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1、1、通常希望传感器的输入和输出之间具有 一一对应 关系，这样的传感器才能如实反映待测的信息。16 在规定条件下，传感器 校准曲线 与 拟合曲线 间最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度。15、传感器就是通过 敏感元件 、 传感元件 和电子线路把非电生物信息转化成电学量的装置17、电阻应变片式传感器测量电路采用差动电桥时，不仅可以 温度补偿 ，同时还能起到 提高测量灵敏度 的作用。2、直流电桥的补偿包括零位补偿、 温漂 补偿、 非线性 补偿、灵敏度温漂补偿。2、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称 应变 效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称 压阻 效应

2、。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度 K 下降了，这种现象称为 横向 效应。16、在传感器测量电路中，应用电桥测量线路把 电阻 变化转化成电流或电压变化的线路。20、电阻应变效应是指在一定的范围内，拉伸金属导体，金属导体的 电阻 变化和应变成正比。电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（ 变面积型 变极距型 变介电常数型）外是线性的。空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用 差动 式电容传感器3、一般电容式传感器可分为三种类型 变面积型 ， 变介质介电常数型 ， 变极板间距型 5、电容式传感器根据其组成原理分为 变面积

3、 型、 变极距 型和变介质型。21、电容式传感器根据其组成原理分为 变面积 型、 变极距 型和 变介质 型。17、自感式传感器是利用 位移 的变化使线圈的自感量发生变化的一种机电转换装置14、电涡流式传感器可以测量 位移 、 厚度 、加速度等物理量，其本身不与被测对象接触，适于生理测量工作。25、正压电效应是将 压力 变化转换为电变化，这种传感器称为非谐振式压电传感器。4、压电元件测量电路采用前置放大器的目的是：把压电式传感器的高输出阻抗换成低阻抗输出 、放大压电式传感器输出的弱信号 目前常用的前置放大器有 电压放大器 ，电荷放大器 两种。11、石英压电元件的纵向效应是沿电轴 x-x 方向的作

4、用下，在垂直于 x 轴 电极面上产生电荷；而横向效应是沿机械轴 Y-Y 方向的作用下，在 垂直于 x 轴 电极面上产生电荷。10、超声换能头主要利用 压电晶体 作为换能元件。13、常见的压电材料有 石英晶体 、 压电陶瓷 和高分子压电聚合材料。24、测量血压可以选择 电容式/ 压电式 式传感器。14霍尔元件是 N 型半导体制成的扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。 一对叫激励电极用于引入 控制电流 ；另一对叫霍尔电极，用于引出 霍尔电势 。15、磁敏二极管工作时加 正向 电压。由于它的 磁灵敏度 很高，特别适合测量弱磁场。7、霍尔式传感器是利用霍尔元件基于 霍尔 效应原理而被测量，如

5、电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的一种传感器。11、在生物医学中，测量血流量常用 磁电式 式传感器。22、霍尔元件是 N 型半导体制成的扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对叫激励电极用于引入 控制电流 ；另一对叫霍尔电极，用于引出 霍尔电势 。23 霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的 霍尔电势大小。采用热电阻作为测量温度的元件是将 温度 的测量转换为 电阻 的测量。24 磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电势的 .28、生物医学测量中常用珠状或薄片状的 热敏电阻 作为温度测量探头。6、热电偶是利用 热电效应 制成的温

6、度传感器。热电偶产生的热电势由 接触电势 和 温差电势 组成。9、热电偶中能产生热电势的条件是： 热电偶必须用两种不同材料作为热电极 ， 热电偶两端存在温差 。10 热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的 温差电势组成的，在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线.9、几乎所有的物质的 电阻率 都随其本身的温度的变化而变化，这一物理现象称为热电阻效应。26、光电耦合器 CCD 的基本功能是将 动态 （动态/静态）的光学图像转化成电信号，该器件被广泛应用于各种光电信息处理系统。10 光纤的数值孔径 NA 是衡量光纤 聚光能力 的参量，对于光纤

7、传感器而言一般要求NA 值的范围是 0.20.4 。 二、选择题1. 医用传感器是感知生物体内各种生理的、生化的和病变的信息，把它们传递出来并转化为（ B ）装置A. 光信号 B.电信号 C.非电信号 D.非光信号2、在传感器静态特性指标里，描述传感器输出变化量和输入变化量比值的是： D A测量范围 B测量范围 C线性度 D灵敏度1.传感器的主要功能是（ A ） 。A. 检测和转换 B. 滤波和放大C. 调制和解调 D. 传输和显示、12、以下不属于传感器静态指标的是： D 。A. 灵敏度 B 测量范围 C. 线性度 D. 瞬态响应4. 传感器能感知的输入变化量越小， 表示传感器的( D )A

8、.线性度越好 B.迟滞越小C.重复性越好 D.分辨力越高15. 属于传感器动态特性指标的是( B )A.迟滞 B.超调量C.稳定性 D.线性度2. 下列关于传感器灵敏度不正确的陈诉是（C）A.传感器的灵敏度是指传感器达到稳定后输出量变化 y对输入变化量 x的比值B.实际传感器的灵敏度当输入量较小时是定植，当输入量较大时就随着输入量变化C.传感器的灵敏度和测量范围有关，多数传感器的灵敏度越高，测量范围越宽。/窄D.当 x小到某种程度是，输出就不再变化了，这时的 x叫做灵敏度界限2. 直流电桥的平衡条件为（ B ）A相邻桥臂阻值乘积相等 B相对桥臂阻值乘积相等C相对桥臂阻值比值相等 D相邻桥臂阻值

9、之和相等5、传感器的灵敏度是电桥测量技术的重要指标，在同一输入电压的条件下，灵敏度最高的电桥是： D A单臂变化 B双臂变化 C三臂变化 D四臂变化17. 为了抑制干扰，常采用的电路有( C )A. A/D 转换器 B. D/A 转换器 C. 变压器耦合 D. 调谐电路13. 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（ C ）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23.直流电桥的补偿包括（D）A.零位补偿 B.温漂补偿 C.非线性补偿 D.包括 A

10、、B、C6、通常用电阻应变片传感器测量 D 。A电阻 B 扭矩 C流量 D压力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30.下列选项中环境温度变化而引起压阻传感器测量误差的原因有（D）A.应变片金属敏感栅横向效应B.金属应变片的零漂过大C.金属应变片的灵敏系数低D.试件材料和敏感栅材料的线膨胀系数不一致24.关于应变片灵敏系数，下列描述正确的是（D ）A.在使用电阻应变片时应将其灵敏轴线垂直（平行）于试件最大的主应变方向，这样可以获得最大的电阻变化B.应变片的灵敏系数是指在一维应力作用下

11、，粘贴在试件表面上的应变片的单位电阻变法（无量纲的量）C.构成应变片的金属线材的灵敏系数叫做“ 标称灵敏系数” （应变片的灵敏度）D应变片的灵敏系数一般小于构成应变片的金属线材的灵敏系数4. 关于电阻应变片特性的不正确描述是（C ）A.应变片金属丝弯折处的变化使得灵敏系数减小的现象叫做应变片的横向效应B.敏感栅越窄，基长越长的应变片，其横向效应越小，引起的误差也越小C当应变片的非线性效应达到规定值时所对应的指示(应该是真实 )应变为应变片的应变极限（在一定温度下，应变片的指示应变对测试值的真实应变的相对误差不超过规定范围（一般为 10%）时的最大真实应变值。 ）D.一定温度下，使应变片承受一定

12、的机械应变时，指示应变随着时间而变化的特性叫做应变片的蠕变2、当变隙式电容传感器的两极板间的初始距离 d0 增加时，将引起传感器的（ B ）A 灵敏度 k 增加 B 灵敏度 k 减小C 非线性误差增加 D 非线性误差减小3 如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图。金属芯线与导电液体形成一个电容器，从电容 C 大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是（ AC）A. C 增大表示 h 增大B. C 增大表示 h 减小C. C 减小表示 h 减小D. C 减小表示 h 增大4 如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A 为固定电极，B 为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极

13、两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转。当待测压力增大时，有下列说法其中正确的是（ C ）（1）电容器的电容将减小（2）电容器的电量将增加（3）灵敏电流表指针向左偏转（4）灵敏电流表指针向右偏转A. （2） （3） B. （1） （3 ）C. （2 ） （4 ） D. （1） （2）5 随着生活质量的提高,自动干手机已进入家庭,洗手后, 将湿手靠近自动干手机,机内的传感器便驱动电热器加热,有热空气从机内喷出, 将湿手烘干.手靠近干手机能使传感器

14、工作,是因为 (D )A. 改变了湿度 B. 改变了温度 C. 改变了磁场 D. 改变了电容6. 电容式传感器是将被测量的变化转换成 (A ) 变化一种传感器A.电容量 B.电感量C.介电常数 D.距离7. 当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离 d0 增加时，将引起传感器的（ B ）A灵敏度 K0 增加 B灵敏度 K0 不变C非线性误差增加 D非线性误差减小16. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量( A )A.增加 B.减小 C 不变 D 不确定5. 电涡流式传感器的变换原理是利用（C）在交流磁场中的涡流效应A.磁性材料 B.电解质材料 C.金属材料 D.光敏材

15、料20 通常用差动变压器传感器测量 D 。A厚度 B振动 C加速度 D位移3.差动变压器属于( D )。A.电容式传感器 B.压电式传感器C.电阻式传感器 D.电感式传感器5、差动变压器式传感器的配用测量电路主要有（B） 。A差动相敏检波电路 B差动整流电路 C直流电桥 D差动电桥8、以下材料不具有压电效应的有：（ A ） A 所有晶体 B 钛酸钡 C 锆钛酸铅 D 石英11压电式传感器目前多用于测量（D）A静态的力或压力 B 动态的力或压力 C速度 D加速度6. 压电常数 d23 表示的含义是（C）A. 沿 X 轴作用正应力，在 Y 轴平面上产生压电电荷B. 沿 Y 轴作用正应力，在 Y 轴

16、平面上产生压电电荷C沿 Z 轴作用正应力，在 Y 轴平面上产生压电电荷D. 沿 Y 轴作用剪应力，在 Y 轴平面上产生压电电荷7. 关于压电效应的正确描述是（A）A压电效应包括正压电效应和逆压电效应B.正压电效应是指在电介质的两个表面上施加外电场，则该电介质发生几何形变的现象C.逆压电效应是指在某些电介质上施加机械力，则该电介质的两个表面上会出现电荷的 现象D.有极分子电介质中，正电荷中心与负电荷中心相互重合8. 电荷放大器是一个（C）放大器A. 高增益，带电阻反馈的运算 B. 低增益，带电容反馈的运算 C. 高增益，带电容反馈的运算 D. 高增益的电桥8、压电式传感器目前多用于测量 D 。A

17、静态的力或压力 B 位移C速度 D动态的力或压力9、医学上通常用压电式传感器测量 B 。A厚度 B心音 C温度 D位移10、在测量位置的传感器中，较其他位置传感器具有明显的优点，线性度好，结构简单，加工方便的传感器是 A 。A光电式位置传感器 B霍尔式位置传感器 C电感式位置传感器 D电容式位置传感器13、压电传感器的阻抗特点是： （D） A. 低输出阻抗，高输出信号 B. 低输出阻抗，低输出信号C. 高输出阻抗，高输出信号 D. 高输出阻抗，低输出信号 19、固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，这是由哪些方面因素发生显著变化引起的 D 。A. 极化电荷 B.几何尺寸

18、C. 晶面上电荷 D. 电阻率5.将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（ C ） 。A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应10.对石英晶体，下列说法正确的是（ A ） 。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。18.当石英晶体受压时，电荷产生在（ B ）AZ 面上 B.X 面上 C. Y 面上 D.XYZ 面20. 将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（

19、C ） 。A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应9. 下列关于霍尔元件的不正确描述是（D）A.霍尔元件是基于霍尔效应制成的元件B.霍尔元件一般有两组电极，一组叫做霍尔电极，另外一组叫做激励电极C.霍尔系数是由载流子的物理性质决定的D灵敏度系数仅取决于再留材料的几何尺寸，而与其物理性质无关。20.在各种 PN 结传感器中常见的有磁敏二极管、温敏二极管和光敏二极管，其中有些应工作在正偏状态，有的应工作在反偏状态，以上三种二极管传感器的正常工作状态是（A）A.正正反10. 下列关于磁敏二极管的正确描述是（C）A.磁敏二极管工作时加反向电压B.磁敏二极管灵敏度很低，特别 适合测量强

20、磁场C磁敏二极管灵敏度最高，特别适合测量弱磁场D.当温度升高时，磁敏二极管的磁灵敏度上升11.关于磁阻效应的正确描述是（B）A.磁阻效应的物理本质是由于磁场的存在而减小了元件的内阻。B磁阻元件就是利用磁阻效应支撑的，这种元件的阻值随着磁场绝对值的增加而增加C.迁移率越大的材料，其磁阻效应就越不显著D磁阻效应与元件的集合关系没有关系3、霍尔效应中，霍尔电势与（ A ） 。A激磁电流成正 B激磁电流成反比C磁感应强度成正比 D磁感应强度成反比3、霍尔效应中，霍尔电势与（ D ）成反比。A激磁电流 B霍尔器件长度（激励电流方向）C磁感应强度 D霍尔器件宽度8. 霍尔元件不等位电势产生的主要原因不包括

21、（ C ）A、霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位上B、半导体材料不均匀造成电阻率不均匀或几何尺寸不均匀C、周围环境温度变化D、激励电极接触不良造成激励电流不均匀分配12.关于磁敏三极管的不正确描述是（D ）A. 磁敏三极管的长基区包括运输基区和复合基区，其中复合基区的侧面有一个复合率很高的复合区B磁敏三极管的基区宽度比普通的三极管大C. 磁敏三极管的基区电流具有磁灵敏度D磁敏三极管的电流放大系数大于 113.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用（B）传感器A.压电式 B.磁电式 C.电阻式 D.热电势14.电磁血流量计工作原理是基于（B）A.自感式传感器 B. 磁电感应式传感器 C.电容式传感

22、器 D.应变式传感器14、热电阻测量转换电路采用三线制是为了（ B ） A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性19. 在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用（ A ） 。A、冰浴法 B、仪表机械零点调整法 C、计算修正法 D、电桥法4、利用热电偶测温时，只有在（ C ）条件下才能进行。A 分别保持热电偶两端温度恒定B 保持热电偶两端温差恒定C 保持热电偶冷端温度恒定D 保持热电偶热端温度恒定25.关于温差电现象的描述，下列哪些是正确的（BD ）A.金属组成回路时，若量接触点温度不同，则回路中即拥有电流流过B温差电现象是可逆的C.电流通过（两个不

23、同）金属组成的回路时，流过的电流会造成一个接点吸收热量，另一接点放出热量D.在塞贝克效应中，在热结点吸收热量，冷端放出热量21.热电偶的热点势由（D）组成A.温差电动势 B.接触电动势 C.磁感应电动势 D. 包括 A、B 两项26.热电偶中间金属定则表示（AD ）A在热电偶回路中介入第三种金属材料，只要第三种金属材料两端温度相同，则热电偶产生的热电势保持不变B.可用一个已知参比接点温度所得到的校准曲线去确定另一个参比接点温度的校准曲线C.通常用纯度很高，物理化学性能非常稳定的材料做成标准热电极，作为确定各种材料的热电特性的对比基准D.连接热电偶的许多阴险，只要新形成的各个连接点均处在同一温度

24、下，就不会影响被测热电势的精度15、通常用热敏电阻测量 D 。A. 电阻 B. 扭矩 C. 压力 D. 温度9. 镍铬镍硅热电偶灵敏度为 0.04mV/，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，试求热电势大小。 （ B ） 。A .44mv B.46 mv C.48mv D.50 mv7、热电偶中产生热电势的条件是： BD A两接触点材料相同 B两接触点材料不同C两接触点的温度相同 D两接触点的温度不同15.关于热敏电阻式传感器的不正确描述是（C）A.几乎所有物质的电阻率都会随着其本身的温度的变化而变化B.负温度系数热敏电阻在不太宽的温度范围内，其电阻-温度特性符合

25、指数规律C.负温度系数热敏 电阻的电阻温度系数与温度的平方成正比D.利用耗散原理工作时，应使热敏电阻工作在其伏安特性的线性区16.关于 PN 结温度传感器的不正确描述是（A）A.对于温敏二极管来说，只要反响饱和电流恒定，其反向电阻可以认为是温度 T 的函数。B.温敏三极管在使用时，发射结应正偏C.集成温度传感器的感温元件一般采用差分对晶体三极管D.集成电路温度传感器按照其输出可以分为电压型和电流型22.下列光电器件中基于光生伏特效应制成的是（B）A.光敏电阻 B.光电二极管 C.光电管 D.发光二极管27.关于光敏三极管光照特性的正确描述是（ABCD）A.光敏三极管在无光照条件下，在 e，c

26、极之间加上一定的电压 Uce 时，e ，c 之间的漏电流称为光敏三极管的暗电流B.暗电流对温度变化不敏感，当温度升高时，暗电流将按照指数规律增大C.在外有一定工作电压的条件下，受到一定的光照射时的集电极电流称为光敏三极管的光电流D.在一定光照强度范围内，硅光敏三极管的光电流与光照度之间呈线性关系28.（ C）传感器不可用于生物体的温度测量A.热电阻 B.热电偶 C.霍尔元件 D.红外传感器29.关于光耦期间的传输特性参数，下列描述不正确的有（B）A.在相同的输入电流下，电流传输比越大，输出电流越大B.要求低失真传输时应使用复合式达林顿型光耦，因为其电流传输比大C.要求低失真传输时应使用硅光敏二

27、极管型光耦，因为其输出电流与输入电流存在较小的非线性D.隔离特性通常由隔离电阻，隔离耐压和隔离电容来描述17.光电管的光电特性是指观点管上阳极电压和入射光频谱不变条件下（ B）A. 入射光的射频与光电流的关系(光谱特性）B入射光的光通量与光电流的关系C. 入射光的射频与光通量的关系D. 入射光的光通量与光强的关系6、光敏电阻的（ B ）越大，说明该光敏电阻灵敏度越高、性能越好。A 亮电阻 B 暗电阻C 光电流 D 亮电流12、以下基于外光电效应制成的光电器件是：（ B ）A CCD B 光电倍增管 C DSP D 光电池11. 封装在光电隔离耦合器内部的是( D )A.一个发光二极管和一个发光

28、三极管 B.一个光敏二极管和一个光敏三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管13、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（ B ） 。A 光电效应 B内光电效应 C光生伏特效应 D外光电效应14、光电管的光电特性是指光电管上阳极电压和入射光频谱不变条件下（B）A入射光的频谱与光电流的关系 B入射光的光通量与光电流的关系C入射光的频谱与光通量的关系 D 入射光的光通量与光强的关系18.光敏三极管的结构可以看成，用管敏二极管替代普通三极管中的（ C）A.集电极 B.发射极 C.集电结 D.发射结19.光纤纤维芯折射率 n1=19/12，覆盖层折射率 n2=1

29、7/12，外部 n3=1 时，最大入射角为（A）A.45 B.90 C.135 D.304、基于外光电效应的光电器件有： D A光敏电阻 B光敏二极管 C光导管 D光电管。10光敏三极管的结构可以看成，用光敏二极管替代普通三极管中的（C）A集电极 B 发射极 C集电结 D 发射结16、光电管的光电特性是指光电管上阳极电压和入射光频谱不变条件下 D 。A. 入射光的频谱与光电流的关系 B. 入射光的光通量与光强的关系C. 入射光的频谱与光通量的关系 D. 入射光的光通量与光电流的关系17、光敏三极管的结构可以看成，用光敏二极管替代普通三极管中的 。A. 集电极 B. 发射极 C. 其它 D. 基

30、极二、判断题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。( )9.线性度是传感器的静态特性之一。 （ ）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。 （ ）26.线性度描述的是传感器的动态特性之一。 （ ）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。 （ ）14.时间响应特性为传感器的静态特性之一。 （ ）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。 （ ）12.应变片式压力传感器仅能对压力进行测量。 （ ）20.电容式传感器不可实现非接触测量。 （ ）24.电容式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。 （ ）15.

31、变压器式传感器可以进行无接触测量。 （ ）10.电涡流式传感器可以进行无接触测量和探伤。 （ ）23.钛酸钡压电陶瓷可用于制备光电传感器。 （ ）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。 （ ）28.压电式压力传感器是根据压电效应原理制成的。 （ ）22.电涡流式传感器不可以进行无接触测量。 （ ）13.热敏电阻除了用于温度传感器外，还可用于湿度传感器。 （ ）16.光敏二极管是根据压电效应原理制成的。 （ ）24 光电耦合器件仅是光敏元件的组合。 （ ）三、简答题（2 7 分=14 分）1、为什么电容传感器的连接电缆的长度不能任意改变？若

32、要改变可采取那些措施？长度改变使其分布电容也变化，造成传感器特性不稳定。采用驱动电缆技术2、何为压电效应？正压电效应能否测静态信号，为什么？某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。传感器内部不可能没有泄漏，外电路负载也不可能无穷大，只有外力以较高频率不断地作用，传感器的电荷才能得以补充，所以压电晶体不适合于静态测量。3、试阐述金属应变片与半导体应变片的差异。金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形

33、变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。5、请简述霍尔传感器的霍尔效应。在垂直于电流方向加上磁场，由于载流子受洛仑兹力的作用，则在平行于电流和磁场的两端平面内分别出现正负电荷的堆积， 从而使这两个端面出现电势差， 这种现象称为霍尔效应。6、请简要说明涡流传感器测物体厚度的原理。示意图：被测板 1 的上，下各装一个传感器探头 2，其间距为 D。而他们与板的上，下表面分别相距 X1 和 X2， 这样板厚 t=D(X1+X2),当两个传感器在工作时分别测得 X1 和 X2， 转换成电压值后相加。相加后的电压值与两传感器距离 D 对应的设定电压再相减，就得到与板厚相对应的电压值。7、请简要说明光

34、纤传感器的结构、原理及分类情况。由光发送器、敏感元件、光接收器、信号处理系统和光纤构成。由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经接收光纤耦合到光接收器，使光信号变为电信号，最后经信号处理得到所期待的被测量。 根据光纤在传感器中的作用分为：功能型、非功能型和拾光型三大类。根据光受被测对象的调制形式：强度调制型、偏振调制、频率调制、相位调制。9 .简述差动变压器式传感器测位移的原理利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化31.传感器由哪几部分组成？分别起到什么作用？解：由三部分组成：a，敏感元件：感受或响应被测量。b，转换元件：将敏感

35、元件感受的被测量转化成电信号。c，电子线路：辅助测量，使结果更加准确。32.传感器静态参数有哪些？传感器灵敏度参数代表什么意义？解：测量范围，灵敏度，线性度，迟滞，稳定性，环境特性。灵敏度指稳定后输出变化量与输入变化量的比值。越高，测量范围越窄。33.什么是压阻效应？什么事电阻应变片的横向效应？解：半导体材料在机械应力的作用下，导致材料的电阻率发生较大变化。金属丝在弯折处的应变变化使灵敏度系数变小的现象就是横向效应。电阻传感器的测量电路中常用到电桥测量线路：（1 ）电阻传感器测量电路中，电桥测量线路的作用是什么？（5 分）将电阻的变化转化成电压或电流的变化，不仅电阻应变片式传感器，而其他电阻传

36、感器也常常那个利用它进行变化，以便进一步进行放大或记录。（2 ）画出直流电桥的测量电路，并写出电桥平衡条件的公式。 （6 分）平衡条件：R 1R4=R2R3（3 ）在生物医学中常用等臂电桥，若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？写出各自的电压灵敏度。 （6 分）单臂变化，S u=0.25U双臂变化，S u=0. 5U四臂变化，S u=U四、分析计算题1 已知：有 4 个性能完全相同的金属应变片（灵敏系数 K=2） ，将其粘帖在梁式册立弹性元件上，如下图所示。在距梁端 b 处应变计算公式： ，设 p=10kg,b=100mm, t=5mm, 26pbewtw=20mm , E=2*105N/mm2

37、 求：（1）在梁式册立元件距梁端 b 处画出四个应变片粘帖位置，并画出相应的测量桥路原理图。（2 ）求出各应变片电阻相对变化量。（3 ）当桥路电源电压为 6 伏时，负载开路时的电桥输出电压 U0（4 ）这种测量法对环境温度变化是否有补偿作用？为什么？2、热电偶温度传感器的输入电路如图所示，已知铂铑-铂热电偶在温度 0100 之间变化时，其平均热电势变化为 6 V/，桥路中电源电压为 E=4V，三个锰铜电阻（R 1、R 2、R 3）的阻值均为 1，铜电阻 RCu 的电阻温度系数为 =0.004/，已知当铜电阻温度为 0时电桥平衡，为了使热电偶的冷端温度在 050范围其热电势得到完全补偿，试求电阻

38、 R5 的阻值。 ub a热电隅 o解：要对热电势实现补偿，冷端每变化 1时，电桥的输出电压 Uab 应等于热电势的变化量，即 / VUab6根据电桥的特性得 ，所以cdabU4V 361004.abcd而ERRUcucd )/()( 53215所以7.6043cdE3、如图所示为差动式变间隙电容传感器和电桥测量电路，已知 C2=C1=100pF 电源电压有效值为 U=6V，电源频率为 f=100kHz，求：（1 ） 要得到最大输出电压灵敏度的桥臂电阻 R；（2 ）在电压灵敏度最大时，若活动极板的上下位移为 ，则电桥输出电压为多pFc10少？解：（1）原始电容 pFdSCr 5.40025.1

39、9.8. 210 电压灵敏度最大时4125 093.0.4121CfjR（2）输出电压为：V 24.65.30UdUO4、将一支灵敏度 0.08mV/ 的热电偶与电压表相连，电压表接线端额温度为 50 。电C0 C0压表上读数为 60mV，求热电偶热端温度。5、已知某霍尔元件尺寸为长 L=10mm，宽 b=3.5mm，厚 d=1mm，沿 L 方向通以电流I=1.0mA，在垂直于 bd 两方向上加均匀磁场 B=0.3T，输出霍尔电势 UH=6.55mV。求该霍尔元件的灵敏度系数 KH解：霍尔元件输出电势 IUHd00 固 定 极 板固 定 极 板活 动 极 板C12 URRUoC1C2所以灵敏度

40、系数 mV/mAT （5 分）8.213.056IBUKH又因为 ，e 为电子电量。所以ndH1（5 分）320319/186.06.82mKH 6、现用一支热电偶测某换热器内温度，其冷端温度为 30 摄氏度，而显示仪表机器的另为位为 0 摄氏度，这时指示值为 400 摄氏度，若认为换热器内的温度为 430 摄氏度，对不对？为什么？正确值应怎样计算？（假设热电偶热电势表已知）7、分析题1、 、下图为二极管相敏整流测量电路。e1 为交流信号源， e2 为差动变压器输出信号，为参考电压，并有 e2, 且同频但相位相差 或 180 度，Rw 为调零电位器，D1D4rere0是整流二极管，其正向电阻为

41、 r ，反向电阻为无穷大。试分析电路的工作原理（说明铁心移动方向与输出信号电流 i 的方向对应关系）8、 、下图为二极管环形检波测量电路。C1 和 C2 为差动式电容传感器，C3 为虑波电容，为负载电阻， 为限流电阻， 是正弦波信号源。设 很大，并且 C3C1，C3 LR0RpUlRC2。（1 ） 分析电路的工作原理；（2 ） 画出输出端电压 在 C1C2、C1C2 、C1C2 三种情况下的波形图AB解：34.一测量转速装置，调制盘上有 100 对永久磁极，N,S 极交替放置，调制盘由转轴带动旋转，在磁极上方固定一个霍尔元件，每通过一对磁极霍尔元件产生一个方脉冲送到计数器。假定 t=5min

42、采样时间内，计数器收到 N=15 万个脉冲，求转速（转 /分） 。解：设转速为 n，依题意得：调制盘每转一圈所产生的脉冲为 100 个n=(150000/100)/5=300 转/min36.0时铂金人电阻的阻值为 100，按下图所示进行温度测量，R1=100，R2=200，R3=300 时桥路达到平衡，此时温度为多少？假设铂金电阻的温度系数 为 0.003851 1，电阻与温度呈线性关系，另外导线的电阻可忽略不计。热敏电阻在温度为 t 摄氏度时的组织 Rt 与 0 摄氏度时的阻值 R0 之间的关系为： Rt=R0（1+t）解：根据电桥平衡条件 RtR2=R1R3,得：Rt=R1R3/R2=1

43、50 欧姆Rt=R0（1+at）当 R0=100 欧姆，a=0.003851 时t=12.98 摄氏度37.试用应变电阻片设计一个简单的呼吸监视器，画出呼吸监视器的工作原理图并说明工作管理。电路分析题38.如图所示为温敏差分对管电路原理图，已知两管的基极-发射极电压之差为 12klnqCBEIVTA（ ），其中 Ic1，Ic2 分别为流经 R1，R2 的电流，试推导输出 V0 和温度 T之间的关系，并说明 Rf 的作用。 箔式压力传感器 放大器 A/D 转换 微处理器 显示器解：设经过 Rf 电阻的电流为 If。Vo=（IfRf+Vbe）If=Vbe/RbVo=(Rf/Rb+1)Vbe把 Vb

44、e 代人上式中可以得出 Vo 与温度的关系。Rf：限流保护与补偿。备注：这道题目是我自己做的，不敢确定是对的，请童鞋们注意。2. 图中，设负载电阻为无穷大（开路） ，图中 E=4V， R1=R2=R3=R4=100。（1 ） R1 为金属应变片，其余为外接电阻，当 R1 的增量为R 1=1.0 时，试求电桥的输出电压 Uo。（2 ） R1，R 2 都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压 Uo。（3 ） R1，R 2 都是应变片，且批号相同，感应应变的大小为R 1=R 2=1.0，但极性相反，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压Uo。 （ 20%）3

45、. 已知平板电容传感器极板间介质为空气，极板面积 S=aa=(2x2)cm2，间隙 d0=0.1mm。求：传感器的初始电容值；若由于装配关系，使传感器极板一侧间隙 d0，而另一侧间隙为 d0+b(b=0.01mm)，此时传感器的电容值。4. 热电偶温度传感器的输入电路如图 7-20 所示，已知铂铑铂热电偶在温度 0100之间变化时，其平均热电势波动为 6V/，桥路中供桥电压为 4V，三个锰铜电阻(Rl、R2、R3)的阻值均为 1，铜电阻的电阻温度系数为 =0.004/ ， 已知当温度为 0时电桥平衡， 为了使热电偶的冷端温度在 050范围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻的阻值只 R5。R1R2R4R3ACBEDIoRLUo+-变隙式差动变压器传感器的主要问题是灵敏度与的矛盾，这点限制了它的使用，仅适用于的 测 量 。