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传感器技术及应用试题及答案（一）
传感器技术及应用的期末考试就到了。为此阳光网小编为大家推荐了传感器技术及应用试题和参考答案，希望能帮到大家。
传感器技术及应用试题
一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)
1、在以下几种传感器当中( )属于自发电型传感器。
A、电容式 B、电阻式 C、压电式 D、电感式
2、( )的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径 B、热端和冷端的温度
C、热端和冷端的温差 D、热电极的电导率
3、将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的( )。
A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应
4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。
A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变
C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持不变
5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，可测得最大的容量。
A、塑料薄膜 B、干的纸 C、湿的纸 D、玻璃薄片
6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。
A、提高测量灵敏度 B、减小非线性误差
C、提高电磁兼容性 D、减小引线电阻的影响
7、当石英晶体受压时，电荷产生在( ) 。
A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上
8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。
A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环
9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。
A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用
C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度
10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了( )测量方法。
A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零点式
11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。
A、20dB B、1 dB C、0 dB D、50dB
12、发现某检测仪表机箱有麻电感,必须采取( )措施。
A、接地保护环 B、将机箱接大地
C、抗电磁干扰 D、抗红外辐射
13、改变电感传感器的引线电缆后，( )
A不必对整个仪器重新标定
B 必须对整个仪器重新调零
C 必须对整个仪器重新标定
D不必对整个仪器重新调零
14、应变片绝缘电阻是指已粘贴的( )应变片的之间的电阻值。
(1)覆盖片与被测试件 (2)引线与被测试件
(3)基片与被测试件 (4)敏感栅与被测试件
A (1)(2) B (1) (2) (3) C (1) (4) D (1) (2)(3)(4)
15、在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为( )
A磁电效应 B声光效应 C光生伏特效应 D光电导效应
16、码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的.传感器。码盘按结构可以分为接触式、光电式和( )三种。
A变电式 B磁电式 C电磁式 D感应同步器
17、利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移来决定被测量的方法称为( )
A 零位式测量 B 微差式测量
C 偏差式测量 D 直接测量
18、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。
A 系统误差 B 变值系统误差
C 恒值系统误差 D 随机误差
19、传感器的静态特性包括( )
(1) 灵敏度 (2)分辨力 (3)线性度 (4)迟滞
A (1)(2) B (1)(3) C (1) (2)(4) D (1) (2)(3)(4)
20、按照测量过程的特点可以将测量方法分为( )。
A 直接测量和间接测量
B 偏差式测量和零位式测量
C 接触式测量和非接触式测量
D 静态测量和动态测量
二、填空题 (本大题共5空，每空2分，共10分)
21、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为 ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 。
22、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的
倍左右为宜。
23、传感器由 、 、 三部分组成。
三、证明题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)
24、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。
四、简答题(本大题共5小题，每小题5分，共25分)
25、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势?分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。
26、霍尔元件能够测量哪些物理参数?霍尔元件的不等位电势的概念是什么?
27、论述CCD的工作原理，如何用设计一台摄像机。
28人们说，SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势，为什么?
29、什么是系统误差?系统误差产生的原因是什么?如何减小系统误差?
五、论述题(本大题共1题，每小题15分，共15分)
30、介绍传感器的作用、应用与地位及传感器的发展方向。
《传感器应用及技术》试卷答案
一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)
1、C 2、C 3、C 4、B 5、D
6、D 7、B 8、C 9、C 10、C
11、C 12、B 13、C 14、C 15、D
16、C 17、C 18、B 19、D 20、A
二、填空题 (本大题共5空，每空2分，共10分)
21、±1℃，±1% 22、1.5倍 23、敏感元件、传感元件、测量转换电路
三、证明题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)
24、证明： 大学生期末试题及答案-大学生学习网
略去的二次项,即可得
四、简答题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)
25、答：①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势。因而有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势，通称热电势。daxuesheng.hunaudx.com
②接触电动势：接触电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。
③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势。
④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。
⑤热电偶三定律
a中间导体定律
b中间温度定律
c参考电极定律
⑥误差因素：参考端温度受周围环境的影响
措施：a 恒温法b计算修正法(冷端温度修正法)c仪表机械零点调整法d热电偶补偿法e电桥补偿法f冷端延长线法
26、答：霍尔组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。
温度补偿方法：
a 分流电阻法：适用于恒流源供给控制电流的情况。
b 电桥补偿法
27、论述CCD的工作原理，如何用设计一台摄像机。7.4(6分)
答：CCD是一种半导体器件，在N型或P型硅衬底上生长一层很薄的SiO2，再在SiO2薄层上依次序沉积金属电极，这种规则排列的MOS电容数组再加上两端的输入及输出二极管就构成了CCD芯片。CCD可以把光信号转换成电脉冲信号。每一个脉冲只反映一个光敏元的受光情况，脉冲幅度的高低反映该光敏元受光的强弱，输出脉冲的顺序可以反映光敏元的位置，这就起到图像传感器的作用。
28、答：从SMART传感器的功能和优点两方面来看
①功能
自补偿功能：如非线性、温度误差响应时间等的补偿
自诊断功能：如在接通电源时自检
微处理器和基本传感器之间具有双向通信功能，构成一死循环工作系统
信息存储和记忆功能
数字量输出和显示
②优点：
精度高，可通过软件来修正非线性，补偿温度等系统误差，还可补偿随机误差，从而使精度大为提高
有一定的可编程自动化能力。包括指令和数据存储、自动调零、自检等
功能广。智能传感器可以有多种形式输出，通过串口、并口、面板数字控制数或CRT显示，并配打印机保存资料
功能价格比大。在相同精度条件下，多功能智能传感器比一功能普通的传感器性能价格比大
可见，SMART传感器代表着今后传感器发展的总趋势。
29、答：当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按照一定的规律性出现，则把这种误差称为系统误差。
系统误差出现的原因有：
①工具误差：指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。
②方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起的误差。
③定义误差：是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。
④理论误差：是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的`误差。
⑤环境误差：是由于测量仪表工作的环境(温度、气压、湿度等)不是仪表校验时的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的误差。
⑥安装误差：是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。
⑺个人误差：是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。
减小系统误差的方法：
①引入更正值法：若通过对测量仪表的校准，知道了仪表的更正值，则将测量结果的指示值加上更正值，就可得到被测量的实际值。
②替换法：是用可调的标准量具代替被测量接入测量仪表，然后调整标准量具，使测量仪表的指针与被测量接入时相同，则此时的标准量具的数值即等于被测量。
③差值法：是将标准量与被测量相减，然后测量二者的差值。
④正负误差相消法：是当测量仪表内部存在着固定方向的误差因素时，可以改变被测量的极性，作两次测量，然后取二者的平均值，以消除固定方向的误差因素。
⑤选择最佳测量方案：是指总误差为最小的测量方案，而多数情况下是指选择合适的函数形式及在函数形式确定之后，选择合适的测量点。
五、论述题(本大题共2题，每小题8分，共16分)
30、介绍传感器的作用、应用与地位及传感器的发展方向。
论述传感器在电冰箱中的应用。
传感器的作用可包括信息收集、信息数据的交换及控制信息采集。
传感器应用方向工业检测和自动控制系统中、汽车中、家用电器中、人体医学、机器人、人体医学、航空航天技术及遥感技术。
传感器的发展方向不断扩大的测量范围、提高测量精度及可靠性、开发新领域与新技术、微型化与智能化。
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