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《传感器与检测技术》模拟题1
一、选择题
1．属于传感器动态特性指标的是（ ）
A．重复性 B．线性度 C．灵敏度 D．固有频率 2．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ ）
A．光电式传感器 B．电容式传感器 C．压电式传感器 D．磁电式传感器 3．测量X围大的电容式位移传感器的类型为（ ）
A．变极板面积型 B．变极距型 C．变介质型 D．容栅型
4．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（ ） A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联
C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 5.( )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。 A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计
6. 常用于测量大位移的传感器有( ) A.感应同步器 B.应变电阻式 C.霍尔式 D.涡流式
7. 将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块 B.导体
C.弹性元件 D.机器组件
8. 半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( ) A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零
二、填空题
1. 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件 或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路。
2. 热电偶所产生的热电动势是由两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成。
3. 偏差式测量是指在测量过程中，用仪表指针的位移（即偏差）决定被测量的方法；零位测量是指在测量过程中，用指零仪表的零位指示，检测测量系统的平衡状态；在测量系统达到平衡时，用已知的基准量决定被测未知量的方法；微差式测量是指在测量过程中，用指零仪表的零位指示，检测测量系统的平衡状态；在测量系统达到平衡时，用已知的基准量决定被测未知量的方法。
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4. 在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与绕组匝 数成正比，与穿过线圈的磁通_成正比，与磁回路中磁阻成反比
5.测量系统的静态特性指标通常用输入量 与 输出量 的对应关系来表征。
三、简答题：
1. 简述光纤传感器的工作原理。
光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。光纤传感器利用光导纤维，按其工作原理来分有功能型（或称物性型、传感型）与非功能型（或称结构型、传光型）两大类。功能型光纤传感器其光纤不仅作为光传播的的波导，而且具有测量的功能。非功能型光纤传感器其光纤只是作为传光的媒介，还需加上其他敏感元件才能组成传感器。
2. 什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？说明热电偶测温原理。分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。
热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A、B串接成一个闭合回路，并使两个结点处于不同的温度下，那么回路中就会存在热电动势。因而有电流产生相应的热电动势称为温差电动势或塞贝克电动势，通称热电动势。 接触电动势：接触电动势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接触处形成的热电动势。它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状和尺寸无关。
温差电动势：是在同一根导体中，由于两端温度不同而产生的一种电动势。 热电偶测温原理：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所谓热电效应，就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就越大。引入适当的测量电路测量电动势的大小，就可测得温度的大小。 误差因素：参考端温度受周围环境的影响。
措施：①0°C恒温法；②计算修正法（冷端温度修正法）；③仪表机械零点调整法；④热电偶补偿法；⑤电桥补偿法；⑥冷端延长线法
3.光电效应可分为哪三种类型？简单说明传感器的原理并分别列出以之为基础的光电传感器。
a) 外光电效应：指在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象。光
电管及光电倍增管均属这一类。它们的光电发射极，即光明极就是用具有这种特性的材料制造的。
b) 内光电效应：指在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象。光
敏电阻即属此类。
c) 光生伏特效应：利用光势垒效应，光势垒效应指在光的照射下，物
体内部产生一定方向的电势。光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式有源器件。
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4. 简述电阻应变片式传感器的工作原理。
电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
5. 什么是传感器静态特性？
传感器的静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。
四、分析、计算题
1. 分析下图所示自感传感器当动铁心左右移动（x1，x2发生变化）时自感L变化情况。已知空气气隙的长度为x1，x2，空气隙的面积为S，磁导率为μ线圈匝数W不变。
IW?W?W2解：??，L? ??RmIIRmnnlilx1lx2ll????i?0 又Rm???0S0?0S0i?1?iSi?0S0i?1?iSi空气隙的长度x1和x2各自变，而其和不变，另其他变量都不变故L不变 2. 测得某检测装置的一组输入输出数据如下： X Y 0.9 1.1 2.5 1.6 3.3 2.6 4.5 3.2 5.7 4.0 6.7 5.0 试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度 解: y?kx?b
?i?yi?(kxi?b)
k?n?xiyi??xi?yi 2n?xi?(?xi)2- zj.
传感器与检测技术
