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傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)　 一、填空題（每題3分） 1、傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的　　敏感元件　　、產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件、以及相應(yīng)的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路組成。 2、金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)是指　　金屬材料在受到外力作用時(shí)，產(chǎn)生機(jī)械變形，導(dǎo)致其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象　叫金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)。 3、半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)是　　半導(dǎo)體材料在受到應(yīng)力作用后，其電阻率發(fā)生明顯變化　，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。 4、金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其相同點(diǎn)是　它們都是在外界力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形　，從而導(dǎo)致材料的電阻發(fā)生變化。 5、金屬絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片比較其不同點(diǎn)是　　　金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械形變?yōu)橹?，材料的電阻率相對變化為輔；而半導(dǎo)體材料則正好相反，其應(yīng)變效應(yīng)以機(jī)械形變導(dǎo)致的電阻率的相對變化為主，而機(jī)械形變?yōu)檩o。 6、金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)是指　　金屬應(yīng)變片單位應(yīng)變引起的應(yīng)變片電阻的相對變化叫金屬應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。 7、固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱　壓阻　　　　效應(yīng)。 8、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將　應(yīng)變　　　　轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。 9、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為　電阻　　　變化的傳感器。 10、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼　　電阻敏感　　　元件構(gòu)成，彈性元件用來感知應(yīng)變，電阻敏感元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。 11、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來　　感知應(yīng)變　　，電阻敏感元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。 12、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來感知應(yīng)變，　電阻敏感　元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為電阻的變化。 13、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼電阻敏感元件構(gòu)成，彈性元件用來感知應(yīng)變，電阻敏感元件用來將應(yīng)變的轉(zhuǎn)換為　　電阻的變化　。 14、要把微小應(yīng)變引起的微小電阻變化精確地測量出來，需采用特別設(shè)計(jì)的測量電路，通常采用　電橋　電路。 15、電容式傳感器利用了將非電量的變化轉(zhuǎn)換為　　電容　　的變化來實(shí)現(xiàn)對物理量的測量。 16、變極距型電容傳感器做成差動(dòng)結(jié)構(gòu)后，靈敏度提高原來的　2　倍。 17、電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)主要有測量范圍大、靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短、機(jī)械損失小、 　　結(jié)構(gòu)簡單　　、適應(yīng)性強(qiáng)。 18、 電容式傳感器主要缺點(diǎn)有　寄生電容影響較大　、當(dāng)電容式傳感器用于變間隙原理進(jìn)行測量時(shí)具有非線性輸出特性。 ?19、電感式傳感器是建立在　電磁感應(yīng)　　基礎(chǔ)上的一種傳感器。 20、電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為　線圈的自感系數(shù)　或線圈的互感系數(shù)的變化，并通過測量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對非電量的測量。 21、電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù)或　線圈的互感系數(shù)　的變化，并通過測量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對非電量的測量。 22、電渦流傳感器可用于　位移測量　、振幅測量、轉(zhuǎn)速測量和無損探傷。 23、電渦流傳感器可用于位移測量、　振幅測量　、轉(zhuǎn)速測量和無損探傷。 24、電渦流傳感器可用于位移測量、振幅測量、　轉(zhuǎn)速測量　和無損探傷。 25、電渦流傳感器可用于位移測量、振幅測量、轉(zhuǎn)速測量和　無損探傷　。 26、電渦流傳感器從測量原理來分，可以分為高頻掃射式和　低頻透射式　兩大類。 27、電感式傳感器可以分為　自感式　、互感式、渦流式三大類。 28、壓電式傳感器可等效為一個(gè)電荷源和一個(gè)　電容　并聯(lián)，也可等效為一個(gè)與電容相串聯(lián)的電壓源。 29、壓電式傳感器是一種典型的自發(fā)電型傳感器(或發(fā)電型傳感器) ，其以某些電介質(zhì)的　壓電效應(yīng)　為基礎(chǔ)，來實(shí)現(xiàn)非電量檢測的目的。 30、某些電介質(zhì)當(dāng)沿一定方向?qū)ζ涫┝Χ冃螘r(shí)內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的表面產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后又恢復(fù)不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為　極化　效應(yīng)；在介質(zhì)極化方向施加電場時(shí)電介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生形變，這種效應(yīng)又稱電致伸縮效應(yīng)。 31、壓電式電壓放大器特點(diǎn)是把壓電器件的高輸出阻抗變換為傳感器的低輸出阻抗，并保持　輸出電壓與輸入電壓　成正比。 32、電荷放大器的特點(diǎn)是能把壓電器件的高內(nèi)阻的電荷源變換為傳感器低內(nèi)阻的電壓源，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，并使其　輸出電壓與輸入電壓　成正比，且其靈敏度不受電纜變化的影響。 ?33、熱電動(dòng)勢來源于兩個(gè)方面，一部分由兩種導(dǎo)體的　接觸電勢　構(gòu)成，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電勢。 34、補(bǔ)償導(dǎo)線法常用作熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償，它的理論依據(jù)是　中間溫度　定律。 35、常用的熱電式傳感元件有　熱電偶　和熱敏電阻。 36、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為電阻變化的測溫元件。 37、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為　電勢　的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為電阻　變化的測溫元件。 38、熱電阻最常用的材料是　鉑　和銅，工業(yè)上被廣泛用來測量中低溫區(qū)的溫度，在測量溫度要求不高且溫度較低的場合，銅熱電阻得到了廣泛應(yīng)用。 39、熱電阻引線方式有三種，其中　三線制　適用于工業(yè)測量，一般精度要求場合； 二線制適用于引線不長，精度要求較低的場合；四線制適用于實(shí)驗(yàn)室測量，精度要求高的場合。 ?40、霍爾效應(yīng)是指　　在垂直于電流方向加上磁場，由于載流子受洛侖茲力的作用，則在平行于電流和磁場的兩端平面內(nèi)分別出現(xiàn)正負(fù)電荷的堆積，從而使這兩個(gè)端面出現(xiàn)電勢差 　的現(xiàn)象。 41、制作霍爾元件應(yīng)采用的材料是　半導(dǎo)體材料　，因?yàn)榘雽?dǎo)體材料能使截流子的遷移率與電阻率的乘積最大，而使兩個(gè)端面出現(xiàn)電勢差最大。 42、應(yīng)該根據(jù)元件的　　輸入電阻　　、輸出電阻、靈敏度等合理地選擇霍爾元件的尺寸。 43、按照工作原理的不同，可將光電式傳感器分為　光電效應(yīng) 傳感器、紅外熱釋電傳感器、固體圖像傳感器和光纖傳感器。 44、按照測量光路組成，光電式傳感器可以分為透射式、　反射　式、輻射式和開關(guān)式光電傳感器。 ?45、光電傳感器的理論基礎(chǔ)是　光電效應(yīng)　。 46、用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的　電荷　　與作用在晶面上的壓強(qiáng)成正比，而與晶片　　幾何尺寸　　和面積無關(guān)。 47、把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù) 變壓器 　　的基本原理制成的，其次級繞組都用　同名端反向　　　形式連接，所以又叫差動(dòng)變壓器式傳感器。 48．電阻應(yīng)變片是將被測試件上的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的傳感元件。 49．影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏系數(shù)K。的主要因素是導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化。 50、傳感器的基本特性通常指的是傳感器的輸入和 輸出 之間的關(guān)系特性。 51、在傳感器領(lǐng)域，應(yīng)用比較廣泛的基本電量傳感器有電阻式傳感器、 電容式傳感器、電感式傳感器和電渦流式傳感器。 52、物質(zhì)的光電效應(yīng)通常分為外光電效應(yīng)、 內(nèi)光電 效應(yīng)和光生伏打效應(yīng)三類。 53、壓電式傳感器的工作原理是以晶體的 壓電 效應(yīng)為理論依據(jù)。 54、電阻應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的 應(yīng)變 效應(yīng)。 55、.傳感器的動(dòng)態(tài)特性包括瞬態(tài)響應(yīng)特性和 頻率 響應(yīng)特性。 56、霍爾電勢與半導(dǎo)體薄片的厚度成 正 比。 57、溫度傳感器主要用來檢測物體的 溫度 。 58、傳感器是由　　　　敏感元件　 與轉(zhuǎn)換元件組成的。 59、紅外測溫儀是利用熱輻射體在 紅外 波段的輻射通量來測量溫度的。 60、霍爾傳感器是利用　　霍爾效應(yīng) 原理將被測物理量轉(zhuǎn)化為電勢的傳感器。 61、壓電傳感器的工作原理是以 晶體 的壓電效應(yīng)為理論依據(jù)。 62、熱電偶屬于 溫度 傳感器，常用來測量物體的溫度。 63、電磁波譜中紫光攜帶的能量比紅光攜帶的能量要　　　大或多　　。 64、光纖按其傳輸模式多少分為單模光纖和　　　多模　　 光纖。 65、濕敏元件除對環(huán)境濕度敏感外，對 溫度 亦十分敏感。 66、熱敏電阻按溫度系數(shù)可分為　　PTC（或正溫度系數(shù)型）　 、NTC或負(fù)溫度系數(shù)型以及在某一溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的臨界溫度電阻器CTR的傳感器。 67、霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理將被測量轉(zhuǎn)換為 電勢 的傳感器。 68、彈性 滯后 和彈性后效及蠕變是彈性敏感元件的兩個(gè)基本特性。 69、金屬應(yīng)變片的彎曲半徑越大，其 橫向 效應(yīng)也越大。 70、固體受到作用力后 電阻率 發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為固體的壓阻效應(yīng)。 71、熱電阻傳感器分為金屬熱電阻和 半導(dǎo)體 熱電阻兩大類。 72、光纖模式指的是 光波 沿光纖傳播的途徑和方式。 73、光敏二極管是一種利用　　　　PN結(jié)　 單向?qū)щ娦缘慕Y(jié)型光電器件。 75、電感式傳感器以電和磁為媒介，利用磁場變換引起線圈的 自感量或者互感量的變化，把非電量轉(zhuǎn)換為電量的裝置。 76、熱電偶回路產(chǎn)生的電勢由 接觸 電勢傳和溫差電勢兩部分組成。 77、光電管是利用　　　　　外光電 效應(yīng)制成的光電元件。 78、應(yīng)變片的敏感元件是 敏感柵 。 79、壓電式傳感器的工作原理是以晶體的 壓電效應(yīng) 為理論基礎(chǔ)。 80、磁敏二極管是利用 磁阻效應(yīng) 進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的。 81、 熱敏電阻 利用半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件。 82、光電效應(yīng)通常分為外光電效應(yīng)、 內(nèi)光電效應(yīng) 和光生伏特效應(yīng)。 83、金屬應(yīng)變片的工作原理是基于金屬的 應(yīng)變效應(yīng) 。 84、霍爾傳感器的誤差主要包括零位誤差和 溫度誤差 。 85、傳感器的頻率響應(yīng)特性通常由　　　幅頻特性　　 和相頻特性組成。 86、壓電式傳感器的工作原理是以晶體的 壓電效應(yīng) 為理論依據(jù)。 87、紅外傳感器按工作原理可分為　　　量子型　　 及熱型兩類。 88、常用的基本電量傳感器包括 電阻式 、電感式和電容式傳感器。 89、傳感器按能量變換關(guān)系分為 有 源型和無源型。 90、光電池是基于 光生伏打 效應(yīng)。 91、傳感器的核心部分是 轉(zhuǎn)換元件 ； 二 、選擇題（將正確的選擇項(xiàng)填入括號內(nèi)，每題2分，15題共30分） 1、金屬絲應(yīng)變片在測量構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，電阻的相對變化主要由 ( B ) 來決定的。 A、貼片位置的溫度變化 B、 電阻絲幾何尺寸的變化 C、電阻絲材料的電阻率變化 D、外接導(dǎo)線的變化 2、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是 ( D ) 。 A 位移 B 材質(zhì)鑒別 C 探傷 D 非金屬材料 3、不能采用非接觸方式測量的傳感器是：（ C ）。 A、霍爾傳感器；B、光電 傳感器；C、熱電偶；D、渦流傳感器 4、通常所說的傳感器核心組成部分是指：（ B ） A、敏感元件和傳感元件 B、敏感元件和轉(zhuǎn)換元件 C、轉(zhuǎn)換元件和調(diào)理電路 D、敏感元件、調(diào)理電路和電源 5、下列四種光電元件中，基于外光電效應(yīng)的元件是：（ C ） A、光敏二極管 B、硅光電池 C、光電管 D、光導(dǎo)管 6、為提高電橋的靈敏度，可采取的方法是：（ C ）。 A、半橋雙臂各串聯(lián)一片電阻應(yīng)變片； B、半橋雙臂各并聯(lián)一片電阻應(yīng)變片； C、適當(dāng)提高電橋的電源電壓； D、增大應(yīng)變片的初始電阻值。 7、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的10%到90%所需的時(shí)間是(　B )。 A、延遲時(shí)間　B、上升時(shí)間　C、峰值時(shí)間　D、響應(yīng)時(shí)間 8、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于靜態(tài)特性的是( C　)。 A、線性度、靈敏度、阻尼系數(shù) B、幅頻特性、相頻特性、穩(wěn)態(tài)誤差 C、遲滯、重復(fù)性、漂移 D、精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性 8、（本題為多選題）利用霍爾片，我們可以測量一步到位哪些物理量（ ABCD?。? A、磁場；B、電功率；C、載流子濃度；D、載流子類型。 8、屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是( 　B　)。 A、重復(fù)性　　B、固有頻率 　　C、靈敏度　　D、漂移 8、影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏度系數(shù)K的主要因素是(　B )。 A、導(dǎo)電材料電阻率的變化 　　B、導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化 C、導(dǎo)電材料物理性質(zhì)的變化　　D、導(dǎo)電材料化學(xué)性質(zhì)的變化 8、電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有(　　B　)。 A、差動(dòng)電橋補(bǔ)償法　　B、補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法 C、補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法　　D、恒流源溫度補(bǔ)償電路法 8、如將變面積型電容式傳感器接成差動(dòng)形式，其靈敏度將(　B　 )。 A、保持不變　B、增大為原來的一倍　 C、減小一倍　D、增大為原來的兩倍 8、試題關(guān)鍵字：變間隙式。當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的(　B )。 A、靈敏度增加　B、靈敏度減小　 C、非線性誤差增加　D、非線性誤差不變 8、（本題為多選題）電容式傳感器中輸入量與輸出量的關(guān)系為線性的有（AB　?。?。 A、變面積型電容傳感器　B、變介質(zhì)型電容傳感器 C、變電荷型電容傳感器　D、變極距型電容傳感器 8、試題關(guān)鍵字：平衡條件。交流電橋的平衡條件為(　B　)。 A、相鄰橋臂阻抗值乘積相等　　　B、相對橋臂阻抗值乘積相等 C、相對橋臂阻抗值比值相等　　　D、相鄰橋臂阻抗值之和相等 8、下列說法正確的是(　D　 )。 A、差動(dòng)整流電路可以消除零點(diǎn)殘余電壓，但不能判斷銜鐵的位置。 B、差動(dòng)整流電路可以判斷銜鐵的位置和運(yùn)動(dòng)方向。 C、相敏檢波電路可以判斷位移的大小，但不能判斷位移的方向。 D、相敏檢波電路可以判斷位移的大小和位移的方向。 8、試題關(guān)鍵字：測量（本題為多選題）電感式傳感器可以對(　ABCD　　)等物理量進(jìn)行測量。 A、位移　B、振動(dòng)　C、壓力　D、流量 8、試題關(guān)鍵字：壓電式傳感器。石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)對比正確的是(　B　)。 A、壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性也比石英晶體好 B、壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性不如石英晶體好 C、石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性也比壓電陶瓷好 D、石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性不如壓電陶瓷好 7、試題關(guān)鍵字：石英晶體。石英晶體在沿電軸X方向的力作用下會(huì)(　D　 )。 A、不產(chǎn)生壓電效應(yīng)　B、產(chǎn)生逆向壓電效應(yīng) C、產(chǎn)生橫向壓電效應(yīng)　D、產(chǎn)生縱向壓電效應(yīng) 7、試題關(guān)鍵字：石英晶體的結(jié)構(gòu)。關(guān)于石英晶體的結(jié)構(gòu)下列說法正確的是（　C?。?。 A、石英晶體具有完全各向異性的特性； B、石英晶體具有完全各向同性的特性； C、石英晶體是介于各向異性和石英晶體具有完全各向異性的晶體； D、以上說法都不對。 267、熱電偶的最基本組成部分是(　 A )。 A、熱電極 B、保護(hù)管　 C、絕緣管 D、接線盒 268、為了減小熱電偶測溫時(shí)的測量誤差，需要進(jìn)行的溫度補(bǔ)償方法不包括(　D )。 A、補(bǔ)償導(dǎo)線法　B、電橋補(bǔ)償法　C、冷端恒溫法　D、差動(dòng)放大法 269、熱電偶測量溫度時(shí)(　D )。 A、需加正向電壓　B、需加反向電壓 　 C、加正向、反向電壓都可以　D、不需加電壓 270、在實(shí)際的熱電偶測溫應(yīng)用中，引用測量儀表而不影響測量結(jié)果是利用了熱電偶的哪個(gè)基本定律(　A )。 A、中間導(dǎo)體定律 　B、中間溫度定律　　 C、標(biāo)準(zhǔn)電極定律 　D、均質(zhì)導(dǎo)體定律 ?271、將一支靈敏度為0.08 mV/C的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端處溫度為 50C。電壓表上讀數(shù)為60mV，則熱電偶熱端溫度為（ D　）C。 A、600；B、750；　C、850；　D、800 272、鎳鉻-鎳硅熱電偶靈敏度為0.04 mV/C，把它放在溫度為1200℃處，若以指示儀表作為冷端，此處溫度為50C，則熱電勢大?。?B ）mV。 A、60；　B、46；　C、56；　D、66。 ?273、已知在某特定條件下材料A與鉑配對的熱電勢為13.967 mV，材料B與鉑配對的熱電勢是8.345 mV，則在此特定條件下，材料A與材料 B配對后的熱電勢為（ A ）mV。 A、5.622；　B、6.622；　C、7.622；　D、8.622。 1．電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有（ ABD ）。 A．差動(dòng)電橋補(bǔ)償法 B．補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法 C．補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法 D．恒流源溫度補(bǔ)償電路法 4．當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的（ BD ）。 A．靈敏度增加 B．靈敏度減小 C．非統(tǒng)性誤差增加 D．非線性誤差減小 5．在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于（ BD）。 A．外光電效應(yīng) B．內(nèi)光電效應(yīng) C．光電發(fā)射 D．光導(dǎo)效應(yīng) 4. 利用物質(zhì)的光電效應(yīng)制成的傳感器稱為（ B ） A．壓電傳感器 ?。拢怆妭鞲衅鳌　　? Ｃ．磁電傳感器　 Ｄ．溫度傳感器 5. 將力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電信號形式的傳感器稱為（ A ） A．力敏傳感器　?。拢怆妭鞲衅鳌　　? Ｃ．智能傳感器　 Ｄ．電阻傳感器 6. 磁敏傳感器中將被測物理量轉(zhuǎn)換為電勢的霍爾傳感器是利用（ D ） A．壓電效應(yīng)原理?。拢W(xué)效應(yīng)原理 Ｃ．光電效應(yīng)原理 Ｄ．霍爾效應(yīng)原理 7. 超聲波傳感器的聲波頻率（D ） A．低于16Hz 　?。拢陀?0kHz　　　 Ｃ．高于10kHz 　　?。模哂?0kHz 8. 熱電偶在溫度測量中應(yīng)用非常廣泛，其工作原理是（ A ） A．熱電效應(yīng)　　?。拢怆娦?yīng)　　　　 Ｃ．磁電效應(yīng)　　?。模疅崦粜?yīng) 9. 能夠測量大氣濕度的傳感器稱為（ B ） A．溫度傳感器　?。拢疂穸葌鞲衅鳌? 　 Ｃ．光電器件　　　?。模疅崦粼? 10. 為了檢測我們生活環(huán)境周圍的有害的氣體的濃度，常采用（ C ） A．濕度傳感器　?。拢疁囟葌鞲衅鳌　　? Ｃ．氣敏傳感器　 Ｄ．力敏傳感器 3. 以下屬于無源型傳感器是（ D ） A．發(fā)電型　　　?。拢疅犭娕肌　　　? Ｃ．氣敏傳感器　　Ｄ．電阻式傳感器 4. 光電傳感器的基本原理是物質(zhì)的（ B ） A．壓電效應(yīng) 　 Ｂ．光電效應(yīng)　　 　 Ｃ．磁電效應(yīng)　　　 Ｄ．熱電效應(yīng) 5. 傳感器的輸出對隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)稱為傳感器的（ A） A．動(dòng)態(tài)響應(yīng) 　?。拢€性度 　　　 Ｃ．重復(fù)性 　 Ｄ．穩(wěn)定性 6. 壓磁式傳感器的原理是利用鐵磁材料的（ B ） A．壓電效應(yīng)　　　Ｂ．壓磁效應(yīng)　　　　 Ｃ．光電效應(yīng)　　　?。模魻栃?yīng) 7. 超聲波在以下介質(zhì)中傳播時(shí)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰減，其中衰減最大的是（ C ） A．半導(dǎo)體 　　 Ｂ．石油　　　 Ｃ．空氣 　　?。模? 8. 下列可實(shí)現(xiàn)非接觸測量的溫度傳感器是（ D ） A．熱膨脹式　　　Ｂ．壓力式 　　　　 Ｃ．熱電偶 　　 Ｄ．比色高溫計(jì) 9. 電阻式濕度傳感器最能夠測量大氣的（ B ） A．溫度 　　 Ｂ．濕度 　 Ｃ．成分　　　　 Ｄ．密度 10. 用來測量一氧化碳、二氧化硫等氣體的固體電介質(zhì)屬于（ D ） A．濕度傳感器　　 Ｂ．溫度傳感器　　　 Ｃ．力敏傳感器　 Ｄ．氣敏傳感器 17. 差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓太大時(shí)會(huì)使其靈敏度（C ） A．較大增加　　　 Ｂ．不變　　　　 Ｃ．下降　　　　 Ｄ．略有增加 4. 以下不屬于電容式傳感器測量電路的是（ B ） A．調(diào)頻電路　　?。拢糯笃鳌　　　　? Ｃ．交流電橋 　　 Ｄ．脈沖電路 5. 光敏電阻的工作原理是基于（ D ） A．磁電效應(yīng)　　　Ｂ．光生伏打效應(yīng)　　 Ｃ．外光電效應(yīng)　 Ｄ．內(nèi)光電效應(yīng) 6. 微應(yīng)變式傳感器依據(jù)的基本效應(yīng)是（ C ） A．磁電效應(yīng)　　?。拢畨弘娦?yīng) 　　 Ｃ．壓阻效應(yīng)　　　 Ｄ．光電效應(yīng) 7. 通常能夠產(chǎn)生壓磁效應(yīng)的物質(zhì)是（ C ） A．金屬 　　?。拢沾伞　? Ｃ．鐵磁材料 　　　 Ｄ．高分子 8. 以下不屬于超聲波傳感器主要性能指標(biāo)的是（ A ） A．工作壓力　　　Ｂ．工作溫度　　　?。茫`敏度　　 Ｄ．工作頻率 9. 利用半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件是（ B ） A．光敏電阻　　?。拢疅崦綦娮琛　　　。茫琶綦娮琛　。模γ綦娮? 11. SnO2和ZnO半導(dǎo)體材料常用于（ A ） A．氣敏傳感器?。拢姼惺絺鞲衅鳌。茫怆妭鞲衅?Ｄ． 電阻式傳感器 18. 光敏二極管在光照射時(shí)產(chǎn)生的電流稱為（ C ） A．暗電流 　 Ｂ．截止電流　　　 Ｃ．光電流　　 Ｄ．放大電流 7. 固體受到作用力后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為（ B ） A．電壓效應(yīng) 　 Ｂ．壓阻效應(yīng)　　 Ｃ．磁阻效應(yīng) ?。模ψ栊?yīng) 8. 當(dāng)超聲波從液體垂直入射到氣體時(shí)，反射系數(shù)接近1，此時(shí)超聲波會(huì)（ D ） A．幾乎全部透射?。拢畮缀跞课? Ｃ．幾乎全部折射 Ｄ．幾乎全部反射 11. 可燃?xì)怏w報(bào)警電路中，主要采用（C ） A．力敏傳感器　　 Ｂ．磁敏傳感器　　　 Ｃ．氣敏傳感器 Ｄ． 光敏傳感器 19. 電渦流傳感器常用的材料為（ D ） A．玻璃 　　 Ｂ．陶瓷　　　 Ｃ．高分子　　　 Ｄ．金屬 4. 以下特性屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性的是（ A ） A．瞬態(tài)響應(yīng) 　 Ｂ．線性度 　 　 ?。茫`敏度 　　　 Ｄ．穩(wěn)定性 7. 據(jù)光生伏打效應(yīng)制成的光電器件是（ B ） A．光敏電阻 　 Ｂ．光電池　　　 Ｃ．光敏二極管 ?。模饷艟чl管 10. 利用霍爾效應(yīng)制成的傳感器是（ C ） A．磁敏傳感器　　 Ｂ．溫度傳感器　　?。茫魻杺鞲衅鳌?Ｄ．氣敏傳感器 11. 影響超聲波的衰減程度的因素有介質(zhì)和（ B ） A．溫度 　 Ｂ．頻率 　　　Ｃ．濕度 　　　 Ｄ．濃度 17. 電容式濕度傳感器主要包括陶瓷電容式和（ B ） A．金屬電容式 Ｂ．高分子電容式　?。茫雽?dǎo)體電容式 Ｄ．單晶電容式 6. 利用外光電效應(yīng)原理制成的光電元件是（ B ） A．光敏電阻　　　Ｂ．光電管　　　　 Ｃ．光電池 　　 Ｄ．光敏晶體管 11. 熱電偶回路電動(dòng)勢主要包括接觸電勢和（ D ） A．輻射電勢 　?。拢疁囟入妱荨　　? Ｃ．熱電勢　　 Ｄ．溫差電勢 16. 傳感器按輸出量可分為數(shù)字傳感器和（ A ） A．模擬傳感器　 Ｂ．溫度傳感器　 Ｃ．生物量傳感器 Ｄ．化學(xué)量傳感器 17. 互感式電感傳感器又稱為（ B ） A．電流式傳感器?。拢儔浩魇絺鞲衅鳌。茫顒?dòng)傳感器　 Ｄ．渦流傳感器 19. 具有壓電效應(yīng)的物體稱為（ D ） A．磁電材料 　 Ｂ．光電材料　　　 Ｃ．壓電效應(yīng) 　 Ｄ．壓電材料 4. 電位器式電阻傳感器和應(yīng)變片式電阻傳感器相比，后者的靈敏度（ C ） A．低 　 Ｂ．與前者相等　　?。茫摺　　? Ｄ．無法確定 7. 光敏二極管在沒有光照時(shí)產(chǎn)生的電流稱為（ A ） A．暗電流 　　Ｂ．亮電流 　　?。茫怆娏? 　?。模畬?dǎo)通電流 12. 超聲波傳播速度最快的介質(zhì)是（ D ） A．水 　　?。拢諝? 　　　　Ｃ．氧氣 　　　　 Ｄ．鋼鐵 15. 從氣敏元件與被測氣體接觸到氣敏元件參數(shù)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)所需要時(shí)間稱為（ C ） A．靈敏度 　?。拢€(wěn)定性　　　 Ｃ．響應(yīng)時(shí)間　　　 Ｄ．選擇性 16. 具有壓磁效應(yīng)的磁彈性體叫做（ B ） A．壓電元件　　 Ｂ．壓磁元件　　 　Ｃ．壓阻元件　　 Ｄ．霍爾元件 17. 最適合制作霍爾傳感器的物質(zhì)是（ D ） A．絕緣體 　　?。拢饘? 　　　?。茫甈 型半導(dǎo)體 Ｄ．N型半導(dǎo)體 20. 光電傳感器的基本原理是基于物質(zhì)的（ B ） A．壓電效應(yīng) 　　Ｂ．光電效應(yīng)　　　 Ｃ．磁電效應(yīng)　　 Ｄ．熱電效應(yīng) 三、判斷題（在你認(rèn)為對的判斷后打，錯(cuò)的判斷后打，每題1分， 10題共10分） 1，壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，適合于頻率較低的被測量的測量，甚至是靜態(tài)量的測量。（ ） 2，光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大。這樣光敏電阻的靈敏度就高。（ ） 3，真值是指一定的時(shí)間及空間條件下，某物理量體現(xiàn)的真實(shí)數(shù)值。真值是客觀存在的，而且是可以測量的。（ ） 21.線性度是傳感器的靜態(tài)特性之一。 （√ ） 改正: 22.電渦流式傳感器可以進(jìn)行無接觸測量和探傷。 （√ ） 改正: 23.光電三極管不是根據(jù)光電效應(yīng)原理制成的。 （ ） 改正: 光電三極管是根據(jù)光電效應(yīng)原理制成的。 24.應(yīng)變片式壓力傳感器僅能對壓力進(jìn)行測量。 （?。? 改正: 應(yīng)變片式壓力傳感器可以對壓力進(jìn)行測量。 25.熱敏電阻除了用于溫度傳感器外，還可用于濕度傳感器。 （ √ ） 改正: 21.時(shí)間響應(yīng)特性為傳感器的靜態(tài)特性之一。 （ ） 改正: 時(shí)間響應(yīng)特性為傳感器的動(dòng)態(tài)特性之一 22.變壓器式傳感器可以進(jìn)行無接觸測量。 （√　 ） 改正: 23.光敏二極管是根據(jù)壓電效應(yīng)原理制成的。 （ ） 改正: 光敏二極管是根據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)原理制成的。 24.電阻應(yīng)變片式傳感器可以對位移、加速度、壓力等進(jìn)行測量。 （√　 ） 改正: 25.石英音叉諧振傳感器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)和諧振特性制成的。（√ ） 改正: 21.在傳感器的基本特性中，瞬態(tài)響應(yīng)特性是其動(dòng)態(tài)特性之一。 （√ ） 改正: 22.電渦流式傳感器不可以進(jìn)行無接觸測量。 （ ） 改正: 電渦流式傳感器可以進(jìn)行無接觸測量。 23.鈦酸鋇壓電陶瓷可用于制備光電傳感器。 （ ） 改正: 鈦酸鋇壓電陶瓷可用于制備壓電傳感器。 24.電容式傳感器可以對位移、加速度、壓力等進(jìn)行測量。 （√ ） 改正: 25.接觸燃燒式氣體傳感器屬于氣敏傳感器。 （ √ ） 改正: 21.傳感器的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指的是輸入信號為正弦信號的頻率響應(yīng)。 （√ ） 改正: 22.電容式傳感器不可實(shí)現(xiàn)非接觸測量。 （　 ） 改正: 電容式傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸測量。 23.在電磁波譜的可見光范圍內(nèi)，紫光攜帶的能量最大。 （√ ） 改正: 24光電耦合器件僅是光敏元件的組合。 （　 ） 改正: 光電耦合器件是發(fā)光元件和光敏元件的組合。 25.超聲波測流速的機(jī)理是它在靜止流體和流動(dòng)流體中的傳播速度不同。（√ ） 改正: 21.線性度描述的是傳感器的動(dòng)態(tài)特性之一。 （ ） 改正: 線性度描述的是傳感器的靜態(tài)特性之一。 22.磁敏傳感器可以進(jìn)行無接觸測量。 （　√ ） 改正: 23.壓電式壓力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)原理制成的。 （ √ ） 改正: 24.力敏傳感器可以對力、力矩、壓力等進(jìn)行測量。 （　√ ） 改正: 熱電偶屬于溫度傳感器。 25. 熱電偶不屬于溫度傳感器。 （ ） 改正: 21. 智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號一定為數(shù)字信號。 （ ） 改正: 智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號可以為數(shù)字信號。 22. 電渦流式傳感器可以進(jìn)行無接觸測量位移、振幅、板材厚度等參量。 （√　 ） 改正: 23. 磁敏二極管是根據(jù)光生伏打效應(yīng)制成的。 （ ） 改正: 磁敏二極管是根據(jù)內(nèi)光電效應(yīng)制成的。 24. 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的傳感器。 （　√ ） 改正: 25. 諧振傳感器可以測量壓力、頻率等參量。 （ √ ） 改正: 21.傳感器按輸入量分為模擬式和數(shù)字式傳感器。 （ ） 改正: 傳感器按輸出量分為模擬式和數(shù)字式傳感器。 22.電渦流式傳感器屬于電容式傳感器，可以用于無損探傷。 （ ） 改正: 電渦流式傳感器屬于電感式傳感器，可以用于無損探傷。 23.光譜特性是光電元件的特性之一。 （√ ） 改正: 24.壓磁式傳感器和磁阻式傳感器都屬于磁敏傳感器。 （√　 ） 改正: 25.電阻傳感器和電容傳感器都可以用于濕度的測量。 （√ ） 改正: 四、簡答題（4題，共18分） 301、試述傳感器的定義、共性及組成。 ?答：①傳感器的定義：能感受被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置；②傳感器的共性：利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)或生物特性，將非電量(如位移、速度、加速度、力等)轉(zhuǎn)換為電量(電壓、電流、電容、電阻等)；③傳感器的組成：傳感器主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 302、什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性?簡述在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要。 答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指傳感器對動(dòng)態(tài)激勵(lì)(輸入)的響應(yīng)(輸出)特性，即其輸出對隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 傳感器的靜態(tài)特性是指它在穩(wěn)態(tài)(靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài))信號作用下的輸入－輸出關(guān)系。靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入、輸出關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。 當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要。 304、什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。 ?答：材料的電阻變化是由尺寸變化引起的，稱為應(yīng)變效應(yīng)。 應(yīng)變式傳感器的基本工作原理：當(dāng)被測物理量作用在彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，將引起應(yīng)變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。輸出的電量大小反映了被測物理量的大小。 306、在傳感器測量電路中，直流電橋與交流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場合?用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪些改善? 答：直流電橋適合供電電源是直流電的場合，交流電橋適合供電電源是交流的場合。 半橋電路比單橋電路靈敏度提高一倍，全橋電路比單橋電路靈敏度提高4倍，且二者均無非線性誤差。 ?311、根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型?每種類型各有什么特點(diǎn)?各適用于什么場合? ?答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為3種：變極板間距的變極距型、變極板覆蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。 變極板間距型電容式傳感器的特點(diǎn)是電容量與極板間距成反比，適合測量位移量。 變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點(diǎn)是電容量與面積改變量成正比，適合測量線位移和角位移。 變介質(zhì)型電容傳感器的特點(diǎn)是利用不同介質(zhì)的介電常數(shù)各不相同，通過改變介質(zhì)的介電常數(shù)實(shí)現(xiàn)對被測量的檢測，并通過電容式傳感器的電容量的變化反映出來。適合于介質(zhì)的介 電常數(shù)發(fā)生改變的場合。 ?316、何謂電渦流效應(yīng)?怎樣利用電渦流效應(yīng)進(jìn)行位移測量? ?答：:電渦流效應(yīng)指的是這樣一種現(xiàn)象：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過導(dǎo)體的磁通將發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢，該電動(dòng)勢在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流，并形成閉合曲線，狀似水中的渦流，通常稱為電渦流。 利用電渦流效應(yīng)測量位移時(shí)，可使被測物的電阻率、磁導(dǎo)率、線圈與被測物的尺寸因子、線圈中激磁電流的頻率保持不變，而只改變線圈與導(dǎo)體間的距離，這樣測出的傳感器線圈的阻抗變化，可以反應(yīng)被測物位移的變化。 317、試比較自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的異同。 答： (1)不同點(diǎn)： 1 )自感式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化； 2)差動(dòng)變壓器式傳感器把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。 (2)相同點(diǎn)：兩者都屬于電感式傳感器，都可以分為氣隙型、氣隙截面型和螺管型。 323、什么是正壓電效應(yīng)?什么是逆壓電效應(yīng)?什么是縱向壓電效應(yīng)?什么是橫向壓電效應(yīng)? ?答：正壓電效應(yīng)就是對某些電介質(zhì)沿一定方向施以外力使其變形時(shí)，其內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象而使其出現(xiàn)電荷集聚的現(xiàn)象。 當(dāng)在片狀壓電材料的兩個(gè)電極面上加上交流電壓，那么壓電片將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，即壓電片在電極方向上產(chǎn)生伸縮變形，壓電材料的這種現(xiàn)象稱為電致伸縮效應(yīng)，也稱為逆壓電 效應(yīng)。 沿石英晶體的x軸(電軸)方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱為"縱向壓電效應(yīng)"。沿石英晶體的y軸(機(jī)械軸)方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱為"橫向壓電效應(yīng)"。 331、簡述熱電偶的幾個(gè)重要定律，并分別說明其實(shí)用價(jià)值。 答：1、中間導(dǎo)體定律；2、標(biāo)準(zhǔn)電極定律；3、 連接導(dǎo)體定律與中間溫度定律 實(shí)用價(jià)值：略。 332、熱電偶測溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的補(bǔ)償方法有哪些？ 答（1）因?yàn)闊犭娕嫉臒犭妱葜挥挟?dāng)冷端的溫度恒定時(shí)才是溫度的單值函數(shù)，而熱電偶的標(biāo)定時(shí)是在冷端溫度特定的溫度下進(jìn)行的，為了使熱電勢能反映所測量的真實(shí)溫度，所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。 （2）A：補(bǔ)償導(dǎo)線法B：冷端溫度計(jì)算校正法C：冰浴法D：補(bǔ)償電橋法。 第333題圖 333、試說明如圖所示的熱電偶三線制測溫時(shí)，是如何消除連接導(dǎo)線電阻r帶來的測溫誤差的。 答：?當(dāng)電橋平衡時(shí)，可寫出下列關(guān)系式，即 ? 由此可以得出 ?設(shè)計(jì)電橋時(shí)如滿足R1=R2則圖中右邊含有r的項(xiàng)完全消去，這種情況下連線阻r對橋路平衡毫無影響，即可以消除熱電阻測量過程中r的影響。但必須注意，只有在對稱電橋(R1=R2的電橋) ，且只有在平衡狀態(tài)下才如此。 335、熱電阻傳感器主要分為哪兩種類型?它們分別應(yīng)用在什么場合? ?答: (l)鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻?溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。 (2)銅電阻傳感器：價(jià)錢較鉛金屬便宜。在測溫范圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價(jià)格便宜。不足之處是測量精度較鉛電阻稍低、電阻率小。 ?336、要用熱電偶來測量兩點(diǎn)的平均溫度，若分別用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，請簡述其原理，指出這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么? 答：在并聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢為2個(gè)熱電偶的熱電動(dòng)勢的平均電動(dòng)勢，即它已經(jīng)自動(dòng)得到了2個(gè)熱電動(dòng)勢的平均值，查表即可得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、自動(dòng)，誤差小，精度高。缺點(diǎn)：當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶損壞后，不易立即發(fā)現(xiàn)，且測得的熱電動(dòng)勢實(shí)際上只是某一個(gè)熱電偶的。 在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢為環(huán)路中2個(gè)熱電偶的總熱電動(dòng)勢，還要經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn):當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶損壞后， 可以立即發(fā)現(xiàn)；可獲得較大的熱電動(dòng)勢并提高靈敏度。缺點(diǎn)：過程較復(fù)雜，時(shí)效性低，在計(jì)算中，易引入誤差，精度不高。 339、什么是光電效應(yīng)和光電器件?常用的光電器件有哪幾大類? 答：所謂光電效應(yīng)，是指物體吸收了具有一定能量的光子后所產(chǎn)生的電效應(yīng)。根據(jù)光電效應(yīng)原理工作的光電轉(zhuǎn)換器件稱為光電器件。 常用的光電器件主要有外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件兩大類。 340、試解釋外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件各自的工作基礎(chǔ)并舉例。 答：外光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)基于外光電效應(yīng)。所謂外光電效應(yīng)，是指在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象。相應(yīng)光電器件主要有光電管和光電倍增管。 內(nèi)光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)是基于內(nèi)光電效應(yīng)。所謂內(nèi)光電效應(yīng)，是指在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢的現(xiàn)象，它可分為光導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。內(nèi) 光電效應(yīng)器件主要有光敏電阻、光電池、光敏二極管和光敏晶體管。 ?341、什么是光電式傳感器?光電式傳感器的基本工作原理是什么? ?答：光電式傳感器(或稱光敏傳感器) 。利用光電器件把光信號轉(zhuǎn)換成電信號(電壓、電流、電阻等)的裝置。 光電式傳感器的基本工作原理是基于光電效應(yīng)的，即因光照引起物體的電學(xué)特性而改變的現(xiàn)象。 名詞解釋: 36.熱電效應(yīng) 熱電效應(yīng)是兩種不同的導(dǎo)體組成閉合回路時(shí)(1分)，若兩接點(diǎn)溫度不同1分)在該電路中產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象.(1分) 38.霍爾效應(yīng) 當(dāng)置于磁場中的半導(dǎo)體薄片的電流方向與磁場方向不一致時(shí)(1分)，在半導(dǎo)體薄片上平行于電流和磁場方向(1分)的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象.（1分） 38.光電效應(yīng) 用光照射某一物體（1分），組成該物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)的物理現(xiàn)象.（2分） 38.靈敏度 傳感器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)（1分）輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比.（2分） 37.內(nèi)光電效應(yīng) 光照射于某一物體上，(1分)使其導(dǎo)電能力發(fā)生變化的現(xiàn)象.(2分) 39.簡述傳感器的基本組成。 傳感器一般由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。(2分) 敏感元件是能夠完成預(yù)變換作用的器件；(1分) 轉(zhuǎn)換元件是能將感覺到的被測非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量的器件；(1分) 轉(zhuǎn)換元件是傳感器的核心部分。(1分) 并不是所有的傳感器都包括敏感元件與轉(zhuǎn)換元件.(1分) 42.光纖的主要參數(shù)有哪些？ 光纖的主要參數(shù)有：(1)數(shù)值孔徑 它反映纖芯吸收光量的多少，是標(biāo)志光纖接受性能的重要參數(shù)；(2分) （2）光纖模式 就是光波沿光纖傳播的途徑和方式；(2分)（3）傳播損耗 是由光纖纖芯材料的吸收、散射以及光纖彎曲處的輻射損耗影響造成的.(2分) 46.在《傳感器技術(shù)》這門課程中講述了多種傳感器，其中溫度傳感器在實(shí)際應(yīng)用中具有重要實(shí)用價(jià)值，試論述常用的溫度傳感器的異同。 答:常用的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻和集成溫度傳感器等;(2分)它們的相同點(diǎn)是：都是接觸式測溫方法;(1分) 不同點(diǎn)是：（1）工作原理不同 熱電偶依據(jù)的是熱電效應(yīng)，熱敏電阻利用的是半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，集成溫度傳感器是利用感溫PN的電壓電流特性與溫度的關(guān)系;(3分) （2）主要特點(diǎn)不同 熱電偶具有種類多、結(jié)構(gòu)簡單、感溫部小、廣泛用于高溫測量的特點(diǎn)，熱敏電阻具有種類多、精度高、感溫部較大、體積小、響應(yīng)快、靈敏度高等特點(diǎn)，集成溫度傳感器具有體積小、反應(yīng)快、線性好、價(jià)格低等特點(diǎn).(3分) 40.電渦流傳感器是如何實(shí)現(xiàn)探傷的？ 使電渦流傳感器與被測體距離不變，如有裂紋出現(xiàn)，將會(huì)引起金屬的電阻率、磁導(dǎo)率的變化。(3分)在裂紋處也可以說有位移的變化。這些綜合參數(shù)的變化將會(huì)引起傳感器參數(shù)的變化，(2分)通過測量傳感器參數(shù)的變化即可達(dá)到探傷的目的. (1分) 43.簡述霍爾電勢的產(chǎn)生原理。 一塊半導(dǎo)體薄片置于磁場中(磁場方向垂直于薄片)，當(dāng)有電流流過時(shí)，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（2分） 結(jié)果在半導(dǎo)體的后端面上電子有所積累，而前端面缺少電子，因此后端面帶負(fù)電，前端面帶正電，在前后端面形成電場，該電場產(chǎn)生的力阻止電子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)；(2分) 當(dāng)兩力相平衡時(shí)，電子積累也平衡，這時(shí)在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場，相應(yīng)的電勢稱為霍爾電勢.(2分) 46.傳感器技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，其中超市收款臺(tái)采用條形碼掃描的方法來得到各種商品的信息，實(shí)現(xiàn)快速收費(fèi)的目的。條形碼掃描的方法涉及到光電傳感器，試分析條形碼掃描筆的工作原理。 答：掃描筆的前方為光電讀入頭，它由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管組成；(2分) 當(dāng)掃描筆在條形碼上移動(dòng)時(shí)，若遇黑色收線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光將被黑線吸收，光敏三極管接受不到反射光，呈現(xiàn)高阻抗，處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)遇到白色間隔時(shí)，發(fā)光二極管所發(fā)出的光纖，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生電流而導(dǎo)通；(4分)整個(gè)條形碼被掃描后，光敏三極管將條形碼變成了一個(gè)個(gè)電脈沖信號，該信號經(jīng)放大、整形后便形成寬窄與條形碼線的寬窄及間隔相對應(yīng)的脈沖列，脈沖列經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，完成對條形碼的識(shí)讀. (3分) 五 、計(jì)算綜合題（3題，共22分） 1、如圖為實(shí)驗(yàn)室常采用的冰浴法熱電偶冷端溫度補(bǔ)償接線圖， （1） 圖中依據(jù)了熱電偶兩個(gè)基本定律，分別指出并簡述其內(nèi)容；（4分） （2） 將冷端至于冰水槽的主要原因是什么？（2分） （3） 對補(bǔ)償導(dǎo)線有何要求？（2分） 答案： （1） 中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中，只要接入的第三導(dǎo)體兩端溫度相同，則對回路的總的熱電動(dòng)勢沒有影響。中間溫度定律：熱電偶AB的熱電勢僅取決于熱電偶的材料和兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度，而與溫度沿?zé)犭姌O的分布以及熱電極的參數(shù)和形狀無關(guān)。 （2） 熱電偶分度表以0攝氏度為基準(zhǔn)； （3） 與導(dǎo)體材料A、B有相同熱電特性 （不同型號的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同；連接補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的正負(fù)極一一對應(yīng)；補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（0~100℃），否則會(huì)給測量帶來誤差。） 361、一臺(tái)精度等級為0.5級、量程范圍600~1200℃的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗(yàn)時(shí)某點(diǎn)最大絕對誤差是4℃，問此表是否合格？ 解：根據(jù)精度定義表達(dá)式A=△A/ YF.S100%，并由題意已知：A=0.5%，YF.S=（1200—600）℃，得最大允許絕對誤差 △ A=A.YF.S=0.5%（1200—600）=3℃ 此溫度傳感器最大允許絕對誤差為3℃。檢驗(yàn)?zāi)滁c(diǎn)的最大絕對誤差為4℃，大于3℃，故此傳感器不合格。 366、已知某溫度計(jì)測量范圍0~200℃。檢測測試其最大誤差△Ymax=4℃，求其滿度相的誤差，并根據(jù)精度等級標(biāo)準(zhǔn)判斷精度等級。 解：YFS=200－0=200 由A=ΔA/YFS＊100％有 A＝4/200＊100％＝2％。 精度特級為2.5級。 367、檢定一臺(tái)1.5級刻度0~100Pa壓力傳感器，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)50Pa處誤差最大為1.4Pa，問這臺(tái)壓力傳感器是否合格？ 解：根據(jù)精度定義表達(dá)式：A＝ΔA/AyFS*100%,由題意可知：A＝1.5％，YFS＝100 所以 ΔA＝A YFS＝1.5 因?yàn)? 1.4＜1.5 所以 合格。 F F R1 R3 R2 R4 計(jì)算題374題圖 374、采用四片相同的金屬絲應(yīng)變片（K=2），將其貼在實(shí)心圓柱形測力彈性元件上。如圖（a）所示，力F=1000kg。圓柱斷面半徑r=1cm，楊氏模量E=2107N/cm2，泊松比m =0.3。求（1）畫出應(yīng)變片在圓柱上貼粘位置及相應(yīng)測量橋路原理圖；（2）各應(yīng)變片的應(yīng)變e =？電阻相對變化量△R/R=？ 解：（1）按題意采用四個(gè)相同應(yīng)變片測力彈性元件，貼的位置如圖374（a）所示。 R1、R3沿軸向受力F作用下產(chǎn)生正應(yīng)變 e 1＞0， e 3＞0； R2、R4沿圓周方向貼則產(chǎn)生負(fù)應(yīng)變 e 2＜0， e 4＜0。 四個(gè)應(yīng)變電阻接入橋路位置入圖（b）所示。從而組成全橋測量電路可以提高輸出電壓靈敏度。 （2） e1＝e 3＝s/E ＝F/(SE)＝10009.8/（23.14122107）＝1.5610－4＝156 m e e2＝ e4＝－ m F/SE＝－0.31.5610－4 　=－0.4710－4＝－47 m e △R1/R1＝△R3/R3＝k1 e ＝21.5610－4 =3.1210－4 △R2/R2＝△R4/R4＝－k2 e＝-20.4710－4＝-0.9410－4 376、采用四個(gè)性能完全相同的電阻應(yīng)變片（靈敏度系數(shù)為K），將其貼在薄壁圓筒式壓力傳感元件外表圓周方向，彈性元件周圍方向應(yīng)變， 計(jì)算題376題圖 式中，p為待測壓力， m泊松比，E楊式模量，d為筒內(nèi)徑，D為筒外徑?，F(xiàn)采用直流電橋電路，供電橋電壓U。 要求滿足如下條件： （1）該壓力傳感器有溫度補(bǔ)償作用； （2）橋路輸出電壓靈敏度最高。 試畫出應(yīng)變片粘貼位置和相應(yīng)橋路原理圖并寫出橋路輸出電壓表達(dá)式。 解：按題意要求圓周方向貼四片相同應(yīng)變片如果組成等臂全橋電路。當(dāng)四片全感受應(yīng)變時(shí)，橋路輸出信號為零。故在此種情況下，要求有補(bǔ)償環(huán)境溫度變化的功能，同時(shí)橋路輸出電壓還要足夠大，應(yīng)采取參比測量方式即兩片R1、R3貼在有應(yīng)變的圓筒壁上做敏感元件，而另兩貼片R2、R4在不感受應(yīng)變的圓筒外壁上作為補(bǔ)溫元件，如圖（a）所示。 然后再將四個(gè)應(yīng)變片電阻接入圖（b）橋臂位置上。此時(shí)被測壓力變化時(shí)， R1、R3隨筒壁感受正應(yīng)變量e 1>0， e 3 >0。并且e 1＝ e 3 ；R2和R4所處位置筒壁不產(chǎn)生應(yīng)變，故e 2＝ e 4＝0。橋路電壓U0只與敏感元件R1、R3有關(guān)，故把R1和R3放在橋壁上，可獲得較高的電壓靈敏度。則輸出信號電壓U0為 另一方面R2、R4放于橋臂上與R1、R3組成的全橋測量電路，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)產(chǎn)生的電阻變化量均相同，故對環(huán)境溫度變化有補(bǔ)償作用，使 ? 403、一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯，平均長度為12cm，橫截面面積為1.5 cm2，平均相對磁導(dǎo)率為μr= 2000。求: (1)均勻繞線500匝時(shí)的電感； (2)匝數(shù)增加1倍時(shí)的電感。 解：當(dāng)線圈繞在這種圓形的磁芯上時(shí)，電感的計(jì)算公式為 44.已知某廠生產(chǎn)的線性繞線電位器參數(shù)為：導(dǎo)線的電阻率ρ=3.1410-3Ωm，導(dǎo)線橫截面積S=3.1410-6m2，繞線節(jié)距t＝1mm，電位器骨架的高h(yuǎn)=50mm，寬b=30mm，試求 （1）該電位器的電阻靈敏度KR； （2）若通過導(dǎo)線的