期末复习题

2、石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是（ ）

A．压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好 B．压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好 C．石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好 D．石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好 3、用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了（ ） A．磁阻效应 B．压阻效应 C．正压电效应 D．逆压电效应

4、石英晶体在沿电轴X方向的力作用下会（ ）

A．不产生压电效应 B．产生逆向压电效应 C．产生横向压电效应 D．产生纵向压电效应 5、以下因素在选择合适的压电材料时必须考虑的是（ ）

A．转换性能 B．电性能 C．时间稳定性 D．温度稳定性 二、填空题

1、压电式传感器可以等效为一个（ ）和一个（ ）并联，也可以等效为一个与（ ）相串联的电压源。

2、压电式传感器是一种典型的（ ）传感器，其以某些电介质的（ ）为基础，来实现非电量检测的目的。

3、压电式传感器使用（ ）时，输出电压几乎不受连接电缆长度的影响。 4、压电式传感器的输出须先经过前置放大器的处理，此放大电路由（ ）和（ ）两种形式。

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成不带电的状态，这种现象称为（ ）；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称为（ ）效应。 三、简答题

1、压电元件在使用时常采用多片串联或并联的结构形式。试述在不同联结下输出电压、电荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合？

2、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 四、计算题

将压电式传感器与一只灵敏度为

Sv且可调的电荷放大器连接，然后接到灵敏度为

Sx?20mm/V的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp?5pc/Pa，该

测试系统的总灵敏度为S?0.5mm/pa，试问： （1） 电荷放大器的灵敏度

Sv应调为何值（V/pc）?

（2） 用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少？ 第7章 磁敏式传感器

1、本章知识要点：磁敏式传感器、磁电感应式传感器、霍尔式传感器的含义。 磁电感应式传感器的基本工作原理、分类（恒磁通和变磁通式）。恒磁通式传感器分为东圈式和动铁式两种结构类型；变磁通磁电感应式传感器分为开磁路和闭磁路两种结构。 磁电感应式传感器可以直接输出感应电动势信号，不需要高增益放大器。磁电感应式传感器只用于测量动态量，可以直接测量线速度或角速度，在其测量电路中接入积分电路或微

分电路后还可以测量位移或加速度。

霍尔效应的含义：霍尔电动势的产生原理、测量电路；霍尔效应、霍尔效应的测量误差及其补偿。

2、本章重点：磁敏式传感器的工作原理、测量电路；霍尔效应、霍尔元件的测量误差及其补偿。

3、本章难点：霍尔元件的测量误差及其补偿。 一、选择题

1、制造霍尔元件的半导体材料中，目前用的较多的是锗、锑化銦，砷化銦，其原因是这些（ ）

A．半导体材料的霍尔系数比金属的大 B．半导体中电子迁移率比空穴高 C．半导体材料的电子迁移率比较大

D．N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件

2、磁电式传感器测量电路中引入微分电路是为了测量（ ） A．位移 B．速度 C．加速度 D．光强 3、霍尔电动势与（ ）成反比。

A．激励电流 B．磁感应强度 C．霍尔元件宽度 D．霍尔元件厚度 二、填空题

1、通过（ ）将被测量转换为电信号的传感器称为磁电式传感器。

2、磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出（ ）的原理工作的。

3、当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其两端将产生电位差，这一现象被称为（ ）。

4、霍尔元件的零位误差主要包括（ ）和（ ）。

5、霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与（ ）成反比。 三、简答题

1、简述变磁通式和恒磁通式磁电传感器的工作原理。 四、计算题

某霍尔元件的尺寸l, b, d分别是1.0cm,0.35cm, 0.1cm, 沿l方向通以电流I?1.0mA，在垂直lb面的方向加有均匀磁场B?0.3T，传感器的灵敏系数为22V/(A*T),试求其输出霍尔电动势及载流子浓度。 第8章

1、本章知识要点：热电式传感器、热电效应的含义；热电偶、热电阻和热敏电阻的结构、大致测温范围。

热电偶的特点、热电偶的基本定律、标准化热电偶、分度表。热电偶的冷端温度补偿方法主要有补偿导线法、冷端恒温法、冷端温度校正法、自动补偿法等。热电偶的实用测温线路包括：测量单点的温度、测量两点间的温度差（反极性串联）、测量多点的平均温度（同极性并联或串联）。

热电阻最常用的材料是铂和铜，它们各自的特点；热电阻的测温线路（两线制、三线制和四线制）。

热敏电阻的含义及其特点；热敏电阻可分为三类，即负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻（PTC）和临界温度系数热敏电阻(CTR)。

2、本章重点：热电偶的基本工作原理、热电偶的冷端温度补偿方法、实用测温电路；热电阻的工作原理、测温电路；热敏电阻的温度特性。 一、选择题

1、热电偶的基本组成部分是（ ）

A．热电极 B．保护管 C．绝缘管 D．接线盒

2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（ ） A．补偿导线法 B．电桥补偿法 C．冷端恒温法 D．差动放大法 3、热电偶测量温度时（ ）

A．需加正向电压 B．需加反向电压 C．加正向、反向电压都可以 D．不需要电压

4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律（ ）

A．中间导体定律 B．中间温度定律 C．标准电极定律 D．均质导体定律 5、热电偶近年来被广泛采用，以下属于热电偶具有的优点是（ ） A．结构简单 B．精度高

C．热惯性小 D．可测局部温度、便于远距离传送与集中检测 6、半导体热敏电阻包括（ ）

A．正温度系数热敏电阻 B．负温度系数热敏电阻 C．临界温度系数热敏电阻 D．非温度系数热敏电阻 二、填空题

1、热电动势来源于两个方面，一部分由导体的（ ）构成，另一部分是单一导体的（ ）。

2、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是（ ）定律。 3、常用的热电式传感元件有（ ）、（ ）和热敏电阻。

4、在各种热电式传感器中，以将温度转换为（ ）和（ ）的方法最为普遍，例如热电偶是将温度变化转换成（ ）的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为（ ）变化的测温元件。

5、热电阻最常用的材料是（ ）和（ ），工业上被广泛用来测量（ ）温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，（ ）电阻得到了广泛应用。 6、热电阻引线方式有三种，其中（ ）适用于工业测量，一般精度要求的场合；（ ）适用于引线不长，精度要求较低的场合；（ ）适用于实验室测量，精度要求高的场合。 三、简答题

1、热电阻传感器主要分为哪两种类型？它们分别应用在什么场合？

2、要用热电偶来测量2点的平均温度，若分别用并联和串联的方式，请简述其原理，指出这两种方式各自的优缺点是什么？ 四、计算题

1、一热敏电阻在0度和100度时，其电阻值分别为200k?和10k?。试计算该热敏电阻在20度时的电阻值。

2、某测量者想用用两只K型热电偶测量两点温度差，其连接电路如下图所示。已知

0t1?4200C，t0?30C，测得两点的温差电势为15.132mV。但后来检查发现t1温度下的

那只热电偶错用的是E型热电偶，其他都正确，试求两点的实际温度是多少？

表1 K型热电偶分度表 测量端温度 0 300 30 热电势/mV 1.203 13.456 2.022 14.292 2.436 14.712 2.850 15.132 50 60 70

表2 E型热电偶分度表 测量端温度 0 400 20 热电势/mV 1.192 30.546 1.801 31.350 2.419 32.155 30 40 2、 线用一支镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度，其冷端温度为30度，而显示仪表机械

零位为0度，这时指示值为400度，若认为换热器内的温度为430度，对不对？为什么？已知E（400,0）=28.943mV，E（30,0）=10801mV,则换热器内的温度正确值如何得到？ 第9章 光电式传感器

1、本章知识要点：光电式传感器的含义及其分类；光电式传感器的四种基本形式。

爱因斯坦的光电效应方程：光电效应及其分类、含义、典型器件；光电器件的工作原理、主要特性。

光电耦合器件（CCD）的特点、组成、基本功能；CCD的电荷转移原理。

光纤的结构、光纤的入射临界角、全反射的调节、光纤的数值孔径；光纤的分类及各自的特点；引起光纤传输损耗的主要原因；光纤传感器的基本工作原理。

光电式编码器的结构（码盘式和脉冲盘式）、工作原理；二进制码、循环码的相互转化方法；脉冲盘式编码器的辨向原理。

莫尔条纹的含义及其特点；计量光栅的分类、组成、辨向和细分技术。

2、本章重点：光电效应、光电器件；CCD工作原理；光纤传感器的工作原理、基本特性、光电式编码器的工作原理；计量光栅的工作原理。

3、本章难点：CCD工作原理；光电式编码器的测量电路；计量光栅的测量电路。 一、选择题

1、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的（ ）

A．伏安特性 B．光照特性 C．光谱特性 D．频率特性 2、下列关于光敏二极管和光敏晶体管的对比不正确的是（ ） A．光敏二极管的光电流很小，光敏晶体管的光电流则较大