传感器试题库

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1、1传感器考试试卷一：填空题（每空 1 分）1. 依据传感器的工作原理，传感器分 敏感元件 ， 转换元件 ， 测量电路 三个部分组成。2. 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。3. 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。4. 光电流与暗电流之差称为光电流。5. 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。6. 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。7. 反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈 线性关系，在后坡区与距离的平方成反

2、比关系。8. 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。9. 画出达林顿光电三极管内部接线方式：UCERL10. 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 。11. 线性度是指传感器的 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。12. 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。13.

3、 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2过程。14. 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。15. 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。16. 传感器的静态特性有 灵敏度 、线性度、灵敏度界限、迟滞差 和稳定性。17. 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 。 18. 光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。19. 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

4、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)20. 内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。21. 国家标准 GB 7665-87 对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。22. 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23. 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/输入量的变化值=y/x24. 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

5、；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。25. 根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三大类：物理传感器 ，化学传感器 ，生物传感器。 P326. 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 27. 大多数接收器对所感受的波长是有选择性的，接受器对不同波长光的反应程度称为光谱灵敏度，其表达式为： )(US328. 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。29. 应变式传感器的基本构成通常可分为两部分：弹性敏感

6、元件、应变计30. 传感器种类繁多，根据传感器感知外界信息的基本效应，可将传感器分为 基于物理效应 ， 基于化学效应 ， 分子识别 三大类。31. 长为 l、截面积为 A、电阻率为 的金属或半导体丝，其电阻为：。AR32. 传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性（5）33. 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）34. 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。35. 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 。36. 应变计的允许的最高工作频率 f 是

7、应变计的重要参数，若应变波幅测量的相对误差为 e，在该材料中的传播速度为 v，则对于 L 的应变计，其 f= 6el。37. 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。38. 应变计根据敏感元件的不同可以分为金属式和半导体式两大类。39. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。 40. 内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。41. 光敏电阻的温度特性的公式是 = （R 1为在一定光照下，%0)(212TR温度为 T1时的阻值；R 2为在一定光照下，温度为 T2时的阻值）42. 电阻应变计，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。43. 一

8、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。44. 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)。445. 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。46. 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。47. 入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。48. 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。49. 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 。50. 传感器线性度公式 ，其中，Y FS表示的是 传感器满量max10%tFSe程输出平

9、均值 。51. 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)= G 1(s) G2(s) 。52. 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 。53. 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。54. 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 55. 输入逐渐

10、增加到某一值，与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。二、判断题1、 一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、 一阶和二阶系统串联而成的。 （对）2、 应变计的非线性度一般要求在 0.05或 1以内。 （对）3、 电阻丝式应变传感计的横向效应可以用 H=ky/kx=(n-1)ls/2nl1+(n-1)ls表示，可见 ls（r）愈小，l 1愈大，H 愈小。即敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越小。 （对）54、 等臂电桥当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与

11、各桥臂阻值的大小无关。 （对）5、 应变计粘合剂不但要求粘接力强，而且要求粘合层的剪切弹性模量大，能真实地传递试件的应变。另外，粘合层应有高的绝缘电阻、良好的防潮性防油性能以及使用简便等特点。 （对）6、 光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在 PN 结上产生电动势的效应。 （对）7、 传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。 （）8、 APD 在使用时，须在元件两端加上近于击穿的反偏压。(对)9、 半导体色敏传感器能用来直接测量从可见光到红外波段内单色辐射的波长。(对)10、 半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波长，它有两个深度相同的 PN 结构成。 （错）1

12、1、 光电二极管的光谱特性与 PN 结的结深有关。 （对）12、 CCD 图像传感器是按一定规律排列的 MOS 电容器组成的阵列。 （对）13、 光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在 PN 结上产生电动势的效应。 （对）14、 压电谐振式感器可以不利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化进行测量的。 （）15、 数值孔径是反映纤芯接收光量的多少,标志光纤接收性能的一个重要参数（对）16、 在阶跃型光纤中，数值孔径越大光纤性能越好。 （错）17、 光纤传感器中的弯曲损耗是有害的，必须消除。 （错）18、 光纤纤芯折射率低于包层的折射率。 （错）19、 感湿特征量随环境温度的变化越大,环境

13、温度变化所引起的相对湿度的误差就越小（错）20、 半导体湿度传感器的响应时间分为吸湿响应时间和脱湿响应时间，大多数湿度传感器都是脱湿响应时间大于吸湿响应时间。 （对）21、 湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿特性曲线不重合，所构成的曲线6叫湿滞回线。 （）22、 根据全内反射原理，设计光纤纤芯的折射率 要小于包层的折射率 。 （错）1n2n23、 在光纤纤维传中传播模式很多对信息传输是不利的，因为同一光信号采取很多模式传播，就会使这一光信号分为不同时间到达接收端的多个小信号，从而导致合成信号的畸变。 （对）24、 暗市场传感器与亮市场传感器的不同之处在于:它使用从包层进入纤芯的光产生输出信

14、号。 （错）25、 压缩式压电加速度传感器中为便于装配和增大电容量常用两片极化方向相同的晶片，电学上串联输出。 （错）26、 SAW 气敏传感器中，吸附膜吸收了环境中的某种特定气体，使基片表面性质发生变化，导致 SAW 振荡器振荡频率发生变化，通过测量频率的变化就可检测特定气体成分的含量。 （对）27、 热敏电阻的温度系数随温度减小而减小，所以低温时热敏电阻温度系数小，灵敏度高，故热敏电阻常用于低温（-100300 ）测量。 （错）0C28、 因环境温度改变而引起的附加电阻变化或者造成的视应变，除与环境温度变化有关外，还与应变计本身的性能参数 k、。 s以及被测构件的线膨胀系数 g有关。 （对

15、）29、 应变计的灵敏度 K 恒小于金属材料的灵敏度系数 K0（对）30、 光电效应能否产生，取决于光子的能量是否大于该物质表面的溢出功（对）31、 一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、 一阶和二阶系统并联而成的。 （错）32、 电阻应变仪的差值法一般用于动态测量，零值法一般用于静态测量（对）33、 为了使电子从价带激发到导带，入射光子的能量 E0应该大于禁带宽度Eg。 （对）34、 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” 。 （）35、 选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。 （）36、 用一阶系统描述的传感器，其动态响应特征的优劣也主要取决于时间常数， 越大越好。 （）737、 应变计灵敏度 k 横小于金属线材的灵敏度系数 k。 （）38、 想要提高电桥的电压灵敏度 Ku，必须提高电源电压，但不受应变计允许功耗的限制。 （）39、 弹性敏感元件的弹性储能高，具有较强的抗压强度，受温度影响大，具有良好的重复性和稳定性等。 （）40、 光谱灵敏度为光电器件对单色辐射通量的反应与入射的单色辐射通量之比。（）简答题1、 光生伏特效应如何产生？答：当光照射到距表面很近的 PN 节时，如果光能足够大，光子能量大于半导体材料的禁带宽度，电子就能从价带跃迁到导带，成为自由电子。 由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别于