传感器试题库2013

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1、1. 半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。2. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为 外光电效应 ， 内光电效应 ， 热释电效应 三种。3. 光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。4. 金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用 直线栅式应变计 和 箔式应变计 结构。5. 根据热敏电阻的三种类型，其中 临界温度系数型 最适合开关型温度传感器。6. 灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为：传感器 输出量的变化值 与相应的 被测量的变化值 之比，用公式表示 k（x）=y/x 。7. 线性度是指传感器

2、的 输出量 与 输入量 之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基准之线的不同，线性度分为 理论线性度 、 端基线性度 、 独立线性度 、 最小二乘法线性度 等。最常用的是 最小二乘法线性度。8. 根据敏感元件材料的不同，将应变计分为 金属式 和 半导体 式两大类。9. 利用热效应的光电传感器包含 光-热、 热-电 两个阶段的信息变换过程。10. 应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。11. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电路 两部分组成。12. 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟

3、滞差 和稳定性。13. 在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ，入射光强改变物质导电率的物理现象称为 内光电效应 。 14. 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。15. 光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。多数光电器件灵敏度与调制频率的关系为Sr（f）=Sr。/(1+4f)16. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。17. 传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器18. 传感器静态特性的灵敏度用公式表示为：k(x)=输出量的变化值/输

4、入量的变化值=y/x19. 应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有一定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变小；机械滞后小；耐疲劳性好；具有足够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用；有适当的储存期；应有较大的温度适用范围。20. 应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为 柱式传感器 、 轮辐式传感器 、 悬梁式传感器 和 环式传感器 21. 应变式传感器一般是由 电阻应变片 和 测量电阻 两部分组成。22. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感元件、应变计23. 长为l、截面积为A、电阻率为的金属或半导体丝，其电阻为：。24. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、

5、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5）25. 温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法（4）26. 在应变计设计过程中，为了减少横向效应，可采用直角线栅式应变计或箔式应变计。27. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，其中内光电效应可以分为光电导效应、光生伏特效应 。28. 应变计根据敏感元件的材料不同，可分为金属式和半导体式。29. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。 30. 内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。31. 光敏电阻的温度特性的公式是=（R1为在一定光照下，温度为T1时的阻值；R2为在一定光照下，温度为T2时的阻值）32. 电阻应变计，

6、也称应变计或应变力，是一种能将机械构件上的应变的变化转换成电阻变化的传感元件。33. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个零阶系统、一阶和二阶系统组合而成的。34. 敏感光栅越窄，基长越长的应变计，其横向效应引起的误差越 小 (大/小)。35. 应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分，弹性敏感元件和应变计。36. 应变计自补偿方法包括：选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变计。37. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。38. 依据传感器的输出信号形式，传感器可分为 模拟式传感器 ， 数字式传感器 。39. 传感器线性度公式 ，其中，YFS表示的是 传感器满量程输出平均值

7、 。40. 两个各有G1(s)和G2(s)传递函数的系统串联后，如果其阻抗匹配合适，相互之间不影响彼此的工作状态，那么其传递函数为 G(s)= G1(s) G2(s) 。41. 实验表明，金属线材的应变计实际灵敏度k恒 （、或）理论灵敏度系数k0 , 其原因除了粘合剂、基片传递变形失真外，主要原因是存在 横向效应 。42. 光电倍增管是利用 二次电子释放 效应，将光电流在管内部进行放大。它由 光电阴极 、 若干倍增极 和 阳极 三部分组成。43. 根据传感器感知外界信息所依据的基本效应，可将传感器分为三大类，分别是： 物理传感器 、 化学传感器 、 生物传感器 44. 输入逐渐增加到某一值，与

8、输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等，叫做 迟滞 现象。 迟滞差 表示这种不相等的程度。其值以 满量程 的输出FS的百分数表示。45. 由于环境改变而带来的温度误差，称为应变计的 温度误差 ，又称 热输出 46. 悬臂梁作为弹性敏感原件，根据其界面形状不同，一般可分为 等截面梁 和 等强度梁 。47. 线性度和灵敏度是传感器的 静态 指标，而频率响应特性是传感器的 动态 指标。48. 金属电阻的 应变效应 是金属电阻应变片工作的物理基础。49. 测量加速度的传感器种类很多，目前使用最广泛、最普遍的是 压电加速度传感器 50. 热敏电阻有三种类型，即 正温度系数型、 负温度系数型、 临界温度系

9、数型51. 光52. 传感器按工作原理分为： 应变式 ， 电容式 ， 电感式 等。53. 传感器灵敏度定义为：54. 内光电效应分为：光电导效应和光生伏特效应。55. 光电二极管是利用PN结单向导电性的结构光电器件56. 从传感器机理上来说，光纤传感器可分为振幅型和相位型两种。57. 当某些晶体沿一定方向伸长或者压缩是，在其表面上会产生电荷，这种效应称为压电效应。58. 温度传感器从使用上分大致可以分为接触型和非接触型两大类59. 辐射能量的最大值所对应的波长随温度的升高想短波方向移动，用公式表达为。60. 光强调制型光纤传感器利用（1） 光纤微弯效应 （2） 被测信号改变光纤对光波的吸收特性

10、 （3） 被测信号改变光纤的折射率 （4） 两相位光纤间通过有倏逝波的耦合 （5） 发送光纤与接收光纤之间相对横向或纵向位移以改变接收光强 五种方式来实现光强调制61. 半导体应变片工作原理是基于 压阻 效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 大十倍 。62. 传感器灵敏度定义为：63. 光电二极管是利用PN结单向导电性的结构光电器件简答题1、 什么是压电效应？压电传感器有哪些？答：当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面上会产生电荷，这种效应成为压电效应。压电传感器有压电加速度传感器、压电谐振式传感器、声表面波传感器。2、 电阻应变计产生温度误差的原因是？答：（1） 敏感栅金属丝电阻本身

11、随温度发生变化。（2） 试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。3、 什么叫线性度？其定义为: 传感器的输出输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比, 称为该传感器的“非线性误差”或称“线性度”, 也称“非线性度”。 通常用相对误差表示其大小: 4、 简述温度补偿方法有哪些？: (1)电桥补偿法。 (2)辅助测温元件微型计算机补偿法。 (3)应变计自补偿法。 (4)热敏电阻补偿法。 5、 温度传感器从使用上分为什么？各自有何不同。温度传感器从使用上大致分文接触型和非接触型两大类，前者是让温度传感器直接与待测对象接触，后者是使温度传感器与

12、待测对象离开一定距离，检测从待测对象放射出的红外线，从而达到测温的目的。6、 应变式传感器与其他类型传感器相比具有如下特点: (1)测量范围广、精度高。 (2)性能稳定可靠,使用寿命长。 (3)频率响应特性较好。 (4)能在恶劣的环境条件下工作。 (5)易于实现小型化、整体化7、 晶体的压电效应和反向压电效应的定义。答：当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面上会产生电荷(束缚电荷),这种效应称为压电效应。压电效应是可逆的,即晶体在外电场的作用下要发生形变,这种效应称为反向压电效应。8、 光电效应可分为哪三种类型，简单说明传感器的原理并分别列出以之为基础的光电传感器。答：光电效应可分为：外光

13、电效应：指在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象。光电管及光电倍增管均属这一类。它们的光电发射极，即光明极就是用具有这种特性的材料制造的。内光电效应：指在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象。光敏电阻即属此类。光生伏特效应：利用光势垒效应，光势垒效应指在光的照射下，物体内部产生一定方向的电动势。光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式有源器件。9、 简述光敏电阻的特点：灵明度高 光谱响应范围宽 体积小 重量轻 机械强度高 耐冲击 抗过载能力强 耗散功率大 寿命长10、 箔式应变计与丝式应变计相比有什么优点？答：（1）工艺上能保证线栅的尺寸正确、线条均匀，大批量生产时，阻值离散程度小。（2

14、）可根据需要制成任意形状的箔式应变计和微型小基长的应变计。（3）敏感栅截面积为矩形，表面积大，散热好，在相同截面情况下能通过较大的电流。（4）厚度薄，因此具有良好的可挠性，它的扁平状箔栅有利于形变的传递。（5）蠕变小，疲劳寿命高。（6）横向效营小。（7）便于批量生产，生产效率高。11、 应变计的零漂的定义以及产生零漂的原因？答：恒定温度下，粘贴在试件上的应变计，在不承受载荷的条件下，电阻随时间变化的特性称为应变计的零漂。零漂的主要原因是，敏感栅通过工作电流后的温度效应，应变计的内应力逐渐变化，粘接剂固化不充分等。12、 对光电器件灵敏度的理解？ 答：光电器件对辐射通量的反应成为灵敏度，也成为响

15、应。反应用电压或电流表示，对可将光常用的有流明灵敏度和勒克斯灵敏度。流明灵敏度Slm=光电流（A）/光通量（lm）勒克斯灵敏度Slx=光电流（A)/受光面照度（lx）13、 什么是传感器的灵敏度灵敏度是描述传感器的输入量（一般为电学量）对输入量（一般为非电学量）敏感程度的特性参数。其定义为：传感器的变化值和相应的被测量（输入量）的变化值之比，用公式表示为：K（x）=输出量的变化值/输入量的变化值=y/x14、 金属式应变片和半导体式应变片在工作原理上有什么不同？答：金属应变片是通过变形改变丝栅的几何尺寸，而它的电阻率一般不变，半导体应变片是基于压阻效应而工作的，就是说沿半导体晶轴的应变，使它的电阻率有很大的变化，从而产生电阻变化。 15、 什么是电桥补偿法？在被测试件上安装一工作应变计，在另外一个于被测试件的材料相同，但不受力的补偿件上安装一补偿应变计。补偿件于被测试件处于完全相同的温度场内