《传感器原理与应用》答案

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1、传感器原理与应用练习一、填空题1 热电偶中热电势的大小仅与 接触材料的性质、两接触点温度 有关，而与热电极尺寸、形状及 温度分布无关。3热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由 不平衡 电桥提供一个 电位差 随冷端 温度 变化 的附加电势,使热电偶回路的输出 不随 冷端温度的变化而改变,达到自动补偿的目 的。4. 硒光电池的 光谱范围与人类相近，它的 光谱峰值 波长与人类正常视觉的也相近， 因而应用较广。5. 硅光电池的光电特性中，光照度与其 光电流 呈线性关系。6. 压电式传感器的工作原理是基于某些 介质材料的压电效应。7. 压电陶瓷是人工制造的多晶体,是由无数细微的电畴组成。电畴具有

2、自己极化方向。经过_极化处理过的压电陶瓷才具有压电效应。8. 压电陶瓷的压电系数 比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点，尤其 稳定性 是其它压电 材料无法比的。9. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量 频率小的被测量。特别不能测量静 态量 。10. 霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受 洛伦兹力作用发生 位移的结果。11. 霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，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；另一对叫 霍尔电极，用于引出霍尔电势。12. 减小霍尔元件温度误差的措施有：（1） 利用输入回路串联电阻减小由输入电阻随温度变化；引起的误差。（2）激励电极 采用

3、恒流源，减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。13. 霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成卫移基；另一 部分是霍尔元件和磁路系统。14. 磁电式传感器是利用电磁感应原理将被测量转换成感应电动势信号输出。15. 变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为永久磁铁磁路的一部分。当齿轮转动时，引起磁路中，线圈感应电动势输出。16. 热敏电阻正是利用半导体的 载流子数目随着温度变化而变化的特性制成的 温度 敏 感元件。17. 热敏电阻与金属热电阻的差别在于，它是利用半导体的电阻随温度变化 较显著的特点制成的 一种热敏元件。18. 热敏电阻的阻值与温度之间的关系称为热敏电

4、阻的 热电特性。它是热敏电阻测温的基础。20. 正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻不能用于宽温度范围的温度控制，而在某一亠温度范围内的温度控制中却是十分优良的。21. 正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻属于剧变一型,适用于温度监测和温度控制。22. 金属电阻受应力后，电阻的变化主要是由形变的变化引起的;而半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由 电阻率发生变化引起的。23. 对于简单的拉伸和压缩来说，当半导体电阻上的作用应力与电流方向一致时，其电阻率的相对 变化与作用应力成正比。24当半导体材料在某一方向承受应力时，它的 电阻率发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。用这个原理制成的电阻称固态

5、压敏电阻。25.固体受到压力后，其电阻率发生一定变化，所有固体材料都有这个特点，其中以 半导体 材 料最为显著。26为了增大灵敏度，压敏电阻常常扩散（安装）在薄的 硅膜上。压力的作用先引起 硅膜的变化，随之使压敏电阻承受应力。27. 扩散压阻器件是在硅膜片适当位置上扩散出电阻 相等的压敏电阻,然后将它们接成 电桥 而成。28. 扩散硅压阻器件中，有一种圆形 膜片与其支撑的 硅杯合为一体,称为圆形硅杯膜片结构。29. 湿敏电阻主要由、电极和绝缘基片组成。31. 湿敏电阻的工作原理是 湿敏元件 在吸收了环境中的水分后,引起两电极间 阻值 的变 化而工作的。32. 磁敏二极管工作时加 正 电压。由于

6、它的磁灵敏度很高，特别适用于测量弱磁场 。33. 由磁敏二极管的工作原理知道，用控制其集电极电流的变化方向（增加或减小）；用控制其集电极电流的变化量。34. 磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的磁场灵敏度，因而适用于弱磁 场的测量。35气敏元件接触气体时，由于其表面氧化还原反应，致使其电阻率发生明显变化。36. 气敏电阻的材料不是通常的硅或锗材料，而是。37. 气敏元件工作时，需要 元件温度比环境温度高得多，为此气敏元件结构上有加热TO右器。38. 电阻应变片的工作原理就是依据应变效应,建立导体 电阻值与变形之间的量值关系而工 作的。39当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力

7、时，应变片灵敏系数K是应变片的电阻变化率与试件主应力的半导体应变片应变值之比40.螺线管式差动变压器传感器中，零点残余电压是评定差动变压器性能的主要指标之一,它的存在会造成传感器在零位附近灵敏度降低和测量误差增大。41 .差动螺线管式电感传感器主要由两个完全相同的螺线管和初始状态处于对称位置的铁芯 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。42. 电涡流传感器的配用电路有调频式 电路、 调幅式 电路（任写两个）。43. 电涡流式传感器工作时，要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一个线圈 直径 的距离，否则会使灵敏度降低和非线性误差加大。44. 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

8、测量。46.差动变压器传感器不仅可以直接用于 位移测量，还可以用于测量与 位移有关的任何机械量。47测量仪表的精确度是和准确度两者的总和。精确度简称精度。48. 螺线管式差动变压器传感器主要由线圈组合、活动衔铁 和 导体外壳组成。49. 传感器变换的被测量的数值处在 稳定状态下,传感器的关系称为传感器的静特性，其主要技术指标有：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。50. 当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时，应变片灵敏系数K是应变片的 电阻变化率 与试件主应力的 半导体应变片应变值之比51. 闭磁路变隙式单线圈电感传感器的与灵敏度及线性度是相矛盾的。52. 电涡流式传感器工作时，要求线圈

9、距被测物无关的金属物体至少有一个线圈的距离， 否则会使一灵敏度降低和非线性误差加大。53. 电容式传感器中，变介电常数式多用于液面高度的测量。54. 电位器的种类繁多，按工作特性可分为线 性和非线 性两种。55 .差动螺线管式电感传感器主要由两个 完全相同的螺线管和初始状态处于对称位置的铁芯 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。56. 电涡流传感器的主体是激励线圈。因而它的性能对整个测量系统的性能产生重要影响。57. 电容式传感器中，变面积式常用于较大的的测量。58. 光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用 光敏二极管 替代的结果。通常基极不引出，只 有两个电极。59. 光电管由一个光电阴极和

10、一个阳极圭寸装在真空的玻璃壳内组成，其技术性能主要取决于 光电阴 极材料 。60. 振弦式传感器是经被拉紧的钢弦作为传感元件，其与弦的张紧力的平方根成正比。61 振筒式传感器用薄壁圆筒将被测气体 或密度的变化转换成频率的变化。62. 所谓光栅，从它的功能上看，就是刻线间距很小的。63. 振弦式传感器的原理结构中，振弦的一端用夹紧块固定在_上，另一端用夹紧块固定在 弹性 感应膜片上。64. 对某种物体产生 光电效应 有一个 最低频率单色光的限制，称为红限。65. 光敏二极管的结构与普通二极管相似，其管芯是一个具有 光敏特性 的PN结。它是在 反向 电 压下工作的。66. 振筒式传感器中，激励器与

11、拾振器通过，加上放大器和反馈网络组成一个振荡系统，所以振筒是由材料制成的。67. 电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差,同时还能起到 温度补 偿的作用。69. 电涡流传感器的整个测量系统由传感器和被测体两部分组成。利用两者的磁性 耦合来 完成测量任务。70. 测量是借助专用的技术和设备，通过 实验 和 计算 ，取得被测对象的某个量的大 小和符号。72 传感器一般由 敏感元件 和 转换元件两个基本部分组成。73. 工业上和计量部门常用的热电阻，我国统一设计的定型产品是 铂热电阻和 铜热电阻。74. 分辨率是显示仪表能够检测到被测量最小变化量的本领。一般模拟式仪表的分辨率

12、规定为 最小刻度76. 电阻应变片的初始电阻R0是指应变片未粘贴时，在室温下测得的静态 电阻。77. 电涡流传感器工作时，被测物体电阻率p和相对导磁率p r越 小，则传感器的灵敏度越78. 铜热电阻在一些测量精度要求 不太高，且温度较低的场合，用来测量-50-150C范围的温度。1一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若二、选择题）。D.不变保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（DA. 增加B.减小C.增加或减小不能确定2实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（A ）。A.纯金属 B.非金属C.半导体D.合金3工程（工业）中，热

13、电偶冷端处理方法有（ AD ）。A.热电势修正法B.温度修正法C. 0 C恒温法D.冷端延长法4热电偶可以测量（C ）。A. 压力B.电压C.温度D.热电势5. 压电式传感器目前多用于测量（ BD ）。D.加速度A. 静态的力或压力B.动态的力或压力C.速度6. 压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是（AD）。A. 前者比后者灵敏度高得多B. 后者比前者灵敏度高得多C. 前者比后者性能稳定性高得多D. 后者比前者性能稳定性高得多7. 霍尔效应中，霍尔电势与（AC ）。A. 激磁电流成正比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8. 热敏电阻测温的基础是根据它们的（B ）A

14、. 伏安特性B.热电特性C.标称电阻值D.测量功率9. 负温度系数缓变型热敏电阻有较好的感温特性，适用于一定范围的温度检测；正温度剧变型和临界温度型热敏电阻属于剧变 型，适于温度监测和温度控制。10对于固态压敏电阻的简单拉伸和压缩来说，当作用应力o与电流方向一致时，它的电阻率相对变 化率与（A ）。A.半导体材料的弹性模量成正比B.半导体材料的弹性模量成反比C.作用应力o成正比D.作用应力o成反比11. 利用扩散硅压阻器件可以制成小型的（B）传感器。A.温度 B.压力C.加速度D.流量12. 通常用应变片式传感器测量（C ）。A.温度B.密度C.加速度D.电阻13. 差动变压器式传感器的结构形

15、式很多，其中应用最多的是（B ）。A.变间隙式B.变面积式C.螺线管式14. 通常用振弦式传感器测量（B ）。A.温度B.扭矩C.电流频率D.大位移15. 差动变压器传感器配用的测量电路主要电路有（AB ）。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16若使电涡流传感器的灵敏度高，被测物体的电阻率p和相对磁导率|J 应该是（AC ）。rA. p 大B. p 小C. J 大D. J 小17. 当一定波长入射光照射物体时，反映该物体光电灵敏度的物理量是（B ）。A.红限B.量子效率C.逸出功D.普朗克常数18. 光敏三极管工作时（A ）。A. 基极开路、集电结反偏、发射结正偏B.