第一章检测技术的基本概念
一、填空题： 1、传感器有、、组成
2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。 3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度。 4、下面公式是计算传感器的。
5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为。
二、 选择题：
1、标准表的指示值100KPa，甲乙两表的读书各为101.0KPa和99.5KPa。它们的绝对误差为。 A1.0KPa和-0.5KPaB1.0KPa和0.5KPaC1.00KPa和0.5KPa 2、下列哪种误差不属于按误差数值表示。 A绝对误差B相对误差C随机误差D引用误差 3、 有一台测量仪表，其标尺范围0—500KPa，已知绝对误差最大值 Pmax=4KPa，则该仪表的精度等级。A0.5级B0.8级C1级D1.5级 4、选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。应选购的仪表量程为测量值的倍。 A3倍B10倍C1.5倍D0.75倍 5、电工实验中，常用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于测量， 而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于测量。 A偏位式B零位式C 微差式
6、因精神不集中写错数据属于。 系统误差B随机误差C粗大误差 7、有一台精度2.5级，测量范围0—100KPa，则仪表的最小分格。 A45B40C30D20 8、重要场合使用的元件或仪表，购入后进行高、低温循环老化试验，目的是为了。 A提高精度B加速其衰老C测试其各项性能指标D提高可靠性 9、传感器能感知的输入量越小，说明越高。 A线性度好B迟滞小C重复性好D分辨率高 三、 判断题 1、回差在数值上等于不灵敏度() 2、灵敏度越大，仪表越灵敏（） 3、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（） 4、灵敏度其实就是放大倍数（）
5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（） 6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字（）
7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字（） 四、问答题
1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。
答：指传感器的静态输入、输出特性。有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。 2、产生随机误差的原因是什么，如何减小随机误差对测量结果的影响。
答：是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。既不能用实验的方法消除，也不能修正。可以通过增加
精心整理
测量次数，利用概率论的一些理论和统计学的方法进行数据结果处理，服从正态分布。 3、系统误差分几类，怎样减小系统误差。
答：分为恒值误差，例如刻度盘分度差错。变值误差，环境温度的影响、零点漂移等。系统误差有规律。可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。 4、如何判断系统中存在粗大误差。 答：粗大误差是测量人员的粗心大意及电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的，粗大误差明显超过正常条件下的误差。
五、分析与计算题
0
1、有一温度计，它的测量范围为0—200C，精度为0.5级，求 1）该表可能出现的最大绝对误差。
00
2）当示值分别为20C、100C的示值相对误差。
2、预测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问 1）若选用量程250V的电压表，精度选哪一级。 2）若选用量程300V、500V的电压表，精度各选哪一级。 3、 已知预测拉力约为70N。有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0—500N，另一只为1.0级，测量范围为0—500N，问选哪一只仪表好，为什么。 4、某测温环节，各环节的灵敏度如下：放大器的输出电压为0—2V 0铂电阻温度传感器.0.45/C精度为0.01% 电桥0.2V/精度为0.07% 放大器100（放大倍数）精度为0.08 笔试记录仪0.2cm/V精度为0.05% 求：分别利用绝对值合成法、方均根法计算测温系统的总灵敏度以及总的最大满度相对误差。 5、用仪器测同一电路输出电压Uo大小，在同条件下测了160次，结果分别是：20个12.01mV、15个12.03mV、60个12.00mV、20个11.99mV、11个12.05mV、10个11.95mV、1个15.83mV、1个17.0mV、3个12.15mV、3个11.86mV、16个11.97mV。问： 1）从产生的来源看，这些结果含有的误差都属于哪些类型？ 2）在整理计算时，哪些结果不予考虑？原因？ 3）被测电压的大小为多少？ 4）若又知此仪器的固定量程为50mV，求其精度等级S？ 第二章电阻传感器 一、填空题： 1、电位移传感器是将转换成的传感器。 2、常用弹性敏感元件一般用制成。 3、电阻应变式传感器可直接测量的物理量是，电阻应变片的制作材料分为和两种。它们收到外力电阻发生变化，第一种是由形成的，第二种是由造成的。的灵敏度较大。 4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是。 5、应变测量电桥的三种接法是、、。输出电压分别为、、。电桥转换电路，因接法不同，灵敏度也不同，的灵敏度最大，实验证明输出电压与应变或受力成（线性/非线性）关系。 6、要使直流电桥平衡，必须使相对桥臂的电阻值的相等。 7、电阻应变效应做成的传感器可以测量、、。 8、测温热电阻分为和。
9、MQN气敏电阻可测量。TiO2气敏电阻可 测量。
10、带有调零、调满度的热电阻测量转换电路调试过程的步骤是_____。若发现毫伏表的满度值偏大，应将RP2
往_____调。
11、测温热电阻分按结构分为___、____、__热敏电阻按温度系数又可分___、__。
精心整理
12、湿敏电阻传感器按结构形式分为___、___、
_。
13、在下图控制电路中Rt应选用________（PTC/NTC）。 二、选择题
1、将应变片贴在上，可以分别做成测量位移、力、加速度传感器。
A试件B质量块C应变电阻 2、产生应变片误差的主要原因。
A电阻有温度系数B试件与电阻丝的线膨胀系数相同C电阻丝承受应变力方向不同 3、应变片的标称电阻
A60B100C120D200
4、通常用应变式传感器测量。
A温度B密度C加速度D电阻 5、电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为的输出。 A电阻B电容C电压D电荷 6、电子秤中所使用的应变片应选择应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择；一次性、几百个应力试验测点应选择应变片。 A.金属丝式B.金属箔式 C.电阻应变仪D.固态压阻式传感器 7、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，选择 的测量转换电路。 A单臂半桥B双臂半桥C全桥 8、测量温度不可用传感器。 A.热电阻B.热电偶C.电阻应变片D.热敏电阻 、MQN型气敏电阻使用时一般随氧气浓度增加，电阻。 灵敏度。 A.减小B.增大C.不变 10、TiO2型气敏电阻使用时一般随气体浓度增加，电阻。 A.减小B.增大C.不变 11、湿敏电阻使用时一般随周围环境湿度增加，电阻。 A.减小B.增大C.不变 12、MQN型气敏电阻可测量的浓度，TiO2型气敏电阻的浓度。 A.CO2B.N2C.气体打火机间的有害气体 D锅炉烟道中剩余的氧气。 13、 湿敏电阻利用交流电作为激励源是为了。 A提高灵敏度B防止产生极化、电解作用C减小交流电桥平衡难度 14、使用测谎器时，被测人员由于说谎、紧张而手心出汗，可用传感器来测量 A应变片B热敏电阻C气敏电阻D湿敏电阻
15、某NTC的特性如图曲线1所示。将它与电视机的显像管的灯丝串连，求： （1）指出各曲线代表的电阻。
（2）在室温（25℃）时的阻值为_____Ω，在150℃时的阻值为_____Ω。 （3）电视机上电的瞬间，流过显像管灯丝的电流接近于_____。当该PTC的温
度上升到150℃（PTC与一个专用加热电阻封装在一个壳体内），显像管的 灯丝电流显着_____（增大/减小）。采用该电路，可以达到使显像管_____ （快/慢）启动的目的。
三、问答题
1、解释应变效应、压阻效应。
精心整理
答：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化。半导体受力后，电阻会改变，成为压阻效应。
2、电阻应变传感器在单臂电桥测量转换电路在测量时由于温度变化产生误差的过程。电阻应变式传感器进行温度补偿的方法是什么 答：因 UiRR1tUo输出电压受温度的影响。4R 因应变电阻R1与R2完全相同，从下式看出输出电压与温度无关 补偿的方法是采用双臂半桥或全臂全桥。 四、分析与计算题
1、有一等截面圆环受力如图所示，为测压力在环内表面贴有四个同类型的应变片，请在图上随意画出环上四应变片的位置编号，并说明各自产生的应变类型？及对应变片阻值的影响？
答：R1与R2为压应变，R3与R4为拉应变 2、采用阻值R=120灵敏度系数K=2.0的电阻金属应变片与阻值R=120的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变=1000um/m时，若要使输出电压大于10mV则可采用何种工作方式。（设输出阻抗为无穷大）
3、有一吊车的拉力传感器如图，电阻应变片R1、R2、R3、R4的位置如图所示。 已知R1、R2、R3、R4的标称电阻均为120Ω，桥路电压3V，物重m引起R1、 R2的变化增量为1.2Ω。画出应变电桥电路，计算测得的输出电压，并说出R3、R4的作用。 4、有一个金属热电阻，分度号为Pt100，采用三线制电桥，R2=R3=R4=100Ω，Ui=5V求： （1） 该电阻的材料 （2） 测温范围 （3） 0℃的电阻值 （4） 查分度表－40℃—+40℃的电阻值 （5） 计算t=40℃时电桥的开路输出电压。r1、r4rir7都不计，不考虑RP1RP2的影响 第三章电感传感器 一、填空题： 1、根据参数的变换，电感式传感器按原理可分为______、______式和______。 2、对于变隙式电感传感器，电感L与气隙厚度δ成______比，δ小，灵敏度就______。为了保证一定的线性度，变隙式电感传感器只能用于______位移的测量。 3、变截面式电感传感器理的电感量L与气隙截面积A是______（线性/非线性）关系。，灵敏度为______。 4、单线圈电感传感器与差动式电感传感器的特性比较可以看出，差动式电感传感器的线性较______，灵敏度较______。
5、差动电感和变压器线性范围约为线圈骨架长度的______左右。 二、选择题
1、适当提高励磁电压，能提高灵敏度。以______为宜。电源频率以______为宜。
A．220V（发热）B．1V（励磁电流太小）C．10VD．10mV A．4kHzB．50Hz（工频）C．直流电D．100Hz（磁滞损耗）。
2、欲测量极微小的位移，应选择_______自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1m
左右，应选择______自感传感器为宜。
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A.变隙式B.变面积式C.螺线管式
3、希望线性范围为1mm，应选择线圈骨架长度为_____左右的螺线管式自 感传感器或差动变压器。 A.2mmB.20mmC.400mmD.1mm
4、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了_____。
A.加长线圈的长度从而增加线性范围B.提高灵敏度，减小温漂 C.降低成本D.增加线圈对衔铁的吸引力
5、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了_____。 A.提高灵敏度B.将输出的交流信号转换成直流信号
C.使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度
6、某车间用电感测微仪的装置来测量直径范围为10mm1mm轴的直径误差，应选择线性范围为_____的电感传感
器为宜（当轴的直径为10mm0.0mm 时，预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传感器中间位 置）。 A.10mmB.3mmC.1mmD.12mm 7、希望远距离传送信号，应选用具有_____输出的标准变送器。 A.0~2VB.1~5VC.0~10mAD.4~20mA 三、问答题： 1、某些传感器在工作时采用差动结构，这种结构相对于基本结构有什么优点？ 答：差动形式误差小、线性范围宽、灵敏度大 2、试分析差动变压器式电感传感器的相敏整流测量电路的工作过程。带相敏整流的电桥电路具有哪些优点？ 答：优点：可以消除零点残余电压输出；线性范围大；可以判断衔铁移动的方向。 3、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？ 答：衔铁处于零点附近存在的微小误差电压称为零点残余电压。它一方面限制了系统的分辨力，另一方面造成非线性。消除的方法：提高框架和线圈的对称性；尽量采用正弦波作为激励源；正确选择磁路材料，适当减小线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁化曲线的线性区；在线圈上并联阻容移向网络，补偿相位误差；采用相敏检波电路。 四、分析与计算题 1、差动变压器式压力传感器，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如下图所示。求： 1） 当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？ 2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是_____（线性误差小于2.5%）。 A.0~50B.-60~60VC.-55~55D.-70~70 差动变压器式压力变送器特性曲线 2、有一台两线制压力变送器，量程范围为0~1MPa，对应的输出电流为4~20mA。求： 1）压力p与输出电流I的关系表达式（输入/输出方程）。当p为0MPa和0.5MPa时变送器的输出电流。 2）如果希望在信号传输终端将电流信号转换为1~5V电压，求负载电阻RL的阻值。 3）请将图中的各元器件及仪表正确地连接起来。
第四章电涡流传感器习题
一、选择题
1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出_________的靠近程度。 A.人体B.水C.黑色金属零件D.塑料零件
2、电涡流探头的外壳用_________制作较为恰当。
A.不锈钢B.塑料C.黄铜D.玻璃 3、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L_________，调频转换电路的输出频率f________。 A.不变B.增大C.减小
4、欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为________左右的电涡流探头。
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A.0.1mmB.5mmC.50mmD.500mm 二、填空题：
1、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为________。
2、用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为__________。 3、欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为__________左右的探头。 三、问答题
用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动，已知传感器的灵敏度为2.5mV/mm。最大线性范围（优于1%）为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧，使用高速记录仪记录下的振动波形如下图所示。
图电涡流式测振仪测量示意图
问：1、轴向振动amsint的振幅am为多少？ 2、主轴振动的基频f是多少？
3、为了得到较好的线性度与最大的测量范围，传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米为佳？ 第五章电容传感器习题 一、选择题 1、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入_________，可测得最大的电容量。 A.塑料薄膜B.干的纸C.湿的纸D.玻璃薄片 2、电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是________。 A.变极距式B.变面积式C.变介电常数式 3、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中_________。 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 4、电容式接近开关对__________的灵敏度最高。 A.玻璃B.塑料C.纸D.鸡饲料 5、自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是________。 A.瞬时流量，单位为t/hB.累积流量，单位为t或m3 C.瞬时流量，单位为k/gD.累积流量，单位为kg 二、填空题： 1、管道中流体的流速越快，压力就越_________。 2、电容传感器的测量转换电路有三种，分别是__________、__________、__________。 3、电容传感器的测量转换电路__________。 4、电容传感器的最大特点是____________测量。 三、问答题 1、下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱（第一线常亮，作为电源指示）。 图光柱显示编码式液位计原理示意图 1— 储液罐2—液面3—玻璃连通器5—不锈钢圆环6—101段LED光柱 1）、该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？ 答：变介电常数
2）、被测液体应该是导电液体还是绝缘体？ 答：导电液体
3）、分别写出该液位计的分辨率（%）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并明如何提高此类液位计的分辨率。 答：1/11
4）、设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。若N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线LED亮？
答：25
2、加速电容传感器安装在轿车上，可以做保护装置，解释工作原理？
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答：2、加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器，当正常刹车和轻微碰擦时，传感器输出信号较小，当其测得的负加速度值超过设定值时，CPU判断发生碰撞，启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。
第六章压电传感器
一、填空
1）自发电式传感器是指只有在工作时才会产生电量。
2）压电传感器里常见的压电元件有石英晶片、压电陶瓷和分子材料三种。 二、单项选择题
1）使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量___C___。 A.人的体重B.车刀的压紧力
C.车刀在切削时感受到的切削力的变化量D.自来水管中的水的压力
2）动态力传感器中，两片压电片多采用___B___接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用__A____接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。 A.串联B.并联C.既串联又并联 3）测量人的脉搏应采用灵敏度K约为__A____的PVDF压电传感器；在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用灵敏度K为___B___的压电传感器。 A.10V/gB.100mV/gC.0.001mV/g 4）在实验室作检验标准用的压电仪表应采用___D__压电材料；能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用___C___；用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用__B___。
A.PTCB.PZTC.PVDFD.SiO2 三、分析问答题 1、什么是压电效应？用压电效应传感器能否测量静态和变化缓慢的信号？为什么？ 答：某些电介质,当沿着一定方向对其施力而使它变形时,其内部就产生极化现 象,同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷,当外力去掉后,其又重新 恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。不能。因为当作用于压电元件力为 静态力（ω=0）时,则前置放大器的输入电压等于零,因为电荷会通过放大器输 入电阻和传感器本身漏电阻漏掉,所以压电传感器不能用于静态力测 2、常用的压电元件有哪几种？哪种测量精度最高？ 答：压电传感器里常见的压电元件有石英晶片、压电陶瓷和分子材料三种。 3、根据下图所示石英晶体切片上第一次受力情况下产生的电荷极性，试标出其余三种受力情况下的产生的电荷极性？ 四、计算题 -123、现有一测单向脉动力的压电传感器如图所示，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200×10C/N，电荷放大器的反馈电容Cf=2000pF,测得输出电压uo=5sinωt(V)。求： 1）该传感器产生的电荷为多少？2）此被测脉动力大小是多少？ 习题答案： 解：1)由
-8
得Q=UO·CF=5sinωt×2000pf=10sinωt(C) -12-8
2)F=Q/d=200×10/10sinωt=0.02sinωt(N)
第七章超声波传感器
一、填空题
1）超声波的频率大于40KHz。
2）超声波从水中向空气传播，在交界面其能量反射率较大。 二、单项选择题
1）人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子__D____。 A.从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵
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B.在原来的平衡位置前后振动而产生横波 C.在原来的平衡位置上下振动而产生横波 D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波
2）一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为__C___，声速约为___E___。 A.5.9mB.340mC.5.9mmD.1.2mm E.5.9km/sF.340m/s
3）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
4）超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速____A__，比在钢中的声速___B__。 A.大B.小C.相等 5）超声波从水（密度小的介质），以45倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角____A__于入射角。 A.大于B.小于C.等于 三、分析问答 1、超声波传感器的发射探头和接收探头各自的工作原理分别是基于那些电学效应？ 答：发射探头：基于逆压电效应 接收探头：基于压电效应 2、什么是耦合剂？其在超声波传感器的工作过程中起到的作用是什么？ 答：减小探头与被测物表面间的薄气层造成的超声波能量衰减。 四、计算题 用超声波传感器对一器件进行探伤，采用如图所示的反射法，探头包括发射、接收两部分，已知td1=3.0×10uS,td2=2×10uS，tf=1.2×10uS，h=3.2cm。问： 1）b)、c)两图中哪一个是对应此种情形的荧光屏所示信号波形？ 2）其中各脉冲电压各对应什么信号？ 3）由荧光屏上的结果可知此器件中的缺陷在何位置？ a)b)c)
解：1）是图b) 2）F是发射信号，T是缺陷处的反射脉冲，B是底面反射信号 3）经计算得H=1.96cm即在表面向下1.96cm深处。 第八章霍尔传感器习题 一、选择题 １、属于四端元件的C。 A.应变片B.压电晶片C.霍尔元件D.热敏电阻 2、公式EH=KHIBcos中的角是指C。 A.磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B.磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 C.磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角 3、电流互感器时，其二次侧电流多为D。 A.1AB.7AC.3AD.5A
4、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.减小不等位电势 5、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 二、填空题：
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1、多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了抗机械振动干扰，其回差（迟滞）越大，它的抗机械振动干扰能力就越强。
2、OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为高阻态。
3、电流互感器的工作原理和变压器相似，其二次侧电流多为5A；电流互感器的二次回路不允许开路。 4、霍尔集成电路可分为线性型和开关型。 5、霍尔电流变送器的输出有电压型和电流型。 三、问答题
1、解释霍尔交直流钳形表的工作原理？
答：霍尔交直流钳形表是利用霍尔电流变送器的工作原理工作的，它的结构是用一环形（有时也可以是方形）导磁材料作成铁心，包围在被测电流流过的导线（也称电流母线）上，导线电流感生的磁场聚集在铁心中。利用变压器的原副线圈的电流与线圈匝数的关系，可以求出被测线圈的电流值。
四、计算题 某霍尔电流变送器的额定匝数比为1/1000，额定电流值为100A，被测电流母线直接穿过铁心，测得二次侧电流为0.05A，则被测电流为多少?（50A） 第九章热电偶传感器 一、单项选择题 1）正常人的体温为37C，则此时的华氏温度约为___C___，热力学温度约为___C___。 A.32F，100KB.99F，236KC.99F，310KD.37F，310K 2）__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）测量钢水的温度，最好选择____A__热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择_D____热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择____E__热电偶为宜。 A.RB.BC.SD.KE.E 4）测量CPU散热片的温度应选用___C___型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用___A_型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用__B____型的热电偶。 A.普通B.铠装C.薄膜D.热电堆 5）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___A_。 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 二、分析与问答 1、简述热电偶与热电阻的测量原理的异同。 答：二者相同点：都能测温度且只能直接测温度量 不同点：热电阻传感器原理为阻值大小变化对应温度变化，而热电偶传感器为热电动势大小变化对应温度变化 2、设一热电偶工作时产生的热电动势可表示为EAB(t,t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意义？t0在实际应用时常应为多少？
答：A、B——两热电极T——热端温度，即被测温度 t0————冷端温度t0常应为0℃
3、用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿？冷端补偿的方法有哪几种？ 答:因工作现场常常缺乏使热电偶传感器的冷端保持在0℃的条件 三、计算题
1、用一K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得此时的热电动势为29.186mV，求被测的温度大小？ 答：EAB（t0，t）=EAB（t0，tn）+EAB（tn，t）
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即EAB（0，t）=EAB（0，40℃）+EAB（40℃，t） 查表，得
EAB（0，40℃）=1.612 所以EAB（0，t）=1.612+29.186=30.798（mV）
查表，得
t=740℃ 2、用一K型热电偶测钢水温度，形式如图示。已知A、B分别为镍铬、镍硅材料制成，A`、B`为延长导线。问： 1）满足哪些条件时，此热电偶才能正常工作？ 2）A、B开路是否影响装置正常工作？原因？ 3）采用A`、B`的好处？ 4）若已知t01=t02=40℃，电压表示数为37.702mV，则钢水温度为多少？ 5）此种测温方法的理论依据是什么？ 解：1）t01=t02，tn1=tn2 2)不影响。因钢水导电且温度处处相同。 3）为了使冷端远离高温区，降低测量成本。 4）由
EAB（t，t0）=EAB（t，tn）+EAB（tn，t0） 得， EAB（t，t0）=1.612+37.702=39.314（mV） 查表得t=950℃ 5）中间温度定律 3、试说明下面各图中分别是测量哪些被测温度量？ 答：图a)是测多点温度之和 图b)是测两点温度之差 图c)是测多点温度的平均值 第十章光电传感器 一、单项选择题 1、晒太阳取暖利用（C）；人造卫星的光电池利用（A）；植物生长利用了（B）； A光电效应B光化学效应C光热效应D感光效应 2、蓝光的波长比红光（D），相同光通量的蓝光能量比红光（A）。 A大B小C长D短 3、光敏二极管属于（B），光电池属于（C）。 A外光电效应B内光电效应C光生伏特效应
4、光敏二极管在测光电路中应处于（B）偏置状态，光电池处于偏置状态(A) A正向B反向C零
5、光纤通信中，与出射光纤耦合的光电元件选用（C）。 A光敏电阻B光敏三极管Capd光敏二极管D光电池 6、温度上升，光敏三极管、光敏二极管的暗电流（A）。 A上升B下降C不变
7、普通硅光电池的峰值波长为（B）落在区域（D）。 A0.8mB0.8umC可见光D近红外光
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8、利用光电池驱动液晶计算器1.5-1.8v，需几片串联（B）能工作。 A2B3C4D5 二、问答题
1、光电效应及分类？
答:用光照射某一物体，可以看到物体受到一连串能量为hf的光子的轰击，组成这物体的材料吸收光子的能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。光电效应通常分为三类，分别是外光电效应、内光电效应、光电池。
2、试用所学光电传感器分析a、超市用激光扫描检测商品的条形码b、洗手间红外反射式干手机工作原理。 答：a利用被测光吸收光通量的原理。
b被测光遮蔽光通量原理。
第十一章数字式传感器
一、单项选择题Cdbbbcab 1、数字式位置传感器不能用于测量（C）。 A机床刀具的位移B机械手的旋转角度人体步行速度D机床位置控制 2、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标准感应同步器D角编码器 3、容栅传感器是根据电容的工作原理来工作的（B）。 A变极距B变面积C变介质 4、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了（B） A提高信号幅度B辩向C抗干扰D三角函数运算 5、某直线光栅每毫米刻线为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨率为（B） A5umB50umC4umD20um 6、一只十码道的绝对角编码器，其分辨率为（C） A1/10B1/2C3.6°D0.01° 7、粉尘较多的场合不应采用传感器（A） A光栅B磁栅C感应同步器 8、增量式位置传感器输出的信号是（B） A电流信号B二进制格雷码C脉冲信号 二、问答题 1、角编码器的有几种用途？ 答：1）直接测量角位移2）间接测量直线位移3）数字测速4）控制伺服电机5）工位编码 2、磁栅传感器工作原理？答： 答：利用与录音技术相似的方法，通过录磁头在磁性尺（或盘）上录制出间隔严格相等的磁波这一过程称为录磁。已录制好磁波的磁性尺称为磁栅尺。磁栅尺上相邻栅波的间隔距离称为磁栅的波长，又称为磁栅的节距（栅距）。磁栅的一个重要特点是磁栅尺与磁头处于接触式的工作状态。磁栅的工作原理是磁电转换，为保证磁头有稳定的输出信号幅度，考虑到空气的磁阻很大，故磁栅尺与磁头之间不允许存在较大和可变的间隙，最好是接触式的。
第十二章检测系统的抗干扰技术
一、选择题：
1、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20mV，干扰电压亦为20mV，则此时的信噪比为__C___。
A．20dBB．1dBC．0dBD．40dB
2、附近建筑工地的打桩机一开动，数字仪表的显示值就乱跳，这种干扰属于_E__，应采取__N_____措施。一进入类似我国南方的黄梅天气，仪表的数值就明显偏大，这属于(D)，应采取___M______措施。盛夏一到，某检测装置中的计算机就经常死机，这属于(C)，应采取____G____措施。车间里的一台电焊机一工作，计算机就可能死机，这属于(A)，在不影响电焊机工作的条件下，应采取___I_____措施。
A.电磁干扰B.固有噪声干扰C.热干扰D.湿度干扰E.机械振动干扰F.改用指针式仪表G.降温或移入空调房间H.重新启动计算机I.在电源进线上串接电源滤波器J.立即切断仪器电源K.不让它在车间里电焊L.关
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上窗户M.将机箱密封或保持微热N.将机箱用橡胶-弹簧垫脚支撑
3、调频（FM）收音机未收到电台时，喇叭发出烦人的“流水”噪声，这是B造成的。
A.附近存在电磁场干扰B．固有噪声干扰 C.机械振动干扰D．空气中的水蒸气流动干扰 4、减小放大器的输入电阻时，放大器受到的A。 A．热干扰减小，电磁干扰也减小
B.热干扰减小，电磁干扰增大 C．热干扰增大，电磁干扰也增大 D．热干扰增大，电磁干扰减小
5、考核计算机的电磁兼容是否达标是指(C)
A．计算机能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力 B．该计算机不产生超出规定数值的电磁干扰 C．两者必须同时具备 6、发现某检测仪表机箱有麻电感，必须采取(B)措施。 A．接地保护环B．将机箱接大地C．抗电磁干扰 7、发现某检测缓变信号的仪表输入端存在50Hz差模干扰，应采取(C)措施。 A．提高前置级的共模抑制比B．在输入端串接高通滤波器 C．在输入端串接低通滤波器D．在电源进线侧串接电源滤波器 8、检测仪表附近存在一个漏感很大的50Hz电源变压器（例如电焊机变压器）时，该仪表的机箱和信号线必须采用(B) A．静电屏蔽B．低频磁屏蔽C．电磁屏蔽D．机箱接大地 9、飞机上的仪表接地端必须B。 A．接大地B．接飞机的金属构架及蒙皮C．接飞机的天线 10、经常看到数字集成电路的VDD端（或VCC端）与地线之间并联一个0.01F的独石电容器，这是为了C。
A.滤除50Hz锯齿波B．滤除模拟电路对数字电路的干扰信号 C.滤除印制板数字IC电源走线上的的脉冲尖峰电流 11、光耦合器是将*信号转换为*信号再转换为*信号的耦合器件。（注：*表示答案相同）B A．光→电压→光B．电流→光→电流C．电压→光→电压 二、简答题 三、1、抑制电磁干扰的基本方法？ 答：1）.消除或抑制噪声源：是最积极主动的措施，它能从根本上消除或减小干扰。 2）破坏干扰的耦合通道：主要有以“路”的形式侵入的干扰和以“场”的形式侵入的干扰两种。 3）消除接收电路对干扰的敏感性：一般高输入阻抗电路比低输入阻抗电路易接收干扰；模拟电路比数字电路易于接收干扰；布局松散的电子装置比结构紧凑的易于接收干扰。为消弱电路对干扰的敏感性，可以采用滤波、选频、双绞线、对称电路和负反馈等措施。 4） 采用软件抑制干扰：通过编入一定的程序进行信号处理和分析判断，达到抑制干扰的目的。 2、 光耦合器的特点？ 答：光耦合器是一种电------光-------电耦合器件，它的输入量是电流，输出量也是电流，可是两者之间从电气上却是绝缘的。有如下特点：1输入输出回路绝缘电阻高，耐压超过1000v。2因为光的传输是单向的，所以输出信号不会反馈和影响输入端。3输入、输出回路在电气上是完全隔离的，能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的隔离和传输的矛盾。 3、 抑制电磁干扰的基本措施？
答：1）屏蔽：(1)静电屏蔽：静电屏蔽原理；静电屏蔽效果估算；驱动屏蔽。(2)电磁屏蔽：用来防止高频电磁场对智能仪器的影响，采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频电磁场对金属屏蔽层的作用，在屏蔽金属内产生电涡流，由涡流产生的磁场抵消或减弱干扰磁场的影响，从而达到屏蔽的目的。(3)低频磁屏蔽：用来防止低频磁场的干扰。采用高导磁材料作屏蔽层，使低频干扰磁通限制在磁阻很小的磁屏蔽层的内部，防止其干扰作用。
2）接地：主要讲授接地的目的与作用；地线的种类；各种地线的处理原则；接地方法等内容。
3）浮置：只有在对电路要求高且采用多层屏蔽的条件下，才采用浮置技术。电路的浮置包括供电电源，即对浮置供电系统单独供电，否则浮置将是无效
4）对称电路：对称电路有抑制干扰的能力。实际的电路很难做到完全对称，因此，电路抑制噪声的能力取决于电路的对称程度。
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5）隔离技术：包括电磁隔离、光电隔离、隔离放大器等内容。 6）滤波：电源滤波；信号滤波；有源滤波 7）脉冲电路的噪声抑制 8）
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