1、第六章 传感器原理与测量电路习题（一）填空题1、 属于能量控制型的传感器有 电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器 等，属于能量转换型的传感器有 热电偶温度传感器、压电式加速度传感器 等（每个至少举例两个）。2、 金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用 机械变形 引起的电阻变化，后者利用 电阻率 变化引起的电阻变化。3、 为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用 差动式 工作方式。4、 压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式： 电荷 放大器和 电压 放大器，后接 电荷 放大器时，可不受连接电缆长度的限制
2、。5、 涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的 电涡流 效应。6、 磁电式速度计的灵敏度单位是 V/（mm/s） 。7、 压电式传感器是利用某些物质的 压电效应 而工作的。（二）选择题1、 电阻应变片的输入为 2 。（1）力 （2） 应变 （3）速度 （4）加速度2、 结构型传感器是依靠 3 的变化实现信号变换的。（1）本身物理性质（物性型） （2）体积大小 （3）结构参数 （4）电阻值3、 不能用涡流式传感器进行测量的是 4 。（电涡流效应）（1）位移 （2）材质鉴别 （3）探伤 （4）非金属材料4、 变极距面积型电容传感器的输出与输入，成 2 关系。 dACr0（1）非线性
3、（2）线性 （3）反比 （4）平方5、 半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是 3 。（1）长度 （2）截面积 （3）电阻率 （4）高通6、 压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的 3 产生变化。（1）固有频率 （2）阻尼比 （3）灵敏度 （4）压电常数7、 在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是 4 传感器。（1）电容式 （2）压电式 （3）电阻式 （4）电涡流式8、 自感型可变磁阻式传感器，当气隙 变化时，其灵敏度 与 之间的关系是： SS4 。？（1） （ 2） （3） （4）kk2k2k9、 光电倍增管是利用 2 效应制成的器件。（1）
4、内光电 （2）外光电 （3）光生伏特 （4）阻挡层10、光敏元件中 2 是直接输出电压的。（1）光敏电阻 （2）光电阻 （3）光敏晶体管 （4）光导纤维11、下列传感器属于发电型位移传感器的是（ D ）。 A.电阻式位移传感器 B.电容式位移传感器 C.电感式位移传感器 D.磁电式位移传感器12、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ A ）A容栅型 B变极距型（小） C变介质型 D 变极板面积型13、在光栅式位移传感器中，为了分辨小于栅距 W 的位移量，必须采用（ D ）。A 放大电路 B 辨向电路 C 微分电路 D 细分电路14、可用作测量小位移的传感器有（ C ）。 A电涡流传感器 B感
5、应同步器 C光栅 D磁尺15、压电传感器是高内阻传感器，因此，要求前置放大器的输入阻抗（ A ）。A很高 B.较高 C很低 D较低 16、半导体应变片的工作原理是基于（ C ）。A. 压磁效应 B. 压电效应 C. 压阻效应 D. 霍尔效应（三）判断对错题（用或表示）1、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（ ）2、 涡流式传感器属于能量控制型传感器（ ）3、 压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（ ）?4、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（ ）?（四）简答和计算题1、 哪些传感器可选作小位移传感器？答：光栅传感器、变极距型电容式、变气隙型电感式、电涡流式、压电式
6、、霍尔式、气动流量式、应变电阻式。2、 涡流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？涡流式传感器能否测量大位移量？为什么？答：涡流传感器能对位移，厚度，表面温度，速度，应力，材料损伤等进行非接触式连续测量，体积小，结构简单，不怕油等介质污染；涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。3、 电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？答：厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等4、 电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移？若能测量理由是什么？不能测量理由是什么？应采取什么措施改进，就可以用电涡流传感器测量了。答：电涡流传感器不能测量塑料物体移动的位
7、移；因为检测对象错误，塑料不能产生涡流；要在塑料上加装金属材质的物体。5、 压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同，为什么？答：加速度传感器要通过质量块把加速度转换为力作用在压电片上。6、 试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。（1） 用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理；（2） 两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何接法。答：7、 某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径 ，工作初始极板间距离)(4mr，介质为空气。问：)(3.0m（1） 如果极板间距离变化量 ，电容的变化量 是多少？)(1C（2） 如果测量电路的灵敏度 ，读数仪表的灵敏度 （格0p
8、FmVk 52kmV）在 时，读数仪表的变化量为多少？)(1答：（1）由电容的计算公式为： ，则：ACr00ACrA、当 时：m1Fr 12-3-2-120 0.479.3.8.5则： PC 3212120 .0479. B、当 时：m1-FAr 12-3-2-120 0.487.3.85则： PC 3212120 50874. （2）当 时：读数仪表的变化量为1格2.45109.43PF当 时： 读数仪表的变化量为m1-格2.510538、 选用传感器的基本原则是什么？答：灵敏度、响应特性、线性范围、可靠性、精确度、测量方法、体积、重量、价格等各方面综合考虑。9、 什么是物性型传感器? 答：
9、依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换的传感器。例如：水银温度传感器。10、什么是压电效应？答：某些物质，受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部会被极化，表面产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。11、为什么压电式加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器？ 答：当传感器与高压放大器之间的连接电缆发生变化时，由于电缆电容与传感器电容并联，必然引起传感器输出电压的灵敏度变化，引起误差，解决办法之一就是采用电荷放大器。12、什么是结构型传感器? 答：基于转换元件的某一结构参数发生改变实现信号转换的传感器。比如：应变电阻式传感器（应变片的尺寸发生改变）、电感式传感器（变间隙或变面积等）、电容式传感器（变间隙或变面积等）以及磁电式传感器等。
