环境周围的有害的气体的浓度，常采用（ C ）

A．湿度传感器 Ｂ．温度传感器

Ｃ．气敏传感器 Ｄ．力敏传感器

（81、）1. 光敏二极管在没有光照时产生的电流称为（ A ）

A．暗电流 Ｂ．亮电流 Ｃ．光电流 Ｄ．导通电流

2. 超声波传播速度最快的介质是（ D ）

A．水 Ｂ．空气 Ｃ．氧气 Ｄ．钢铁

3. 以下属于无源型传感器是（ D ）

A．发电型 Ｂ．热电偶

Ｃ．气敏传感器 Ｄ．电阻式传感器

4. 光电传感器的基本原理是物质的（ B ）

A．压电效应 Ｂ．光电效应

Ｃ．磁电效应 Ｄ．热电效应

5. 传感器的输出对随时间变化的输入量的响应称为传感器的（ A）

A．动态响应 Ｂ．线性度

Ｃ．重复性 Ｄ．稳定性

6. 压磁式传感器的原理是利用铁磁材料的（ B ）

A．压电效应 Ｂ．压磁效应

Ｃ．光电效应 Ｄ．霍尔效应

7. 超声波在以下介质中传播时强度会发生衰减，其中衰减最大的是（ C ）

A．半导体 Ｂ．石油 Ｃ．空气 Ｄ．水

8. 下列可实现非接触测量的温度传感器是（ D ）

A．热膨胀式 Ｂ．压力式

Ｃ．热电偶 Ｄ．比色高温计

9. 电阻式湿度传感器最能够测量大气的（ B ）

A．温度 Ｂ．湿度

Ｃ．成分 Ｄ．密度

10. 用来测量一氧化碳、二氧化硫等气体的固体电介质属于（ D ）

A．湿度传感器 Ｂ．温度传感器

Ｃ．力敏传感器 Ｄ．气敏传感器

（91、）1. 固体受到作用力后电阻率发生变化的现象称为（ B ）

A．电压效应 Ｂ．压阻效应 Ｃ．磁阻效应 Ｄ．力阻效应

2. 当超声波从液体垂直入射到气体时，反射系数接近1，此时超声波会（ D ）

A．几乎全部透射 Ｂ．几乎全部吸收

Ｃ．几乎全部折射 Ｄ．几乎全部反射

3. 电位器式电阻传感器和应变片式电阻传感器相比，后者的灵敏度（ C ）

A．低 Ｂ．与前者相等 Ｃ．高 Ｄ．无法确定

4. 以下不属于电容式传感器测量电路的是（ B ）

A．调频电路 Ｂ．放大器

Ｃ．交流电桥 Ｄ．脉冲电路

5. 光敏电阻的工作原理是基于（ D ）

A．磁电效应 Ｂ．光生伏打效应

Ｃ．外光电效应 Ｄ．内光电效应

6. 微应变式传感器依据的基本效应是（ C ）

A．磁电效应 Ｂ．压电效应

Ｃ．压阻效应 Ｄ．光电效应

7. 通常能够产生压磁效应的物质是（ C ）

A．金属 Ｂ．陶瓷 Ｃ．铁磁材料 Ｄ．高分子

8. 以下不属于超声波传感器主要性能指标的是（ A ）

A．工作压力 Ｂ．工作温度 Ｃ．灵敏度 Ｄ．工作频率

9. 利用半导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件是（ B ）

A．光敏电阻 Ｂ．热敏电阻 Ｃ．磁敏电阻 Ｄ．力敏电阻

10. SnO2和ZnO半导体材料常用于（ A ）

A．气敏传感器 Ｂ．电感式传感器 Ｃ．光电传感器 Ｄ． 电阻式传感器

（101、）1. 光敏二极管在光照射时产生的电流称为（ C ）

A．暗电流 Ｂ．截止电流 Ｃ．光电流 Ｄ．放大电流

2. 可燃气体报警电路中，主要采用（C ）

A．力敏传感器 Ｂ．磁敏传感器

Ｃ．气敏传感器 Ｄ． 光敏传感器

3. 电涡流传感器常用的材料为（ D ）

A．玻璃 Ｂ．陶瓷 Ｃ．高分子 Ｄ．金属

4. 以下特性属于传感器动态特性的是（ A ）

A．瞬态响应 Ｂ．线性度 Ｃ．灵敏度 Ｄ．稳定性

5. 据光生伏打效应制成的光电器件是（ B ）

A．光敏电阻 Ｂ．光电池 Ｃ．光敏二极管 Ｄ．光敏晶闸管

6. 传感器按输出量可分为数字传感器和（ A ）

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

7. 影响超声波的衰减程度的因素有介质和（ B ）

A．温度 Ｂ．频率 Ｃ．湿度 Ｄ．浓度

8. 电容式湿度传感器主要包括陶瓷电容式和（ B ）

A．金属电容式 Ｂ．高分子电容式 Ｃ．半导体电容式 Ｄ．单晶电容式

9. 利用外光电效应原理制成的光电元件是（ B ）

A．光敏电阻 Ｂ．光电管 Ｃ．光电池 Ｄ．光敏晶体管

10. 热电偶回路电动势主要包括接触电势和（ D ）

A．辐射电势 Ｂ．温度电势 Ｃ．热电势 Ｄ．温差电势

三、判断题（40个）

1.传感器的迟滞会引起分辨率变差，或造成测量盲区，故一般希望迟滞越小越好。( √ )

2．热敏电阻不能用于空气绝对湿度的测量。( × )

3．集肤效应与激励源频率f、工件的电导率σ、磁导率μ等有关，频率f越高，电涡流的渗透深度就越深。( × )

4．石英晶体的居里点为575℃。( √ )

5．所谓鉴相型是根据感应电动势的相位鉴别位移量的信号处理方式。( × )

6.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。（ ⨯ ）

7，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。这样光敏电阻的灵敏度就高。（√ ）

8，真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而且是可以测量的。（ ⨯ ）

9.线性度是传感器的静态特性之一。 （√ ）

10.电涡流式传感器可以进行无接触测量和探伤。 （√ ）

11.光电三极管不是根据光电效应原理制成的。 （× ）

改正: 光电三极管是根据光电效应原理制成的。

12.应变片式压力传感器仅能对压力进行测量。 （× ）

改正: 应变片式压力传感器可以对压力进行测量。

13.热敏电阻除了用于温度传感器外，还可用于湿度传感器。 （ √ ）

14.时间响应特性为传感器的静态特性之一。 （× ）

改正: 时间响应特性为传感器的动态特性之一

15.变压器式传感器可以进行无接触测量。 （√ ）

16.光敏二极管是根据压电效应原理制成的。 （× ）

改正: 光敏二极管是根据内光电效应原理制成的。

17.电阻应变片式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。 （√ ）

18.石英音叉谐振传感器是利用石英晶体的压电效应和谐振特性制成的。（√ ）

19.传感器的稳态响应指的是输入信号为正弦信号的频率响应。 （√ ）

20.电容式传感器不可实现非接触测量。 （× ）

21.在传感器的基本特性中，瞬态响应特性是其动态特性之一。 （√ ）

22.电涡流式传感器不可以进行无接触测量。 （× ）

改正: 电涡流式传感器可以进行无接触测量。

23.钛酸钡压电陶瓷可用于制备光电传感器。 （× ）

改正: 钛酸钡压电陶瓷可用于制备压电传感器。

24.电容式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。 （√ ）

25.接触燃烧式气体传感器属于气敏传感器。 （ √ ）

改正: 电容式传感器可实现非接触测量。

23.在电磁波谱的可见光范围内，紫光携带的能量最大。 （√ ）

24光电耦合器件仅是光敏元件的组合。 （× ）

改正: 光电耦合器件是发光元件和光敏元件的组合。

25.超声波测流速的机理是它在静止流体和流动流体中的传播速度不同。（√ ）

26.线性度描述的是传感器的动态特性之一。 （ × ）

改正: 线性度描述的是传感器的静态特性之一。

27.磁敏传感器可以进行无接触测量。 （ √ ）

28.压电式压力传感器是根据压电效应原理制成的。 （ √ ）

29.力敏传感器可以对力、力矩、压力等进行测量。 （ √ ）

改正: 热电偶属于温度传感器。

30. 热电偶不属于温度传感器。 （× ）

31. 智能传感比普通传感器性能优越，它输出的信号一定为数字信号。 （× ）

改正: 智能传感比普通传感器性能优越，它输出的信号可以为数字信号。

32. 电涡流式传感器可以进行无接触测量位移、振幅、板材厚度等参量。 （√ ）

33. 磁敏二极管是根据光生伏打效应制成的。 （ × ）

改正: 磁敏二极管是根据内光电效应制成的。

34. 霍尔传感器是根据霍尔效应制成的传感器。 （ √ ）

35. 谐振传感器可以测量压力、频率等参量。 （ √ ）

36.传感器按输入量分为模拟式和数字式传感器。 （× ）

改正: 传感器按输出量分为模拟式和数字式传感器。

37.电涡流式传感器属于电容式传感器，可以用于无损探伤。 （× ）

改正: 电涡流式传感器属于电感式传感器，可以用于无损探伤。

38.光谱特性是光电元件的特性之一。 （√ ）

39.压磁式传感器和磁阻式传感器都属于磁敏传感器。 （√ ）

40.电阻传感器和电容传感器都可以用于湿度的测量。 （√ ）

四、问答题

1、直接测量方法有几种？它们的定义是什么？

正确答案 直接测量方法中有零位法、偏差法和微差法。零位法是指被测量与已知标准量在比较仪器中进行比较，当指零机构平衡（指零）时，确定被测量就等于已知标准量。偏差法是指用测量仪表的指针相对于表盘上刻度线的位移来直接表示被测量的大小。微差法是零位法和偏差法的组合。先将被测量与一个已知标准量进行比较，当然该标准量尽量接近被测量，这相当于不彻底的零位法。不足部分，也就是被测量与已知标准量之差，再用偏差法测出。

2、什么叫热电阻效应？金属热电阻效应的特点和形成的原因。

正确答案 物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象叫热电阻效应。金属热电阻效应的特点是其电阻 - 温度特性曲线为正斜率。即金属材料的电阻率随温度的升高而增加。产生上述特点的原因是由于金属材料的载流子为自由电子，当温度在一定范围内升高时，虽然自由电子的总数基本保持不变，但是，每个自由电子的动能将增加，造成自由电子作定向运动的阻力增加，这就是形成金属热电阻效应的原因。

4、 试述气敏元件的工作原理？

正确答案 气敏元件属于以化学物质为检测参数的化学敏感元件。现今用的较多的是气敏电阻。当气敏电阻接触被测气体时，产生化学吸附，引起半导体中多数载流子浓度的变化，使气敏电阻电阻率发生变化，从而感知被测气体。

5、 试述电容式传感器的工作原理与分类。

正确答案 以平板电容传感器为例，说明电容式传感器的工作原理与分类。平板电容器的电容量C=εS/d，由该式不难看出，当改变极板间隙d、极板间介电常数ε或两极板的重叠面积S时，都可以改变电容量C。因此，只要保持d 、S、ε中任何两个参量为定值，即可建立C与第三个参量的单一函数关系，测量C的变化，即可知道该参量的变化，这就是电容式传感器的工作原理。根据以上分析，电容式传感器可分为ε、S为定值的变隙式；S 、d为定值的变介电常数式和ε 、d为定值的变面积式。

6、 电感式传感器测量电路的主要任务是什么？变压器电桥和带相敏整流的交流电桥谁能更好地完成这一任务？为什么？

正确答案 电感式传感器测量电路的主要任务是将传感器输出的电感量，转换成与此电感成一定关系的电信号（电压、电流、频率等），以使用电测仪表进行测试。 带相敏整流的交流电桥能更好地完成上述任务，因为该电桥不仅消除了零点残余电压，而且其基本特性既能反映位移的大小，又能反映位移的方向。

7、 何谓零点残余电压？说明该电压的产生原因及消除方法。

正确答案 差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，或称为零位输出电压，简称零位电压。 对零点残余电压进行频谱分析，发现其频谱主要由基波和三次谐波组成。基波产生的原因主要是传感器两个次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称，三次谐波产生的原因主要是磁性材料磁化曲线的非线性

（磁饱和、磁滞）所造成的。 消除或减小零点残余电压的主要方法有：

(1) 尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数和磁路的相互对称，这是减小零点残余电压的最有效方法。

(2）传感器设置良好的磁屏蔽，必要时再设置静电屏蔽。

（3）将传感器磁回路工作区域设计在铁芯磁化曲线的线性段。

（4）采用外电路补偿。

（5）配用相敏检波测量电路。

8、 试述霍尔元件的简单结构。

正确答案 霍尔元件是N型半导体制成的扁平长方形的磁敏元件。扁平的两对侧面各引出一对电极。其中一对激励电极用于引入激励电流，另一对霍尔电极用于引出霍尔电势。

9、 在自动检测系统中，利用多种传感器把各种被测量转换成电信号时，大多数传感器的输出信号和被测量之间的关系并非是线性关系。要解决这个问题，在模拟量自动检测系统中可采用什么方法？ 正确答案 ①缩小测量范围，取近似值。②采用非均匀的指示刻度。③增加非线性校正环节。

10、 简述压电陶瓷的结构及其特性？

正确答案 压电陶瓷是人工制造的多晶体，具有电畴结构。电畴是分子自发形成的区域，有一定的极化方向。经过极化处理的压电陶瓷内部仍存在很强的剩余极化。沿着压电陶瓷极化方向加力时，其极化强度发生变化，引起垂直于极化方向的平面上电荷的变化，这种变化的大小与压电陶瓷的压电系数和作用力的大小成正比。

11、 为什么霍尔元件不用金属制作，而用半导体，且用N型半导体制作？

正确答案 霍尔电势的大小与霍尔常数RH成正比，而霍尔常数与载流子的电阻率和迁移率成正比。金属因自由电子密度太大，迁移率太小，而且电阻率很低其霍尔常数太小而不适宜制作霍尔元件。半导体材料的载流子浓度相对地小很多，且电阻率较大，迁移率也较大，因而其霍尔常数大，加上N型半导体中电子迁移率高于P型半导体，所以霍尔元件都用N型半导体制作。

12、 简述热电偶能够工作的两个条件是什么？

正确答案 热电偶两电极材料必须不同；两接点温度必须不同，这就是热电偶能够工作的两个条件。

13、 为什么热电偶多用合金热电极？

正确答案 纯金属热电极易复制，但热电势小；非金属热电极热电势大、熔点高，但复制性和稳定性差；合金热电极的热电特性和工艺性能介于上述两者之间，所以多用合金热电极。

14、 简述热电偶测温原理？

正确答案 热电偶回路中的热电势与两热电极材料和两接触点温度有关。当热电极材料选定后，热电势仅与热电偶冷、热端温度有关。若保持冷端温度一定，则热电势就与热端温度呈单值函数关系。它的大小反映了被测温度值。

15试列举热敏电阻在工业中的5个应用方面

16什么是内光电效应?基于内光电效应的光电元件有哪些?

17．什么是压电效应?应用于压电式传感器的压电材料可分哪几类?

18．声波和超声波的频率范围各是多少?超声波按传播波形可分为哪几种?

19、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?用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善?

答：直流电桥适合供电电源是直流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。 半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。

20、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? 答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。

变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。

变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。

变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介 电常数发生改变的场合。

21、何谓电涡流效应?怎样利用电涡流效应进行位移测量?

答：电涡流效应指的是这样一种现象：根据法拉第电磁感应定律，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，通过导体的磁通将发生变化，产生感应电 动势，该电动势在导体内产生电流，并形成闭合曲线，状似水中的涡流，通常称为电涡流。

利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。

22、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。

答： (1)不同点：

1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化；

2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。

(2)相同点：两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。

23、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？

答（1）因为热电偶的热电势只有当冷端的温度恒定时才是温度的单值函数，而热电偶的标定时是在冷端温度特定的温度下进行的，为了使热电势能反映所测量的真实温度，所以要进行冷端补偿。

（2）A：补偿导线法B：冷端温度计算校正法C：冰浴法D：补偿电桥法。

24、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?

答: (l)铂电阻传感器：特点是精度高、稳定性好、性能可靠。主要作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。此外，还被广泛地应用于温度的基准、标准的传递，是目前测温复现性最好的一种。

(2)铜电阻传感器：价钱较铅金属便宜。在测温范围比较小的情况下，有很好的稳定性。温度系数比较大，电阻值与温度之间接近线性关系。材料容易提纯，价格便宜。不足之处是测量精度较铅电阻稍低、电阻率小。

25.电涡流传感器是如何实现探伤的？

使电涡流传感器与被测体距离不变，如有裂纹出现，将会引起金属的电阻率、磁导率的变化。(3分)在裂纹处也可以说有位移的变化。这些综合参数的变化将会引起传感器参数的变化，(2分)通过测量传感器参数的变化即可达到探伤的目的. (1分)

26.简述霍尔电势的产生原理。

一块半导体薄片置于磁场中(磁场方向垂直于薄片)，当有电流流过时，电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。（2分） 结果在半导体的后端面上电子有所积累，而前端面缺少电子，因此后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻止电子继续偏转；(2分) 当两力相平衡时，电子积累也平衡，这时在垂直于电流和磁场的方向上将产生电场，相应的电势称为霍尔电势.(2分)

27、 试述电容式传感器的特点和关键问题。

正确答案 电容式传感器具有高阻抗、小功率、动态范围较大、动态响应较快、几乎没有零漂、结构简单和适应性强等特点。 电容式传感器的关键问题是分布电容的电容量与传感器电容量相比不仅不能忽视，而且影响还极其严重，其后果是造成传输效率降低、灵敏度下降、测量误差增加及稳定性变差。

28、随机误差、系统误差、粗大误差产生的原因是什么？对测量结果的影响有什么不同？