第 3 章 传感器基本特性
、单项选择题
1、衡量传感器静态特性的指标不包括（
A. 线性度 B. 灵敏度 C. 频域响应 D. 重复性
2、下列指标属于衡量传感器动态特性的评价指标的是（
A. 时域响应 C. 零点漂移
B. D.
）。
）。
线性度 灵敏度
50%所需的时间是（
3、一阶传感器输出达到稳态值的
A. 延迟时间 C. 峰值时间
B. D.
）。
上升时间 响应时间
90%所需的时间是（
4、一阶传感器输出达到稳态值的
A. 延迟时间 C. 峰值时间
B. D.
）。
上升时间 响应时间
）
5、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（
A. 线性度、灵敏度、阻尼系数 B. 幅频特性、相频特性、稳态误差 C. 迟滞、重复性、漂移 D. 精度、时间常数、重复性
6、 传感器的下列指标全部属于动态特性的是（
A迟滞、灵敏度、阻尼系数 B. 幅频特性、相频特性 C. 重复性、漂移
D. 精度、时间常数、重复性 7、 不属于传感器静态特性指标的是（
A.
）
）
B
重复性 D .漂移
.固有频率 C .灵敏度
8、对于传感器的动态特性，下面哪种说法不正确（
A.变面积式的电容传感器可看作零阶系统 B. —阶传感器的截止频率是时间常数的倒数 C. 时间常数越大，一阶传感器的频率响应越好
）
D. 提高二阶传感器的固有频率，可减小动态误差和扩大频率响应围
9、属于传感器动态特性指标的是（
A.重复性 B .固有频率 C
） .灵敏度
D .漂移
10、无论二阶系统的阻尼比如何变化,
A. 0
B.90
C.180
（
当它受到的激振力频率等于系统固有频率时,
D. 在0。和
90°之间反复变化的值
该系统
的位移与激振力之间的相位差必为（
11、 传感器的精度表征了给出值与
A.估计值 B.被测值 C.相对值
相符合的程度。
D.理论值
12、 传感器的静态特性， 是指当传感器输入、
输出不随（ ） 变化时，其输出-输入的特
性。
A.时间 B. 被测量 C.环境 D. 地理位置 13、非线性度是测量装置的输出和输入是否保持
A.相等 B. 相似 C. 理想比例D.近似比例
14、回程误差表明的是在（） 期间输出-输入特性曲线不重合的程度。
（） 关系的一种度量。
A.多次测量B.同次测量 C.正反行程 D.不同测量
15、已知某温度传感器为时间常数
3秒的一阶系统, 当受到突变温度作用后，传感器输
）秒
1.2 D
出指示温差的三分之一所需的时间为（
A. 3
.1/3
二、多项选择题
1.
指标有哪些？（
A.上升时间B.响应时间C.超调量D.重复性
阶跃输入时表征传感器动态特性的）
2?动态响应可以采取多种方法来描述，以下属于用来描述动态响应的方法是：
A.精度测试法 B.频率响应函数
C.传递函数 D.脉冲响应函数
（ ）
3. 传感器静态特性包括许多因素，以下属于静态特性因素的有（
A.迟滞B.重复性C.线性度D.灵敏度 4. 传感器静态特性指标表征的重要指标有：
A.灵敏度B.非线性度 C.回程误差 D.重复性
）。
（ ）
5. 一般而言，传感器的线性度并不是很理想，这就要求使用一定的线性化方法，以下属于
线性化方法的有：（ ）
A.端点线性B.独立线性C.自然样条插值 D.最小二乘线性
三、填空题
1、 灵敏度是传感器在稳态下 ________________ 对 ________________ 的比值。
2、 系统灵敏度越 ________ ，就越容易受到外界干扰的影响，系统的稳定性就越 ____________ 3、 _______ 是指传感器在输入量不变的情况下，输出量随时间变化的现象。
4、 要实现不失真测量，检测系统的幅频特性应为 __________ ，相频特性应为 ________ 。 5、 传感器的灵敏度是指 __________________________________________________________ 。 6、 衡量传感器的静态特性的指标包含 _______________ 、 ______________ 、 ___________ 、
_________ 和 ____________ 。（要求至少列出两种）
7、 一个高精度的传感器必须有良好的 ______________ 和—
_ ，才能完成信号无失真
的转换。
8、 传感器的动态特性是指传感器测量动态信号时，传感器输出反映被测量的
____________
和 _______ 变化的能力。研究传感器的动态特性有两种方法： _______________________________ 和 ________________ 。
9、 阶跃响应特性是指在输入为 _________ 时，传感器的输出随 _______ 的变化特性。常用响应
曲线的 ______________ 、 ______________ 、 _______________ 等参数作为评定指标。
10、 频率响应特性是指将 __________ 不同而 ________ 相等的正弦信号时间输入传感器， 其输出
正弦信号的幅值、相位与频率之间的关系。频率响应特性常用的评定指标
11、 某位移传感器，当输入量变化 5mmB寸，输出电压变化 300mv,其灵敏度为 _____________。 12、 某传感器为一阶系统，当受阶跃信号作用时，在
t=0时，输出为10mV t is时，输出
为100mV在t=5s时，输出为50mV则该传感器的时间常数为： ____________________ 。
13、 已知某一阶压力传感器的时间常数为
0.5s，若阶跃输入压力从 25MPa变到5MPa则二
倍时间常数时的输出压力为 ___________ 。
14、 某测力传感器属于二阶系统，其固有频率为
1000Hz,阻尼比为临界值的50%当用它测
量500Hz的正弦交变力时，其输出与输入幅值比和相位差分别为： ______ 及 ________ 。
四、简答题
1、 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？
如何用公式表征这些性能指标？
2、 什么是传感器的动态特性？ 其分析方法有哪几种？ 3、 什么是传感器的静特性？主要指标有哪些？有何实际意义？
4、 什么是传感器的基本特性 ？传感器的基本特性主要包括哪两大类？解释其定义并分别列出
描述这两大特性的主要指标。 （要求每种特性至少列出 2种常用指标）
五、计算题
1、 用某一阶环节的传感器测量 100Hz的正弦信号，如要求幅值误差限制在土
5%以时间常
数应取多少？如果用该传感器测量 50Hz的正弦信号，其幅值误差和相位误差各为多少？
2、 某温度传感器为时间常数T =3s的一阶系统，当传感器受突变温度作用后，试求传感器
指示出温差的三分之一和二分之一所需的时间。
3、在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在频率 为1.4 : 1,试估算该传感器的阻尼比和固有角频率的大小。
216Hz处，并得到最大幅值比
800H z,阻尼比E
4、 设某力传感器可作为二阶振荡系统处理，已知传感器的固有频率为 =0.14，问使用该传感器测试 400Hz的正弦力时，其幅值比
A（3 ）和相角差）各为
多少？ 若该传感器的阻尼比可改为E =0.7，问A（3 ）和0（3 ）又将如何变化？
5、 当被测介质温度为ti ,测温传感器示值温度为t2时，有下列方程式成立： ti t2 0（dt2）/（d ）当被测介质温度从
0
25 C突然变化到 300 C时，测温传感器时间常数
120s，试确定经过480s后的动态误差。
10%围，此时， 最
6、 若一阶传感器的时间常数为 0.01s ,传感器响应的幅值百分误差在
高值达0.5，试求此时输入信号的工作频率围。
7、 设一力传感器可以简化成典型的质量一弹簧一阻尼二阶系统，巳知该传感器的固有频率
为f。 1000 Hz，若其阻尼比为 0.7，试问用它测量频率为 600Hz的正弦交变力时，其
输出与输入幅值比 A（）和相位差（）各为多少。
8、 通过某检测装置测得的一组输入输出数据如下表所示。 试用最小二乘法拟合直线,并求其 线性
度和灵敏度。
x
1 2.2 2 4.1 3 5.8 4 8.0 y 9、试求下列一组数据的各种线性度:
① 端点线性度；
② 最小二乘线性度。 x 1 2.20 2 4.00 3 5.98 4 7.90 5 10.10 y 10、试计算某压力传感器的迟滞误差和重复性误差（一组测试数据如下表示） 输出电压（mV） 行程 输入压力 5 (X 10 Pa) 2.0 4.0 ⑴ 190.9 382.8 575.8 769.4 963.9 964.4 770.6 ⑵ 191.1 383.2 576.1 769.8 964.6 965.1 771.0 ⑶ 191.3 383.5 576.6 770.4 965.2 965.7 771.4 正行程 6.0 8.0 10.0 10.0 8.0
传感器与检测技术第3章传感器基本特性参考答案
