《传感器与检测技术》试卷（共五套）

5.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。

6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；入射光强改变物质导电率的现象称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。

7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称＿＿＿＿＿＿＿传感器；这种传感器只能测量＿＿＿＿＿＿＿＿物体。

8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路中会产生电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿效应；若两金属类型相同两端温度不同，加热一端时电路中电动势E =＿＿＿。 二 选择题（每空1分，共20分）

电阻应变片 磁敏电阻 霍尔元件 气敏传感器 湿敏传感器 光电耦合器 压电传感器 电容传感器 热敏电阻 CCD电荷耦合器 压阻式传感器 光纤传感器 磁电传感器 光电二极管 差动变压器 热释电器件 磁敏晶体管 电涡流传感器 光电池 超声波传感器 热电偶 红外传感器 色敏传感器 正确选择以上传感器填入以下空内：

1可以进行位移测量的传感器有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 2可以完成温度测量的有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 3半导体式传感器是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 4光电传感器有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 5用于磁场测量的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、；

6进行振动（或加速度）测量的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 7利用物体反射进行非电量检测的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 三 计算 (每题5分，共10分)

1、图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω， 求：①R1为应变片其余为外接电阻， R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。 ②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同 其余为电阻，电压输出U0=?。

③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。

④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?。

2 石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为5pc/g，电荷放大器灵敏度为50mv/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度(单位g)。 四 问答题（每题5分，共10分）

1压力传感器测量砝码数据如下，试解释这是一种什么误差，产生这种误差的原因是什么。 N(g) 0 1.0 2 3 4 5 正行程(mv)0 1.5 2 2.5 3 3.5 反行程(mv)0 0.5 1 2 2.5 3.5 2解释下列磁敏传感器：

①磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同？

②磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么？

③磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件，在本质上有什么不同？ 五 电路分析（每题5分，共20分）

１。下图左是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为P1、P2。下图右为二极管双T型电路，电路中电容是左图中差动电容，UE电源是占空比为50%的方波。试分析：

? ?

当两边压力相等P1=P2时负载电阻RL上的电压U0值； 当P1>P2时负载电阻RL上电压U0大小和方向（正负）。

２。图为酒精测试仪电路，A是显示驱动器。

问：①TGS—812是什么传感器？ ②2、5脚是传感器哪个部分，有什么 作用？

③分析电路工作原理，调节电位器 RP有什么意义?

３。图为光电传感器电路，GP—IS01是光电断路器。分析电路工作原理：

①当用物体遮挡光路时晶体三极管VT状态是导通还是截止？②二极管是一个什么器件，在电路中起到什么作用？③如果二极管反相连接晶体管VT状态如何？

４。下图是电阻应变仪电路框图，电桥采用交流供电，应变信号为一正弦变化的信号频率为20Hz，振荡频率4KHz。请画出放大器、相敏检波器、低通滤波器的输出波形示意图。

（试卷四）

一、填空（每空1分，共30分）

1、根据测量数据中误差所呈现的规律，误差可分为三种，即 、 和 。 2、传感器的作用包含 的收集、 的转换和 的采集。 3、描述传感器静态特性的技术指标是： 、 、 和 。 4、频率响应特性是指将频率不同而幅值相等的 信号输入传感器，求其输出正弦信号

的 、 与 之间的相互关系。

5、光电器件主要包括： 、 、 、 和 。 6、按照光纤在传感器中的作用，通常可将光纤传感器分为两种类型：一类是 ，另一类

是 。

7、直接式测量质量流量的克里奥利力质量流量计是根据 建立的 、

、 三者的关系，实现对质量流量的测量。

8、根据热电偶测温系统示意图（右图）表示：

① ；② ；③ ； T0 ；T 。

二、名词解释（每题3分，共21分） 1、传感器 2、直接测量法 3、霍尔效应 4、内光电效应 5、中间导体定律 6、压电效应 7、测量方法

三、判断题（每题1分，共10分）

1、光纤传感器所采用的光纤一般多采用同轴分布（发送光纤在外）方式的光纤。（ ） 2、精确度是反映测量仪表优良程度的综合指标。（ ）

3、实际测量中，精密度高，准确度不一定高，因仪表本身可以存在较大的系统误差。反之，如果准

确度高，精密度也不一定高。（ ）

4、采用几个热电偶串联的方法测量多点的平均温度，当有一只热电偶烧断时，不能够很快地觉察出

来。（ ）

5、黑体是指对辐射到它上面的辐射能量全部吸收的物体。（ ）

6、如果对压电晶体Y轴施加力F时，电荷仍出现在与X轴垂直的平面上。（ ）

7、凡是能引起电涡流变化的非电量，均可通过测量绕阻的等效电阻R、等效电感L、等8、效阻抗Z及等效品质因数Q来转换。（ ）

8、动态特性好的传感器，其输出随时间的变化规律将再现输入随时间变化的规律，即它们具有相同

的时间函数。（ ）

9、在固态压阻传感器测量电路中恒压源和恒流源供电均与电流大小、精度及温度有关。（ ） 10、热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关。（ ） 四、简答题（共5题，共39分） 1、简述测量系统原理结构框图。

2、简述变磁阻式传感器的工作原理及其特点。 3、保持电容式传感器特性稳定的方法及其实现措施。

4、根据右图简述金属板厚度检测。

5、简述传感器静态特性的线性度技术指标。

（试卷五）

一、填空（每空1分，共30分）

1、衡量仪表测量能力的指标中，通常遇到较多的是精确度的概念，与精度有关的指标有三

个： 、 和 等级。

2、应变片式加速度计由 、 、 和 组成。 3、频率响应特性常用的评定指标是 、 、 。 4、传感器的作用包含 的收集、 的转换和 的采集。 5、电容式传感器可分为三种类型： 、 、 。