传感器试题库

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1、传感器试题库一：填空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比关系。根据热敏电阻的 三种类型，其中临界温度系数

2、型最适合开关型温度传感器。+UCERL8.画出达林顿光电三极管内部接线方式：9.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 （某）二Ay/A 某1. 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。2. 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。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过 程。4.应变式传感器一般是由电阻应

3、变片和测量电路两部分组成。5. 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。6. 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7. 光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。8. 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)二Sr。/(1+4n2f2T2)9.国家标准GB766587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

4、敏感元件和转换元件组成。1. 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2. 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。3. 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。4. 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5. 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

5、应程度称为光谱灵敏度，其表达式为：s()u()()6. 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7. 长为1、截面积为A、电阻率为P的金属或半导体丝，其电阻为： RlA。8. 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9. 光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，内光电效应分 为光电导效应、光生伏特效应1.应变计的允许的最高工作频率f是应变 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=l6e2. 应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。3.光敏电阻的温度 特性的公式是a二R2R1(T2

6、T1)R2100% (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)4. 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。5.一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。6.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)。7.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。8.入射光 强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。9. 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1.传感器线性度公式etma某YFS10

7、0%,其中，YFS表示的是传感 器满量程输出平均值2. 两个各有G1()和G2()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()=G1()G2()3. 实验表明，金属线材的应变计实际灵敏度k恒(、V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4. 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。5. 输入逐渐增加到某一值，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YFS的百分数表示。

8、6. 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7. 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 8.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。9.金属电阻的应变效应是金属电阻应变片工作的 物理基础。1. 法布里-珀罗干涉仪，它是由两块平行的部分透射平面镜组成的。这两块平面镜的反射率通常是非常大的，一般大于或等于95%。2. 能保证一个湿敏器件正常工作的环境的最大变化范围称为湿度量程。3. 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 4.光线的结构由纤芯，包层，护套三个部分组成。5.

9、 依据干涉型光纤传感器的基本原理，目前光纤传感器中采用四种不 同的干涉测量结构。它们分别是迈克尔孙、马赫-泽德、萨格奈克和法布 里-珀罗等四种结构。6. 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 系数型7. 光纤的导光能力取决于纤芯和包层光学性能，数值孔径作为光纤的 几个重要参数，根据光纤纤心折射率2nl和包层折射率n2，数值孔径可以定义为：NAnln2，单模传输条件 是V2.404228.红外热辐射传感器，从原理上可以分为热电型和光量子型。 9.光量子型传感器可以分为光导型、光电型、光电磁型、肖特基型1. 传感器按工作原理分为：应变式，电容式，电感式等。2.光电二极 管是利

10、用PN结单向导电性的结构光电器件3. 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。4.光纤的数值孔径是表征光钎集光本领的重要参数6. 亮场微弯传感器检测纤芯中光强度的变化，暗场微弯传感器检测包 层中光强度的变化。两者相比较暗场微弯传感器检测灵敏度高。7. 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（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 8.一般在光纤探头的端部， 射分布共轴外发射分布9.半导体应变片工作原理

11、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半导体色敏传感器是在同一硅基片上具有两个深浅不 同的PN结，其中浅结对短波长光响应好，深结对长波长光响应好1.半导体湿度传感器可以分为元素半导体湿敏器件、金属氧化物半导体湿敏器件、多功能半导体陶瓷湿度传感器、MOSFET湿敏器件、结型湿 敏器件五类。2.厚度剪切模的石英振子固有频率为f发射光纤与接收光纤 有以下四种分布：随机分布半球形对开共轴内发12hCD663.暗视场传感器与亮视场传感器的不同之处在于？（暗视场 它使用纤芯进入包层的光产生输出信号）4.干涉型光纤传感器在相位检测 中会遇到几个问题，有相位检测和强度检测，共模抑制，相位跟

12、踪系统。 那么在相位检测中运用哪几种方法？（零差检测、外差检测、合成外差检 测）5.合成外差检测在条件下才适用？ （Jl（m）J2（m）6.光纤相位调制器可以通过对光纤某一部分的（长度）或（波导模） 的折射率进行外部调制来实现。7.光纤中包层折射率 n2 与纤芯折射率 n1 的大小关系（n纤芯n包层），圆柱波导的单模条件是10lgI1I0（2a0n21n22122.404），光纤在传播中的传播损耗用衰减率表示（l）8.SAW传感器中，最关键的敏感元件是（SAW叉指换能器）9.干涉型光纤传感器的基本换能机理是（单模光纤）中传输的相干光, 因待测能量场的作用,产生相位调制。1.相位跟踪系统由电路系

13、统和光纤 相位调制器组成。2. 在阶跃型折射光纤中常采用“V值”表述光在阶跃型折射光纤中的 传播特性，V值可用数学式表示为,当V值低于2.404时，只允许一个波或模式在光纤中传输。3. 光纤传感器可分为振幅型（也叫强度型）和相位型（也叫干涉仪型 两种。前者的原理是：待测的物理扰动与光纤敏感元件相互作用，直接调 制光强。后者的原理是：在一段单模光纤中传输的相干光，因待测物理场 的作用，产生相位调制。4. 光纤有多种分类方法，按折射率变化类型光纤可分为阶跃折射率光 纤和渐变折射率光纤。按传播模式的3多少光纤可分为:单模光纤和多模光纤。按用途分类光纤可分为:普通 光纤和非通信光纤。5.变磁阻式传器是

14、利用被测量调制磁路的磁阻,导致 线圈电感量改变,实现对被测量测量的。6.半导体传感器大致可分为接触型和非接触型，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。7. 湿度传感器的主要参数有(至少写出5 个)(1)湿度量程(2)感湿特 征量相对湿度特性曲线(3)感湿灵敏度(4)温度系数(5)响应时间(6)湿滞 回线(7)电压特性(8)频率特性8. 已知光纤长度为L,输入光强为10，输出光强为II,传播损耗为 (-10lgI1/I0)/L9. 压电谐振式传感器有应变敏感型、热敏感型、声敏感型、质量敏感 型和回转敏

15、感型等1.SAW振荡器由一组SAW发射、接收IDT、反馈放大器 组成。2.半导体湿度传感器响应时间分为吸湿响应时间和脱湿响应时间3. 所谓相对湿度是指气体的绝度湿度与同一温度下达到饱和状态的绝 对湿度 P 的百分比4. 黑体的辐射规律之中，维恩位移定律，即辐射能量的最大值所对应的波长入m随温度的升高向短波方向移动，公式表达为入m=2898/T_5. 光在光纤中传播的基本原理可以用(光线)或(光波)的概念来描 述。6. 在规定的测量范围内，传感器能检测到的最小的输入增量，当用与 满量程的百分数表示时称为 7.在玻璃(或金属)上进行刻划，可得到一 系列密集刻线，这种具有周期性的刻线分布的光学元件称

16、为8. 光纤的几个重要参数可分为数值孔径、传播模式、传播损耗三部分 组成。振幅传感器的优点是(结构简单)、(具有与光纤技术的相容性) 和(信号检测也较容易)，但是它的缺点是(灵敏度较低)。根据菲涅尔 定律，光线在折射率分别为 n1 和 n2 的不同介质的分界面上会产生折射现 象，折射定律为(nlinl二n2in&2)。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/k某=（n-1）l/2nl1 + （n- 1）1表示，可见I （r）愈小，11愈大，H愈小。即敏感栅愈窄，基长愈长的应