1、传感器原理单元测试一、选择题（每题 1 分，共计 25 分）1、下述对传感器灵敏度的描述不正确的是： （ ）A 对线性传感器，灵敏度随输入量而变化B 对非线性传感器，灵敏度随输入量而变化C 等于传感器输出量与相应的输入量的变化值之比D 对线性传感器，灵敏度为常数2、光敏晶体管的工作原理是基于（ ）效应。 A.外光电 B.内光电 C.光生电动势 C.热电3、压电式加速度传感器是_信号的传感器。A. 适于测量任意 B. 适于测量直流 C. 适于测量缓变 D. 适于测量动态4、下面四个曲线给出了四种不同材料制成的半导体气敏传感器对 CO 的气敏特性，现在为了检测 CO，应选用哪一种灵敏度最高 （ ）
2、5、下图为置于磁场中的霍尔器件,用万用表测量霍尔电压 VH，若 VH小于 0，则下列描述正确的是 （ ）A 霍尔器件为 N 型半导体 B 霍尔系数大于 0C 电子为少数载流子 D 霍尔器件灵敏度与电子浓度成正比6、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力 F 作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（ ）A、 当 F 向上压膜片电极时，电容将减小B、 当 F 向上压膜片电极时，电容将增大C、 当 F 变小时，电容将增大D、 差条件，无法判断R()CO 浓度R()CO 浓度R()CO 浓度R()
3、CO 浓度A B C D - - - - - - - - - -+ + + + + + + + - -IsVHB+7、如图所示， 、 为定值电阻，是小灯泡， 为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）、电压表的示数减小；、 中电流增加、小灯泡的功率增大；、都不对8、对集成温度传感器，下列叙述不正确的是 （ ）A 输出线性好 B 测量精度高C 测量温度范围大 D 满量程非线性偏离小9、由_和应变片以及一些附件(补偿元件、保护罩等)组成的装置称为应变式传感器。A.弹性元件 B.调理电路 C.信号采集电路 D.敏感元件 10、迟滞差表明的是在_期间输出-输入特性曲线不重合的程度。 A.多次测量 B.同次
4、测量C.正反行程 D.不同测量11、下列对传感器动态特性的描述正确的是 （ ）A 一阶传感器的时间常数 越大, 其响应速度越快B 二阶传感器的固有频率 0 越小, 其工作频带越宽C 一阶传感器的时间常数 越小, 其响应速度越快。 D 二阶传感器的固有频率 0 越小, 其响应速度越快。12、如图所示， 是光敏电阻，当开关闭合后在没有光照射时，a、b 两点等电势，当用光照射电阻 时，则（ ）、 的电阻变小，a 点电势高于 b 点电势、 的电阻变小，a 点电势低于 b 点电势、 的电阻变大，a 点电势等于 b 点电势、 的电阻变大，a 点电势低于 b 点电势13、按传输模式光纤可分为 （ ） A 普
5、通光纤与通信光纤 B 单模光纤与多模光纤C 阶跃光纤与渐变光纤 D 玻璃光纤与塑料光纤14、对压电效应的描述正确的是 （ ） A 当晶体沿一定方向伸长或压缩时在其表面会产生电荷B 当陶瓷沿一定方向伸长或压缩时在其表面会产生电荷C 当某些晶体或陶瓷在外电场的作用下发生形变，这种现象叫压电效应D 晶体的压电效应是一种机电耦合效应，是由力学量（应力、应变）与电学量（电场强度、电位移失量）之间相互耦合产生的。 15、如图是观察电阻值随温度变化情况示意图。现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是（ ）A、 如果 R 为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B、 如果 R 为金属热电阻，
6、读数变小，且变化不明显C、 如果 R 为热敏电阻（用半导体材料制作） ，读数变化非常明显D、 如果 R 为热敏电阻（用半导体材料制作） ，读数变化不明显16、蠕变是指已粘贴好的应变片，在温度一定并承受一定的机械应变时，指示应变值随 _的变化。 A.位移 ； B.压强； C.时间； D.外力作用17、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18、对集成温度传感器，下列叙述不正确的是 （ ）A 输出线性好 B
7、测量精度高C 测量温度高 D 满量程非线性偏离小19、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20、在压电材料的主要特性参数中， （ ）是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。 压电常数 介电常数 居里点 弹性常数21、金属或半导体在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化，这种物理现象称为（ ）A 霍尔效应 B 光电效应 C 应变效应 D 压电效应22、在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象称（ ） 光电效应 B 光生伏特效应 C 内光电效应 D 外光电效应23、在霍尔元件的主要指标中，K H 是指（ ）灵敏度。 磁
8、 乘积 电流 电势24、在压电材料的主要特性参数中， （ ）是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。 压电常数 介电常数 居里点 弹性常数25、某些电介质，当在电介质极化方向施加电场，它会产生变形，这种现象称为（ ）A 逆压电效应 B 正压电效应 C 负压电效应 D 无压电效应二、填空题1、为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括. 、 、 三种方法。2、如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一 Pt00 热电阻Rt 的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往 Rt 上擦一些酒精，表针将向（填“左”或“右” ）移动；若用吹风机将热风
9、吹向电阻，表针将向（填“左”或“右”）移动。 3、为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为传感器，它输入的是信号，经传感器转换后，输出的是信号。4、320K 时某材料对 0.65m 光的吸收系数 为 2000cm-1,则平均透入深度为 ；若对 0.8m 光，平均透入深度为 10m ，则 = 。5、若应变计基长 L=20mm,应变波速 v=5000m/s,则上升时间 tk= ,可测频率 f= 。6、从传感器机理上来说，光纤传感器可分为 型和 型两种7、传感器的静态特性有 、 、 等。8、电感传感器从结构上可分为
10、 、 和 三部分。9、根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即 、 及测量电路。10、压电式传感器利用 效应工作，常用的前置放大器有 放大器和 。11、温度传感器要以把转换成，再由指针式仪表或数字式仪表显示出来这就是指针式测温仪和数字式测温仪的原理由于电信号可以远距离传输，所以应用温度传感器可以进行远距离测温12、当超声波从一种介质入射到另一种介质时，在界面上会产生 ，使它在检测技术中获得广泛应用，如 等。13、目前压电材料可分为三大类， 、 和新型压电材料。14、红外测温是 测温，特别适合于高温及高压物体的温度测量，其中调制盘的作用_ _。15、光敏电阻在室温下，在全暗后经过一定时间测
11、量的阻值，称为 。此时流过的电流，称为_ 。三、综合应用题1、如图所示为利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A 为光源，B 为光电接收器，A、B 均固定在小车上，C 为小车的车轮车轮转动时，A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被 B 接收并转换成电信号，由电路记录和显示若实验显示单位时间的脉冲数 n，累积脉冲数为 N，则要测出小车的速度和行程还必须测量哪些物理数据？简述系统工作原理，给出小车速度的表达式 V 和行程的表达式为 s。2、下图中 RH 为湿度传感器，仔细阅读电路后，试完成： 分析电路功能。 简要说明电路工作原理若要直接从微安表读出待测物理量，需要做哪些工作？ 3、
12、生活中，经常用到用光控制电路的情况如路灯的控制开关，傍晚时等光暗到一定程度，路灯会自动点亮，清晨时光亮到一定程度，路灯自动熄灭下图是光敏电阻、两个电源、带放大器的断电器和灯的示意图，继电器的线圈 A 绕在软铁芯上，并且跟放大器的输出端c、d 相连，a、b 是放大器的输入端，作用是：当输入端回路中电流发生较小变化时，输出端回路中电流发生较大的变化当线圈 A 产生的磁场足够强时，就会克服弹簧 K 的弹力将RHR1R2 R31000KHzR0T1. R4R5R6 Q1C110uF C210uF1243D1 XMM1C310uF9VVCC微安表衔铁 c 吸下，触头 D 断开、触头 B 接通；当输入端回
13、路中电流变化较小时，线圈 A 产生的磁场不足以吸住衔铁 C，则触头 B 断开、触头 D 接通 连接实物图，使得光强时灯灭，光弱时灯亮 简要说明此电路的工作原理 12. 根据以下光电池的特性曲线，分析光电池的基本特性。硅光电池的光照特性 硅光电池光照特性与负载的关系光电池的光谱特性 光电池的频率特性答：光照特性：开路电压曲线：光生电动势与照度之间的特性曲线，当照度为 2000lx 时趋向饱和。短路电流曲线：光电流与照度之间的特性曲线。短路电流：指外接负载相对于光电池内阻而言是很小的。负载电阻 RL 越小，光电流与照度的线性关系越好，且线性范围越宽。光谱特性光电池在可见光谱范围内有较高的灵敏度，峰
14、值波长在 500nm 附近，适宜测可见光。硅光电池应用的范围 400nm1200nm，峰 值波长在 800nm 附近，因此可在很宽的范围内应用。频率特性光电池的频率特性就是指输出电流随调制光频率变化的关系。频率特性与材料、结构尺寸和使用条件等有关。由于光电池 PN 结面积较大，极间电容大，故频率特性较差。硅光电池具有较高的频率响应，而硒光电池则较差。温度特性开路电压和短路电流随温度变化的关系。开路电压与短路电流均随温度而变化，它将关系到应用光电池的仪器设备的温度漂移，影响到测量或控制精度等主要指标。当光电池作为测量元件时，最好能保持温度恒定，或采取温度补偿措施。9. C 形弹簧管变磁阻式传感器结构图如下，试分析其工作原理。答：当被测压力进入 C 形弹簧管时, C 形弹簧管产生变形, 其自由端发生位移, 带动与自由端连接成一体的衔铁运动, 使线圈 1 和线圈 2 中的电感发生大小相等、 符号相反的变化, 即一个电感量增大, 另一个电感量减小。电感的这种变化通过电桥电路转换成电压输出。由于输出电压与被测压力之间成比例关系, 所以只要用检测仪表测量出输出电压, 即可得知被测压力的大小。
