2012《传感器与检测技术》题库1

2012《传感器与检测技术》题库 一．名词解释

1、传感器：指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。 2、转换元件：将由敏感元件输出的非电量转换成电参量的元件。

3、敏感元件：指传感器中能直接感受被测量的变化，并转换为易于转换的非电量的元件。 4、测量：是以确定被测量值为目的的一系列操作。

5、检测：是利用传感器，将生产科研需要的电量和非电量信息转化成为易于测量、传输、显示和处理的电信号的过程。

6、灵敏度：指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值。 7、测量方法：指针对不同测量任务进行具体分析以找出切实可行的办法。 8、测量误差：被测量的测量值与真值之间的差异。

9、分辨力：指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。

10、绝对误差：指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。 11、满度相对误差：绝对误差与仪器满量程的百分比。

12、标称相对误差：绝对误差与被测量的测量值的百分比。

13、系统误差：在形同条件下，多次重复测量同一被测量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化。

14、随机误差：当多次重复测量同一被测量时，若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化。

15、粗大误差：明显偏离真值的误差。

16、静态误差：当被测量不随时间变化时所产生的误差。

17、动态误差：当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合。

18、直接测量：指在使用仪表或传感器进行测量时，不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上得出测量结果的方法。

19、间接测量：指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量，然后通过计算求得被测量的方法。

20、线性度：指传感器输入量与输出量之间的静态特性曲线偏离直线的程度。

21、应变效应：导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变，其电阻发生变化的现象 22、压阻效应：在一块半导体的某一轴向施加一定的应力时，其电阻率产生变化的现象 23、露点：在露点温度低于0℃，水蒸气将会结露，因此这一温度又称为露点温度，通常两者统称露点。

24.电涡流:电流的流线在金属导体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的旋涡状感应电流 25.电涡流效应:电涡流的产生必然要消耗一部分能量,从而使产生磁场的线圈阻抗发生变化 26.零点残余电压:在没有输入信号时，通过调节平衡旋扭使输出最小，这一最小电压就是. 27. 正压电效应：指某些电介质，当沿着一定方向对其施加压力而使其变形时，它的内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上会产生极性相反的电荷。

28. 逆压电效应：指当在电介质的计划方向施加电场时，这些电介质就会在一定方向上产生机械变形或机械压力，当施加的电场撤去时，这些机械性变或机械压力也随之消失的现象。 29.霍尔效应：当吧霍尔元件至于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于霍尔元件，当有电流I流过霍尔元件时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生感应电动势 31．热电效应：闭合回路中存在电动势并且有电流产生，电流的强弱与两个结点的温度有关， 32.光电效应：当用光照射在某一物体上时，可以看做是物体受到一连串能量为E的光子轰击，组成这种物体的材料吸收了光子能量而发生相应电效应的现象。

33. 外光电效应：指在光线的作用下使电子逸出物体表面的光电效应。 34. 内光电效应：指在光线的作用下使物体的电阻率发生改变的光电效应。 35.光伏特效应：指在光线照射下，半导体材料吸收光能后引起PN结两端产生电动势的现象。 36．热释电效应：当温度变化时，介质的固有电极化强度发生变化，使屏蔽电荷失去平衡，多余的屏蔽电荷被释放出来的现象。

37.均质导体定律：指如果热电偶回路中的两个热电级的材料相同，不管其是否存在温差，热电偶回路中的热电势均为零；如果热电偶回路中的两个热电极的材料不均匀，则当热电极各处在不同温度时，热电偶回路中将产生附加热电势，造成测量误差。 38.中间温度定律：指在两种不同热电极材料组成的热电偶回路中，如果热端温度为t冷端温度为t0，中间温度为tn，则热电偶回路的总电势等于t与tn的热电势等于t与tn的热电势的代数和

39..中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体，只要该导体两端温度相同，则该导体对热电偶回路的总电势无影响。

40.超声波：振动频率高于20KHZ的声波 二.单项选择题

1. 某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 C 级.

A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

2.一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买 B 级的压力表。

A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 3. 某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是 B 。

A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级

4. 在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。

A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

5.用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 D 。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

7.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了 D 。

A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性

8.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求该表可能出现的最大绝对误差为 A 。

A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃

9.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，当示值为20℃时的示值相对误差为 B

A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％

10.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，当示值为100℃时的示值相对误差为 C 。 C. 1％

11.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为250V电压表，其精度应选 B 级。

A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0

12.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为300V，其精度应选 C 级，

A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为500V的电压表，其精度应选 C 级。

A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 14. 下图是射击弹着点示意图，它（a）包含 C 误差，（b）包含 A 误差，（c）包含 B 误差。

（a） （b） （c）

图 射击弹着点示意图

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 15.电子秤中所使用的应变片应选择 B 应变片。

A. 金属丝式 B. 金属箔式

C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 16.为提高集成度，测量气体压力应选择 D ；

A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 17.一次性、几百个应力试验测点应选择 A 应变片。

A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器

18. 应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择 C 测量转换电 A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂电桥 19.热敏电阻测量转换电路调试过程的步骤是 A 。

A. 先调节调零电位器RP1，然后调节调满度电位器RP2 B. 同时调节调零电位器RP1、调满度电位器RP2

C. 先调节调满度电位器RP2，然后调节调零电位器RP1 20. 体温表中的Rt（热敏电阻）应选择 A 热敏电阻 A. NTC指数型 B. CTR C. PTC突变型

21.过热保护中，温度大于突破点时，电流由十分之几毫安突变为几十毫安，则Rt应选择 B 热敏电阻。

A. NTC指数型 B. CTR C. PTC突变型 22. MQN(还原型)气敏电阻可测量 C 的浓度。

A. CO２ B. N2

C. 气体打火机车间的有害气体 D. 锅炉烟道中剩余的氧气 23.TiO2（氧化型）气敏电阻可测量 D 的浓度

A. CO２ C.气体打火机车间的有害气体 D. 锅炉烟道中剩余的氧气

24.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了 B 。

A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 D.改善线性度

25. 当天气变化时，有时会发现在地下设施（例如地下室）中工作的仪器内部印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。该水珠的来源是 C 。

A. 从天花板上滴下来的

B.由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴

C. 空气的绝对湿度基本不变，但气温下降，室内的空气相对湿度接近饱和，当接触到温度比大气更低的仪器外壳时，空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴

26. 在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用 D 传感器来检测。 A. 应变片 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻 27．用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是 B 。 A.接线方便

B.减小引线电阻变化产生的测量误差 C.减小桥路中其它电阻对热电阻的影响 D.减小桥路中电源对热电阻的影响

28.欲测量极微小的位移，应选择__A_ 自感传感器。

A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式 D.变介电常数式 29.希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1?m左右，应选择__B_ 自感传感 A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式 D.变介电常数式 30.希望线性范围为?1mm，应选择线圈骨架长度为 B 左右的螺线管式自感传感器或差动变 A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm 31.螺线管式自感传感器采用差动结构是为了__B___。

A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 32.自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了__C ___。

A. 提高灵敏度 B. 将输出的交流信号转换成直流信号

C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度

33.某车间用分选装置来测量直径范围为?10mm?1mm轴的直径误差，应选择线性范围为__ B___的电感传感器为宜（当轴的直径为?10mm?0.0mm时，预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传感器中间位置）。

A. 10mm B. 3mm C. 1mm D. 12mm

34.用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为B A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHz D. 100kHz~2MHz

35.当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，调频转换电路的输出频率f_B____。 A. 不变 B. 增大 C. 减小

36.欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为 C 左右的电涡流探头。 A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm 37.欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为__A___左右的探头。 A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm 38.用电涡流的方法测量齿数Z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n等于__A r/min。

A. 400 B. 3600 C. 24000 D. 60

39.在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入_C____，可测得最大的电容量。 A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片

40.电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是_B_____。 A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式 41.在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中__B____。

A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 42.电容式接近开关对_D____的灵敏度最高。

A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料 43.用差压式液位计测液位时，当储液罐中装满液体后，电容差压变送器中的膜片_____B___。（左压强大于右压强） A.向左弯曲 B. 向右弯曲 C.保持不动

44.下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱（第一线常亮，作为电源指示）。

45.该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、三种原理中的哪一种？ A

A. 变极距 B. 变面积 C. 变介电常数 46.被测液体应该是导电液体还是？答： A 。

A. 导电液体 B. 绝缘体 C. 半导体

47.分别写出该液位计的分辨率（%）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并说明如何提高此类液位计的分辨率。答： B 。A. 1/101 B. 1/100 C. 1/11 D .1/N

49.设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。若N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线LED亮？答： C 。 A. 25 B. 100 C. 26 D .8

50.当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的 B A、灵敏度增加 B、灵敏度减小 C、非线性误差增加 D、非线性误差减小

51.用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用 B

A、变间隙式 B、变介电常数式 C、 变面积式 D、空气介质变间隙式

52.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d之间是 C A、正比关系 B、反比关系 C、无关系

53.单线圈螺线管式电感传感器广泛用于测量（ C ）。

A． 大量程角位移 B． 小量程角位移 C． 大量程直线位移 D． 小量程直线位移

54．通常用电容式传感器测量（ B ）。

A．电容量 B．加速度 C．电场强度 D．交流电压

55．为了使螺线管差动变压器传感器具有较好的线性度，通常是（ A ）

A． 取测量范围为线圈骨架的1/10～1/4 B． 取测量范围为线圈骨架的1/2～2/3 C． 激磁电流频率采用中频

56.将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的_C___；

A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.正压电效应 D. 逆压电效应 57.蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的_D____。 A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应 58.在实验室作检验标准用的压电仪表应采用__D___压电材料；

A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2

59.能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用__C____；

A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2

60.用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用_ B __。

A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2

61.使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量___C___。

A. 人的体重 B. 车刀的压紧力 C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力 62. 动态力传感器中，两片压电片多采用___B___接法，可增大输出电荷量；

A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联 63.在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用__A____接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花 A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联 64.测量人的脉搏应采用灵敏度K约为__A____的PVDF压电传感器；

A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g 65.在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用灵敏度K为__B____的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g

66.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g（平均值）加速度时，电荷放大

器的输出电压Uo（平均值，不考虑正负号） B mV。

A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 100

67.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC，并计算此时该电荷放大器的反馈电容Cf D pF。 A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 100 68.属于四端元件的 C 。

A. 应变片 B. 压电晶片 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻 69.公式EH=KHIBcos? 中的角? 是指 C 。

A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角

70.磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向? =180?时，霍尔电势 C ，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。

A. 绝对值相同，符号相反 B. 绝对值相同，符号相同 C. 绝对值相反，符号相同 D. 绝对值相反，符号相反 71.霍尔元件采用恒流源激励是为了 B 。

A. 提高灵敏度 B. 克服温漂 C. 减小不等位电势 D.减小零点残余电压 72.减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 C 。

A. 减小激励电流 B. 减小磁感应强度 C. 使用电桥调零电位器 D.采用恒流源激励 73.将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了 C ，

A .增加灵敏度 B. 减小温漂 C. 抗机械振动干扰

74.OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为 C 。

A. 高电平 B. 低电平 C. 高阻态 D.对地饱和导通

75. 人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子__D___。 A. 从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵 B. 在原来的平衡位置前后振动而产生横波 C. 在原来的平衡位置上下振动而产生横波 D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波

76.一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为__C___，声速约为__E____。 A. 5.9m B. 340m C. 5.9mm D. 1.2mm E.5.9km/s F.340m/s 78.超声波频率越高，__A____。

A. 波长越短，指向角越小，方向性越好 B. 波长越长，指向角越大，方向性越好 C. 波长越短，指向角越大，方向性越好 D. 波长越短，指向角越小，方向性越差

79.超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速__A____，比在钢中的声速_B_____。 A. 大 B. 小 C. 相等 D.不确定 81.超声波从水（密度小的介质），以45?倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角__A___于入射角。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D.不确定

83.单晶直探头接收超声波时，是利用压电晶片的__A___，发射超声波时，是利用压电晶片的__B___。 A. 压电效应 B. 逆压电效应 C. 电涡流效应 D.热电效应 84.钢板探伤时，超声波的频率多为__C____

A. 20Hz~20kHz B. 35kHz~45kHz C. 0.5MHz~5MHz D. 100MHz~500MHz 85.__C___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

86.测量钢水的温度，最好选择_B_____热电偶；.测量钢退火炉的温度，最好选择_D___热电偶； A. R B. B C. S D. K E .E

88.测量汽轮机高压蒸气（200?C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择___E___热电偶为宜。 A. R B. B C. S D. K E .E

89.测量CPU散热片的温度应选用__C____型的热电偶, .测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用_A_____型的热电偶 A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆 91．测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用_B____型的热电偶。 A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆 92.镍铬-镍硅热电偶的分度号为_D____，铂铑13 -铂热电偶的分度号是__A____，铂铑30 - 铂铑6热电偶的分度号是_B____。

A. R B. B C. S D. K E. E 95.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_C_____。 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 96.下图中，在补偿导线延长热电偶后，新的冷端在_B___。 A. 温度为t1处 B. 温度为t2处

C. 温度为 t3处 D. 毫伏表接线端子上

97.在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用___C___，可减小测量误差；

A. 计算修正法 B. 仪表机械零点调整法 C. 冰浴法 D. 冷端补偿器法（电桥补偿法）

98.在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用_A_____较为妥当。 A. 计算修正法 B. 仪表机械零点调整法 C. 冰浴法 D. 冷端补偿器法（电桥补偿法）

99.用镍铬 - 镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度t0为40?C，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.186mV，求被测点温度。答： B 。 A. 741?C B. 740?C C. 40?C D. 29.184?C

100.晒太阳取暖利用了 C ；人造卫星的光电池板利用了 A ；植物的生长利用了 B 。 A．光电效应 B．光化学效应 C．光热效应 D．感光效应 103.蓝光的波长比红光 B ，相同光通量的蓝光能量比红光 C 。 A．长 B．短 C．大 D．小

105.光敏二极管属于 B ，光电池属于 C 。

107.光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态，光电池通常处于 C 偏置状态。 A．正向 B．反向 C．零

109.光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用 C 。

A．光敏电阻 B．PIN光敏二极管 C．APD光敏二极管 D．光敏三极管 110.温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A．上升 B．下降 C．不变

111.普通型硅光电池的峰值波长为 C ，落在 E 区域。 A．0.8m B．8mm C．0.8μｍ D．0.8nｍ

D．可见光 E．近红外光 F．紫外光 G.远红外光 112.欲精密测量光的照度，光电池应配接 D 。

A．电压放大器 B．A/D转换器 C．电荷放大器 D．I/U转换器

113.欲利用光电池为手机充电，需将数片光电池 B 起来，以提高输出电压. A．并联 B.串联 C.短路 D.开路

114.欲利用光电池为手机充电，将几组光电池 A 起来，以提高输出电流。 A．并联 B.串联 C.短路 D.开路

115.欲利用光电池在灯光（约200lx）下驱动液晶计算器（1.5V）工作，必须将_B___片光电池串联起来才能正常工作。 A．2片 B.3片 C.5片 D.20片

116.超市收银台用激光扫描器检测商品的条形码是利用了 C 的原理，.用光电传感器检测复印机走纸故障（两张重叠，变厚）是利用了 B 的原理。 A．被测物是光源 B．被测物吸收光通量 C．被测物是有反射能力的表面 D．被测物遮蔽光通量

118.放电影时，利用光电元件读取影片胶片边缘“声带”的黑白宽度变化来还原声音，是利用了 D 的原理 A．被测物是光源 B．被测物吸收光通量

C．被测物是有反射能力的表面 D．被测物遮蔽光通量

119.洗手间红外反射式干手机又是利用了 C 的原理。 A．被测物是光源 B．被测物吸收光通量 C．被测物是有反射能力的表面 D．被测物遮蔽光通量 120. 在光线的作用下能使电子逸出物体表面的现象称为 C A．光电效应 B．内光电效应C．外光电效应

121. 在光线的作用下能使物体电阻率改变的现象 B A．光电效应 B．内光电效应C．外光电效应

122.光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下 C A、暗电阻大 B、亮电阻大 C、暗电阻与亮电阻差值大 D、暗电阻与亮电阻差值小

123.光敏电阻适于作为 B

A、光的测量元件 B、光电导开关元件 C、加热元件 D、发光元件 124光敏三极管的结构，可以看成普通三极管的 C 用光敏二极管代替。 A、集电极 B、发射极 C、集电结 D、发射结 125.工程（工业）中，热电偶冷端补偿方法有 A

A、计算修正法 B、温度修正法 C、恒温法 D、冷端延长法 126.实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是 D A、纯金属 B、非金属 C、半导体 D、合金

127.光纤通信应采用 D 作为光纤的光源；光纤水位计采用 B 作为光纤的光源较为经济。 A ．白炽灯 B. LED C. LCD D. ILD 128.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__D_ ___。 A.磁电效应 B.外光电效应 C.光生伏特效应 D 内光电效应 129. A 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.集成温度传感器 D.比色计 130．光敏三极管工作时 A 。 A． 基极开路、集电结反偏、发射结正偏 B． 基极开路、集电结正偏、发射结反偏 C． 基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏 三：填空题

1、传感器是指一个能将被测的非电量变换成 电量 的器件 2、传感器通常由 敏感元件 ，转换元件和 测量转换电路 组成。

3、敏感元件是将被测量转化成 易于转换的非电量 。转换元件是将敏感元件的输出量转化成 电参量。

4.测量转换电路的作用是 将转换元件输出的电参量转换为易于传输、处理的电量 。 4、任何测量都不可能 绝对准确 ，都存在 误差 。 5、绝对误差，即测量值与 真值 的差值。

6、真值可以分为 理论真值 、 约定真值 和 相对真值 三种

7、根据被测量是否随时间变化，测量分为 静态测量 和 动态测量 。 8、根据测量的过程的不同，测量分为 直接测量 、 间接测量 和 组合测量 。 9、根据测量结果的显示方法，测量分为 模拟测量 和 数字测量

10、根据测量时是否与被测量对象接触，测量可分为 接触测量 和 非接触测量 11、测量地震属于 动态 测量；商场中用电子台秤称商品的重量属于 静态 测量

12、福利彩票的中奖属于 随机 误差；将水银温度计插入100摄氏度沸水中，水银柱不可能立即上升到100摄氏度，若此时记录读数，产生的误差属于 动态 误差。

14、由于放大器带宽不够引起波形失真，导致的误差属于 动态误差 。为减小带有机械结构的仪表在用于动态测量时产生的误差，应尽量减小机械惯性 。

15、自动检测系统由 传感器、 信号处理电路、数据处理装置 、执行机构、显示与记录装置组成。

16、在正常工作条件下，可认为仪表的最大绝对误差是 不变 (变化或不变)的，示值绝对误差随示值的减小而 增大 。

17、在选用线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使欲测量为仪表量程的 2/3 左右为宜。

18、按误差出现的规律分，误差可分为 系统误差 、 随机误差 、 粗大误差 。 19、按照误差的表示方法，误差可分为 绝对误差 和 相对误差 。 20、误差按使用条件可分为 基本误差 和 附加误差 。

21、按被测量随时间变化的速度，误差可分为 静态误差和 动态误差。 22、消除随机误差的方法是 多次测量求其平均值 。

23、漂移按影响的参量可分为 灵敏度 漂移和 零点 漂移。 24、漂移按产生的原因可分为 时间 漂移和 温度 漂移。

25、产品的故障率通常符合 浴盆 曲线，在早期失效期故障率 较高，可采用 老化 方法尽快渡过这段时间。

26、线性传感器的灵敏度就是其输入—输出特性曲线的 斜率 ，是一个 常量，与输入量的大小 无关 ；而非线性传感器的灵敏度是输入—输出特性曲线上某点的切线的 斜率 ，是一个 变量 。

27．电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时，不仅可以消除非线性误差，同时还能起到提高灵敏度和 温度自补偿 的作用。

28．电阻应变片的初始电阻R0是指应变片未粘贴时，在室温下测得的电阻。

29．铜热电阻在一些测量精度要求 较低 ，且温度较低的场合，用来测量 -50—150 ℃范围的温度。

30.热电阻传感器按性质分为 热电阻 和 热敏电阻 两大类。

31.气敏电阻传感器有还原性气体传感器和 氧化性气体传感器 。 32.应变片可分为 金属应变片 和 非金属应变片 两大类。 33. 四臂全桥工作方式的灵敏度最 高 ；单臂桥工作方式的灵敏度最 低 。 34.最常用的热电阻有 铜热电阻 和 铂热电阻 35.在还原性气体传感器中还原性气体浓度越高，电阻就越 低 ；在二氧化钛氧浓度（氧化型）传感器中气体浓度与电阻成 正比 。

36. 绝对湿度 表示每立方米大气所含水汽的克数；湿敏电阻是测量空气中的 相对 湿度。

37.测量转换电路有1、 单臂电桥 2、 双臂半桥 3、 四臂全桥 三种工作方式。

38.金属应变片分为 金属丝式应变片 、 金属膜式应变片 、 金属箔式应变片 三种。 39.金属应变片的灵敏度比半导体应变片的灵敏度 低 。

40.电桥的三种工作方式中， 四臂全桥 的灵敏度最高， 双臂半桥 次之， 单臂电桥 灵敏度最低。

41.从材料来看，金属热电阻目前应用比较广泛的有 铂热电阻 和铜热电阻两种；某热电阻的分度号为Pt100，其中100的含义是 当温度为0℃时，它的阻值为100℃ 。 42.显像管的灯丝回路中串联一只 NTC 的热敏电阻，可以减小开机上电时的冲击电流。

43.热敏电阻过热保护的工作过程：当温度高于某一值时，电路中的电流从十分之几毫安突变为几十毫安，继电器动作，实现热保护。图中热敏电阻采用 CTR ，二极管VD起 续流 作用。

44.当环境温度升高时TiO2氧化型气敏电阻的阻值 降低 ，若要使分压比例不变，UO不受温度影响，则采用 NTC 的热敏电阻Rt起温度补偿作用。 45.气敏电阻工作是必须加热到200~300℃，其目的是① 烧掉附着在探测部分的油雾和尘埃起清洁作用 ② 加快吸附和氧化还原反应的速度 。

46.陶瓷湿敏电阻应采用 交流 供电，以避免湿敏材料极化，吸附的水分子电离，导致灵敏度降低，性能变坏。

47.电阻应变式传感器由 敏感栅 、基片、 覆盖层 和引线等部分组成。

48.电阻应变片的温度补偿方法通常有 线路补偿 和 应变片自补偿 。 49. 半桥工作方式，两应变片处于 差分 工作状态，即一个应变片感受 拉 应变，另一个应变片感受 压 应变，经推导可证明理论上不存在非线性关系。

50. 为避免或减小导线电阻对测温的影响，工业热电阻多采用 三线制 接法。 51.半导体热敏电阻按温度系数可分为 PTC 和 NTC 与 CTR 。

52. 常用的湿敏电阻式传感器主要有 金属氧化物陶瓷 、 金属氧化物膜 、 高分子材料 等。

53．差动螺线管式电感传感器主要由两个 完全相同 的螺线管和初始状态处于对称位置的 衔铁 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。

54.电感式传感器可分为自感式 、 互感式 和电涡流三大类。

55.为了提高传感器的灵敏度，减小非线性误差，常常把传感器做成差动形式 56.变面积电容传感器的输出特性是 线性 的，因此灵敏度是常数。 57.用电涡流传感器探测地雷属于非接触式测量

58.自感式传感器常见的形式有变隙式，变面积式和 螺线管式 . 59.为了提高自感传感器的灵敏度我们使用了 差动自感传感器 60.电涡流传感器的基本工作原理是 电涡流 效应 61.电涡流传感器的位移越小则电感就 越小.

62.电容测厚仪在测量金属带材的厚度时，使用上下两个极板是为了 为了克服带材在传输过程中上下波动带来的误差。

63.电涡流传感器的测量电路有调幅式和调频电路 64.电容式传感器测量水位属于 变介电常数 .

65.变介电常数传感器测导电液体时内电极应有 绝缘护套 . 66.用电涡流传感器探测地雷属于 非接触式 测量

69. 电容式传感器是将被测物理量的变化转换成 电容量变化 的器件。 70.变间隙式电容传感器的工作原理：变间隙式电容传感器有一个 动极板和一个 定极板 。当 动极板随着被测参数的变化相对 定极板 移动时，引起 极板间隙 的变化，从而引起 电容量 发生变化。

71.电容式传感器中，变面积式常用于较大的 位移 的测量。 72.电容式传感器中，变介电常数式多用于 液位 的测量。

73电容式传感器中，变间隙式一般用于测量 较小 的位移。 74.电容式传感器可分为变间隙式、变面积式和变介电常数式三种。

75.差动式电感传感器的优点有① 提高灵敏度② 改善线性度③ 减小外界环境干扰。 76.采用相敏检波电路，得到的输出信号既能反应位移的 大小，也能反映位移的 方向 。 77. 用电涡流传感器制成的转速表，转速n的计算公式为n= 60f/z 。

78.在调频电路中，限幅器的作用是 保持输出信号的幅值不变，鉴频器的作用是将 频率

变换为 电压。

79.霍尔效应在金属 中发现的，在高纯度半导体 中表现较为显著。

80.霍尔元件是一种半导体四端薄片，它由 半导体薄片、引线和壳体组成。 81.霍尔集成元件可分为 线性型和 开关型 两大类。

82.某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用产生变形时，内部会产生 极化现象，同时在其表面产生 电荷 。

83.具有实用价值的压电材料可分为三大类： 石英晶体， 压电陶瓷 和高分子材料 84.石英晶体是一种 单 晶体

85.压电陶瓷是一种人工制造的 多 晶体。 86.将超声波转化为电信号是利用压电材料的 正压电效应 87.音乐贺卡是利用了压电材料的 逆压电效应 88.压电式传感器只能测 动态 力

89.压电式传感器的测量转换电路有电压放大电路和 电荷放大电路

90. 压电式传感器的工作原理是基于某些 压电 材料的压电效应。压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量 静态 的被测量.

91. 动作距离 与复位距离之差，称为动作滞差（回差），滞差越大，对被测物的抖动等

抗干扰 的能力就越大。

92. 三线制接近开关，棕色引线为 电源，蓝色引线为 地线 ，黑色引线为 输出端 。 93.霍尔元件控制电流I采用恒定电流的目的是减小_温度 的影响，因为温度变化时输入电阻变化，控制电流发生变化，霍尔电动势也发生变化

94.霍尔集成电路包括线性型霍尔传感器集成电路和开关型霍尔传感器集成电路 两大类

95.霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受 洛伦兹力 作用发生 偏转的结果。

96．霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对叫 激励电流电极用于引入 激励电流 ；另一对叫 霍尔电压式输出 电极，用于引出 霍尔电动势 。

97．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。电畴具有自己 极化 方向。经过 极化处理 过的压电陶瓷才具有压电效应。

98．压电陶瓷的压电系数 比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点，尤其 温度稳定性是其它压电材料无法比的

99.热电效应的本质是金属材料本身吸收了外部的热能在内部转换为电信号的一种物理现。 100.热电偶传感器是将 温差 转换成 电动势的一种测温传感器。 101.热电偶的结构包括1、金属保护套管2、绝缘材料，3、 热电极 102.热电偶自由端温度的补偿1仪表调零修正法，2，冷端恒温法3 计算修正法4 电桥补偿法 。

103.热电偶用于测量两点两点 温差 。

104.热电偶输出的 热电势 与被测温度有对应关系。

105.光电式传感器是将被测参数的变化转换成光通量的变化，再通过 光电 元件转换成电信号的一种传感器。

106.光电效应就是在 光作用下，物体吸收 光子能量而产生相应电效应的一种物理现象。 107.光电效应可分为 外光电效应， 内 光电效应和光生伏特效应三种类型。 108.基于内光电效应的光电元件有 光敏电阻、 光敏二极管 和 光敏三极管。 109.基于光生伏特效应的光电元件是 光电池 ，

110.光电管的结构是由真空管， 阴极 K和 阳极 A组成。 111.光敏电阻可分为 暗 电阻和 亮 电阻。

112.光敏晶体管包括 光敏二极管、 光敏三极管 和光敏晶闸管。 113.光敏三极管有 PNP和 NPN 两种。

114.光敏电阻的工作原理：光敏电阻上可以加 直流 电压，也可以加 交流 电压。加上电

压后，无光照射光敏电阻时，由于光敏电阻的 暗电阻大 ，电路中只有 很小的电流，称 暗

电流；有光照射光敏电阻时，其因 光敏电阻阻值急剧减小 ，电路中电流也就 增大 ，称 亮 电流。据 光电流 的大小，即可推算出入射光 光照强度 的大小。

115.光敏二极管的结构与普通 二极管 类似，它是在 反相偏置 电压下工作的。

116.光敏二极管的工作原理：光敏二极管的材料和结构与 普通二极管 相似，无光照射光敏二极管时，电路中仅有很小的 暗 电流，相当于二极管截止。

117.当有光照射光敏二极管时，光子激发出 电子空穴 对，其中 少数 载流子的 定向运动使电流大大地增加，形成 亮 电流，相当于光敏二极管导通。 光 电流随着 照度 的增加而线性地增加。

118.光敏三极管的接法也是 集电结 反偏、 发射结 正偏。

119. 光敏三极管无光照射时的 暗 电流相当于普通三极管的 饱和漏 电流。 120. 硅光电池的 短路 光电特性中，光照度与其 短路电流 成线性关系。

121. 通常把光电效应分为三类：__外光电效应_、__内光电效应__和__光生伏特效应_。 122.热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的__温差_电动势，另一部分是单一导体的__接触_电动势。

123.热电偶产生热电势必须具备的基本条件是1 有两种不同的金属材料构成热电极 、 2 两端有温差 。

124. 热电偶中热电势的大小仅与 材料本身 及 两端温差 有关，而与热电极尺寸、形状无关。

125.按热电偶本身结构划分，有 普通装配式 热电偶、 铠装式 热电偶、 薄膜 热电偶。 126. 热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由 补偿 电桥提供一个随冷端温度 变化 的附加电动势，使热电偶回路的输出 随 冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。

127.热电偶传感器冷端补偿的常用方法有 冰浴法 、计算修正法、 电桥补偿法 、 补偿导电法 。其中计算修正法常用于 智能 仪表。

128. 使用补偿导线应注意，（1）热电偶_两_端与_补偿导线_连接的两个接点必须具有_相同的温度，（2）补偿导线只能与___其配套的热电偶_配合使用，（3）补偿导线必须在规定温度的范围使用（通常是_0_～_100_℃），（4）_极性_不能接反。

129.脉冲回波法测厚，已知超声波在工件中的声速5000m/s，测得时间间隔为18μs，工件厚度为 45mm 。

130.由于光敏电阻的光电特性为非线性，响应时间较长，因此光敏电阻不能用于 光的精密测量 ，不能用在 响应速度较快 的场合。

131.硅光敏三极管的温漂比光敏二极管 大 ，因此在高精度测量中应选用 光敏二极管 。 132.当光电池的负载电阻RL=0时，光电池输出的光电流与光照度成 正比 ；当RL开路时，光电池的输出电压不超过 0.7V ，因此若要得到较大的输出电压，可将几块光电池 串联 。 133.将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端为25℃，若电压表读数为30mV，热电偶的热端温度为 400℃。

134．光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用 光电二极管 替代的结果。通常基极不引出，只有两个电极。

135．光敏二极管的结构与普通二极管相似，其管芯是一个具有 单向导电性 的PN结。它是在 反向偏置 电压下工作的。

136. 光纤的种类有（1）阶跃型 （2）梯度型 （3）单孔型 。

137. 光在光纤中传播时，由于纤芯的折射率 大于包层的折射率，这样，光线就能在纤芯中进行 全反射 ，从而实现光的传导。

138. 根据光纤在传感器中的作用，将光纤传感器分为 功能型光纤传感器 、 非功能型光纤传感器和 拾光型光纤传感器 。

139. 根据光受被测对象的调制形式，将光纤传感器分 强度调制型光纤传感器 、 频率调制型管线传感器、 偏振调制型光纤传感器 和 相位调制型光纤传感器 。 140.超声波的传播方式有横波、 纵波 、 表面波 三种。 141. 频率、声速和波长三者间的关系是 声速=波长×频率 。

142. 用超声波测厚仪测某钢构件的厚度，双晶直探头从发射到接收信号之间的时间间隔t=2.5×10-3s，已知钢的声速为5.9 km/s，则该钢构件的厚度为 13.57m 。 四．简答

1．通常传感器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：传感器一般由敏感元件、转换元件和测量转换电路三部分组成。

1）敏感元件的作用：能直接感受被测量的变化，并输出与被测量有确定关系的某一物理量。 2）转换元件的作用：将敏感元件的输出量转化成电参量。

3）测量转换电路的作用： 将转换元件输出的电参量转换为易于传输、处理的电量 。 2．描述检测系统的组成，说明各部分的作用。

答：一个完整的检测系统通常由传感器、测量转换电路。显示与记录装置、数据处理装置和调节执行装置组成。

1）传感器作用：把被测的非电量转换成与之有确定对应关系，且便于应用的电量。

2）测量转换电路作用：把传感器输出的电量变成具有一定功率的电压或电流信号，以推动后级的显示与记录装置、数据处理装置及调节执行装置的执行； 3）显示与记录装置作用：把转换来的电信号显示出来；

4) 数据处理装置：用来对检测的结果进行运算、分析、对动态测量结果作频谱分析、幅值谱分析和能量谱分析。

5) 调节执行装置：带动各种设备，为自动控制系统提供控制信号，使控制对性按人们设定的工艺过程进行工作。

3. 简述电阻应变式传感器的工作原理。

答：导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变，其电阻发生变化，通过测量转换电路，把电阻的变化转变为容易测量的电参量的变化，如电压，电压值的变化就显示了力的变化及大小。

4. 试述应变片温度误差的概念、产生原因及补偿办法？

答：由于环境温度的变化，使应变片产生应变且引起了电阻的变化而导致的误差，成为应变片温度误差。

产生原因：1）电阻应变片的电阻丝有一定的温度系数。

2）电阻应变片的电阻丝材料与被测物体材料的线膨胀系数不同。

补偿方法：1）线路补偿法。电桥补偿法时最常用且效果较好的线路补偿法。 2）电阻应变片的自补偿法。当温度发生变化时，电阻应变片自身的电阻为零 5.什么是零点残余电压?产生的原因是什么？

答：由于交流电桥电路的结构不完全对称，初态时电桥不完全平衡，因而产生静态零偏压，称零点残余电压。产生原因：两线圈结构参数方面的差异。 6.为什么自感传感器常常做成差动式的结构？

答：1）可以减小外界的干扰减小测量误差。2）提高灵敏度。3）改善了线性度。4）减小了线圈对衔铁的电磁吸力。

7.相敏检波电路有什么作用？答：1）为了既能判断衔铁位移的大小，又能判断衔铁位移的方向。2）同时消除了零点残余电压。 8.差动整流电路的特点

答：电路是以两个桥路整流后的直流电压之差作为输出的，所以称为差动整流电路。 它不但可以反映位移的大小（电压的幅值），还可以反映位移的方向。

9. 压电材料分哪几类？ 答：压电材料分为压电晶体材料、压电陶瓷材料、新型压电材料 10.为了增大输出电荷量，两片压电元件多采用什么接法？为了增大输出电压量，多片压 电元件应采用什么接法？答：为了增大输出电荷量，两片压电元件多采用并联接法为了增

大输出电压量，多片压电元件应采用串联接法 11. 压电式传感器有哪几种常用的测量转换电路？

答：电压放大器和电荷放大器。常见的大多数霍尔元件霍尔电动势的温度系数α都是正值，他们的霍尔电动势将会随着温度的升高而增加（1+αΔt）。同时如果让激励电流端的电流I相应减小，就能使Eh=khIB的结果保持不变，也就抵消了霍尔元件灵敏度增加的影响， 12. 热电偶冷端补偿的方法有哪几种？

答：冰浴法，显示仪表零点调整法，计算修正法，电桥补偿法。 13. 在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是什么？ 答：为了使其远离高温区，使冷端温度稳定，从而减小误差。 14. 热电偶冷端恒温法可在哪三种情况中使用？

答：1）将热电偶的冷端置于方有冰水混合物的冰瓶中，使冷端温度保持0℃不变，称为冰浴法。2）将热电偶的冷端置于点儿恒温器中，恒温器的温度要略高于环境温度的上限。 3）将热电偶的冷端置于恒温的空调房间中，是冷端温度保持恒定。 4. 热电势主要由哪两部分组成？其中起主要作用的是哪部分？

答：热电势主要由温差电势和接触电势组成。接触电势起主要作用。 15. 简述光敏电阻的工作原理。

答：光敏电阻上可以加直流电压，也可以加交流电压。加上电压后，无光照射光敏电阻时，由于光敏电阻的暗电阻大，电路中只有很小的电流，称暗电流；有光照射光敏电阻时，其因光敏电阻阻值急剧减小，电路中电流也就 增大 ，称 亮 电流。据 光电流 的大小，即可推算出入射光 光照强度 的大小。

16. 温度上升，光敏电阻的暗电流发生什么变化？

答：无光照时, 光敏电阻值（暗电阻）很大, 电路中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时, 它的阻值（亮电阻）急剧减少, 电路中电流迅速增大 17. 简述光敏二极管的工作原理。

答：光敏二极管的材料和结构与普通二极管相似，无光照射光敏二极管时，电路中仅有很小的暗电流，相当于二极管截止。有光照光敏二极管时，吸收光子的能量而产生电子空穴对，在外加偏置电压的作用下定向移动，形成与光强成正比的光电流，相当于二极管导通。 18. 光敏二极管在测光电路中应处于什么状态？光敏三极管在测光电路中应处于什么状态？答：光敏二极管在测管电路中应处于反向偏置状态，光敏三极管在测光电路中必须使集电极反偏，发射结正偏，与普通三极管接法相同。

19. 简述超声波传感器的特点。答：具有指向性好、能量集中、穿透本领大等特点 20. 超声波的传播波形主要可分为几种？ 答：纵波，横波和表面波 21. 超声波无损探伤可分为几种类型？

答：1）A型超声波无损探伤。2）B型超声波无损探伤。3）C型超声波无损探伤。 22. 简述光纤传感器的特点

答：光纤传感器具有灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、频带宽、动态范围大、结构简单、体积小、质量轻以及耗能少等优点。 23.霍尔元件的温度补偿方法有哪些？

答；1）利用输入回路的串联电阻进行补偿(2) 利用输出回路的负载进行补偿 24.简述不等位电势产生的原因？

答；（1）霍尔电极安装位置不对称或不在同一等位电上（2）半导体材料不均匀或几何尺寸不均匀（3）激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。 25.使用补偿导线时需要注意哪些方面？ 答；（1）各种补偿导线只能与相应型号的热电偶配用（2）补偿导线在与热电偶仪表连接时，正负极不能接错，且两对连接点要分别处于相同的温度（3）补偿导线和热电偶连接点温度不得超过规定使用的温度范围（4）要根据所配仪表的不同要求来选用补偿导线的经径。 五．计算题

1．一线性位移测量仪，当被测位移由5mm变为8mm时，输出电压由3V变为4.5V，求仪

器的灵敏度。 解：k=ΔY/ΔX=（4.5-3）V/(8-5)mm=0.5 V/mm 2．有一温度汁，它的侧温范围为0～100℃，精度为0.5级，求； （1）该表可能出现的最大绝对误差；（2）当示值分别为20℃、80℃时的示值相对误差。 解:1）可能出现的最大绝对误差为：Δm=±SAm/100=±(0.5×100) /100 (℃)= ±0.5℃ 2)示值为20℃时的示值相对误差：rx1=±Δm/Ax1×100％=±（0.5/20）×100％=±2.5％ 示值为80℃时的示值相对误差：rx2=±Δm/Ax2×100％=±（0.5/80）×100％=±0.625％ 3．已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，一只为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；另一只为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？ 解：用精度等级为0.5级的测力仪表时，最大标称相对误差为：

rx1=±Δm1/Ax×100％=±[（0.5×500）/(70×100) ]×100％=±3.75％ 用精度等级为1.0级的测力仪表时，最大标称相对误差为： rx2=±Δm2/Ax×100％=±[（1.0×100）/(70×100) ]×100％=±1.43％ 由此可见rx1＞rx2，显然用精度等级为1.0级的测力仪表更合适。

4．欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6％。问：若选用量程

为250V电压表，其精度比选择哪一级？若选用量程为300V和500V的电压表，其精度应分别选哪一级?

解：由题意可得|rx |=Δm/Ax×100％=（rm×Am）/Ax×100％≤0.6％ ① 又由于rm=s/100 ② 有①②可得 s≤0.6Ax/Am

1)如选用量程为250V电压表则s1≤[(0.6×240)/250 ]=0.576即精度比应选这不大于0.5 2)如选用量程为300V电压表则s2≤[(0.6×240)/300 ]=0.48即精度比应选这不大于0.2 3) 如选用量程为500V电压表则s1≤[(0.6×240)/500 ]=0.288即精度比应选这不大于0.2

5 被测电压的实际值为10 V，现有精度等级为0.5级，量程为150 V和精度等级为2.5级，

量程为15 V的两种电压表，试问选择哪一种电压表较好？

解：用精度等级为0.5级的电压表测量时，最大标称相对误差为 rx1=±Δm1/Ax×100％=±[（150×0.5）/(10×100) ]×100％=±7.5％ 用精度等级为2.5级的电压表测量时，最大标称相对误差为 rx2=±Δm2/Ax×100％=±[（150×2.5）/(10×100) ]×100％=±3.75％ 由此可见rx1＞rx2，显然用精度等级为2.5级的电压表测量更好。

6．用一台 3 位（俗称 3 位半）、精度为 0.5 级（已包含最后一位的 + 1 误差）的数字式电子温度计，测量汽轮机高压蒸汽的温度，数字面板上显示出如图 所示的数值。假设其最后一位即为分辨力，求该仪表的： 1 ）分辨力和分辨率2 ）可能产生的最大满度相对误差和绝对误差。 3 ）被测温度的示值。4 ）示值相对误差。 5 ）被测温度实际值的上下限。 解：1)该仪器分辨力为0.1℃，分辨率为0.1/199.9×100％≈0.05％；

2)因为精度s=0.5.所以最大满度相对误差rm=0.5％； 绝度误差Δ=rm·Am=0.5×199.9×100％=1℃； 3)有图可知，被测温度的示值为＋180.6℃； 4)示值相对误差rx=±Δm/Ax×100％=±[（199.9×0.5）/(180.6×100) ]×100％=±0.55％ 5)最大绝对误差Δm=±rm·Am=±0.5/100×199.9℃=1℃

则实际值上限Ax1=180.6＋1=181.6℃，实际值下限Ax2=180.6－1=179.6℃

7.铜电阻Cu50的阻值Rt与温度t的关系可近似用Rt=R0（1+at）表示。已知温度系数a为4.26×10-3 0C-1，求（1）根据上述表达式计算当温度为1000C时的铜电阻值。（2）通过给出的分度表查出1000C时的铜电阻值，并求标称相当误差。

解：（1）Cu50在0℃时，阻值为50Ω则100℃时阻值（2）绝对误差Δ=71.34Ω-71.40Ω=0.03Ω 则rx=±Δm/Ax×100％=±0.03/71.4×100％=0.042％

图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：①R1为应变片其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同其余为电阻，电压输出U0=?。 ③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。

解：1）U0=(U/4) ×(ΔR1/R1)=(4/4) ×(3.5/350)=0.01V

2)由于R1、R2感受应变极性大小相同，则ΔR1=ΔR2 ,

又R1=R2 所以U0=4/4(ΔR1/R1-ΔR2/R2)=4/4×0=0V

3) 由于R3、R4感受应变极性大小相反，则ΔR1=﹣ΔR2，又R1=R2=350Ω 所以U0=4/4(ΔR1/R1-ΔR2/R2)=(4/4) ×(2ΔR1/350)= ΔR1/175V=0.02V 9.某日，测得在标准大气压下，露点温度为5°C，环境温度为20°C，依据下表，求 ①绝对湿度②相对湿度 表2-1 在标准大气压的不同温度下饱和水蒸气的气压

解①查表知，5℃时饱和水蒸气的气压为6.45Pa，则此时绝对湿度AH=6.45Pa ②查表知，20℃时饱和水蒸气的气压为17.54Pa，则此时相对湿度

RH=PV/PW×100％=6.45/17.54×100％=36.77％

10.图为酒精测试仪电路，A是显示驱动器。问：①TGS—812是什么传感器？ ②2、5脚是传感器哪个部分，有什么作用？ ③分析调节电位器RP有什么作用?

解：1）TGS—812是气敏电阻式传感器。

2）2、5脚时加热器引线，作用是给传感器加热使气体氧化还原反应更快和烧灼掉传感器表面的污物。 3）调节电位器RP调节酒精测试仪的灵敏度。 11.有一吊车的拉力传感器如右图所示。其中电阻应变片R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上。

已知R1、R2、R3、R4标称阻值均为120Ω，桥路电压为2V，物重m引起R1、R2变化增量为1.2Ω（1）画出应变片组成的电桥电路计算出测得的输出电压2）说明R3R4起到作用？

解：1）输出电压U0=U/4(ΔR1/R1+ΔR3/R3)= (2/4) ×(1.2/120+1.2/120)V=0.01V 2)R3、R4作为温度补偿电阻，起到了抑制温漂的作用。 12.有一个金属热电阻，分度号为 P t 100 ，采用不平衡电桥， R 2 = R 3 = R 4 =100Ω ， U i =5V ，在+ 40 ℃的电阻为115.54 Ω求：1 ）该电阻的材料2 ）测温范围3 ）0 ℃ 时的电阻值。 4）计算 t = 40 ° C 时电桥的开路输出电压 U o 。

解：（1）该电阻的材料为Pt。（2）测温范围为﹣200℃~850℃。（3）100Ω

（4）U0=﹣U/4·ΔR1/R1= [5×(115.54-100) ]/(4×100)=0.193V

13. Pt100 热电阻的阻值 Rt 与温度 t 的关系在 0~ 100 ℃ 范围内可用式 Rt =R 0 (1+ a t ) 近似表示，a=0.00385 . 查表得50 ℃ 时的电阻值为119.4Ω，求： 1 ）计算当温度为 50 ℃ 时的电阻值。 2 ）计算法的误差为多少Ω？示值相对误差又为多少？

解：1）50℃时Pt100热电阻的阻值Rt=R0(1+αt)=100（1+0.00385×50）=119.25Ω

2）误差Δ=Ax－A0=119.25-119.4=﹣0.15Ω

γx=±0.15/119.4×100％=0.126％

14.由电容式传感器组成的二极管双T形电桥电路如图题4-4所示。已知R1＝R2=R＝40 kΩ，RL=20 kΩ，U=45 V(频率为1 MHz的方波)，C0=10 pF，C1=10 pF，△C1=1 pF。求Uo的表达式和对应上述参数的Uo的值。

图题4-4

解：U={[R(R=2RL)]/(R+RL)} ·RL·Uf(C1-C2)由ΔC1=1pf可知，C1-C2=1pf则 U0=(3200/3600)×20KΩ×45V×1MHZ×1pf=0.8V

15.已知变面积式电容传感器的电容两极板间距离为10 mm，ε＝50 pF／m，电容两极板的几何尺寸均为30 mm×20 mm×5 mm，在外力作用下，动极板在原位置上向外移动了10 mm，试求△C。 解：Cx1=C0(1－10/20)=1.5pf，ΔC=Cx1－C0=﹣1.5pf 16.在某电荷前置放大电路中，已知Ca=100pF，Ra无穷大，Cf=10 pF，不考虑Cc的影响，当A=1 000时，输出电压是多少？

解：Q=CU,U0=-Q/Cf=-10V 17.用压电式传感器测量一个按正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电系数 d=200×10?12 C/N，电荷放大器的反馈电容Cf=2000 pF，输出电压uo=5 sin ωt V。求用在 压电式传感器上的正弦力为多少？解：U0=-Q/Cf，Q=-2×10-9 ×5Sinwt=-10-8Sinwt 又因为Q=d·Fx，Fx=Q/d=-50Sinwt 18.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为 70pC/ g （ g 为重力加速度），电荷放大器灵敏度为 10mV/pC ，试确定输入 3 g （平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压U0（平均值，不考虑正负号），并计算此时该电荷放大器的反馈电容 C f 。 解：U0=3g×70pc/g×10mv/pc=2.1V Cf=1/K=1/10- 3pf=100pf。 19. 两根高分子压电电缆（外形见b ）相距 2m ，平行埋设于柏油公路的路面下约 5cm ，如图所示。它可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。a ）PVDF 压电电缆埋设示意图 b ）A、B 压电电缆的输出信号波。。

解：1）车速Δt1=3×25m/s=7.5×10- 2s，V=S/Δt1=2/(7.5×10- 2)=96Km/h

2）轮间距Δt2=6×25ms=0.15s S（间距）=VΔt2=2/(7.5×10- 2)×0.15=4m轮距与车型有关。3）a=(Vt－V1)/ Δt当时间间隔小，a增大。F=ma，V车=S/Δt1，时间间隔Δt越小，U越大。当载重量m越大时，a越小， 则Δt越大。当载重量m越小时，a越大，则Δt越小。

20．图 所示为镍铬 - 镍硅热电偶测温电路，热电极 A 、 B 直接焊接在钢板上（ V 型焊接）， A' 、 B' 为补偿导线， Cu 为铜导线，已知接线盒 1 的温度 t 1 = 40°C ，冰水温

度 t 2 = 0°C ，接线盒 2 的温度 t 3 = 20°C 。 （1）当 U x =39.314mV 时，计算被测点温度 t x 。 （2）如果 A' 、 B' 换成铜导线，此时 U x =37.702mV ，再求 t x 。 （3）直接将热电极 A 、 B 焊接在钢板上，是利用了热电偶的什么定律？

解：1）由于冷端温度为0℃，且Ux=37.702mv， 即EAB（tx，0℃）=37.702mv查表得tx=910℃

2）若将A′B′换成铜导线，则此时冷端温度为t1=40℃ 查表得EAB（40℃，0℃）=1.612mv,,又由于Ux=39.34mv

所以EAB（tx，0℃）=39.314mv+1.612mv=40.926mv,,查表得tx=1000℃（3）中间导体定律 21．用镍铬 - 镍硅（ K ）热电偶测温度，已知冷端温度 t 0 为 40 ° C ，用高精度毫伏表测得这时的热电势为 29.186mV ，求被测点温度。附：镍铬—镍硅热电偶分度表（部分）

解：冷端温度为40℃，查表得EAB（40℃，0℃）=1.612mv，又由于Ux=29.186mv 则EAB（tx，0℃）=29.186mv+1.612mv=30.798mv,查表得tx=740℃

3．在炼钢厂中，有时直接将廉价热电极（易耗品，例如镍铬、镍硅热偶丝，时间稍长即熔化）插入钢水中测量钢水温度，如图 所示。试说明 （1）为什么不必将工作端焊在一起？2） 要满足哪些条件才不影响测量精度？采用上述方法是利用了热电偶的什么定律（3）如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什么？

解：1）由于钢水时导体，相当于在热电偶回路中接入了中间导体，若该导体两

端温度相同，对热电偶回路的总电势无影响。

2）应使两电极周围温度相等，采用了热电偶的中间导体定律 3）不行，因为塑料不是晶体，没有固定的熔点。

22.用镍铬-镍硅热电偶测温度已知冷端温度t0=50 ℃，用高精度的测温毫伏表测得这时的热电势为29.186 mV，求热端温度。解：冷端温度为50℃，查表得EAB（50℃，0℃）=2.023mv，又由于Ux=29.186mv则EAB（tx，0℃）=29.186mv+2.023mv=31.211mv,查表得tx=750℃ 23. 如图题5所示，某一物体的材料为铜，测得超声波探头发射到接收信号的时间为3 s，试计算该铜制品的厚度(铜的声速为8.9 km/s)。 解：厚度h=vt/2=(8.9km/s×3s)/2=13.35km 24. 用超声波测厚仪测某钢构件的厚度，双晶直探头从发射到接收信号之间的时间间隔t=2.5×10-3s，已知钢的声速为5.9 km/s，求该钢构件的厚度 解：厚度h=vt/2=(5.9km/s×2.5×10﹣3s)/2=7.375km

25. 用图示超声波液位计测量液位时，已测得超声波从反射小板4返回的时间t0=1.5ms，从液面返回的时间t1=6.0ms，已知水底与超声波探头的间距为10m，反射小板与探头的距离为0.5米，求液位。

解：设探头与反射小板的距离为h0，与液面的距离为h

则，h1/h=t1/t0，得h1=t1/t0×h0=2m 所以液位h2=10m-2m=8m

26.用镍铬—镍硅(K)热电偶测温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.188mV，求被测点温度。

解：冷端温度为40℃，查表得EAB（40℃，0℃）=1.612mv，又由于Ux=29.186mv 则EAB（tx，0℃）=29.188mv+1.612mv=30.8mv, 查表约得tx约等于740℃ 六：分析题

1. 下图是汽车进气管道中使用的热丝式气体流速（流量）仪的结构示意图。在通有干净且干燥气体、截面积为A的管道中部，安装有一根加热到200°C左右的细铂丝R1。另一根相同长度的细铂丝安装在与管道相通、但不受气体流速影响的小室中，请分析填空。

1）当气体流速n=0时，R1的温度与R2的温度 相等 ，电桥处于 平衡 状态。当气体介质自身的温度发生波动时，R1与R2同时感受到此波动，电桥仍然处于 平衡 状态，所以设置R 2是为了起到 温度补偿 的作用。

2）当气体介质流动时，将带走R1的热量，使R1的温度变 低 ，电桥 失去平衡 ，毫伏表的示值与气体流速的大小成

一定的函数关系。图中的RP1称为 调零 电位器，RP2称为 调满度 电位器。欲使毫伏表的读数增大，应将RP2向 左 （左/右）调。

3)设管道的截面积A=0.01m2，气体流速n =2m/s，则通过该管道的气体的体积流量q V =___0.02__m3/S。

2.下图为自动吸排油烟机原理框图，请分析填空。

1） 图中的气敏电阻是 __还原型__类型，被测气体浓度越高，其电阻值就越__小_____ 。 2）气敏电阻必须使用加热电源的原因是① 烧掉附着在探测部分的油雾和尘埃②起清洁作用，通常须将气敏电阻加热到_200—300 °C左右。因此使用电池为电源、作长期监测仪表使用时，电池的消耗较____大_（大/小）。

3）当气温升高后，气敏电阻的灵敏度将降低（升高/降低），所以必须设置温度补偿电路，使电路的输出不随气温变化而变化。

4）比较器的参考电压UR越小，检测装置的灵敏度就越高 。若希望灵敏度不要太高，可将RP往____右____（左/右）调节。 5）由于即使在开启排气扇后气敏电阻的阻值也不能立即恢复正常，所以在声光报警电路中，还应串接一只控制开关，以消除 喇叭 （喇叭/ LED）继续烦人的报警。

3. 气泡式水平仪结构如图所示，密封的玻璃内充入导电液体，中间保留一个小气泡。玻璃管两端各引出一根不锈钢电极。在玻璃管中间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。请分析该水平仪的工作原理之后填空。

图 2 气泡式水平仪结构简图

1）当被测平面完全水平时，气泡应处于玻璃管的中间位置，左右两侧的不锈钢电极与公共电极之间的电R1、R2的阻值相等。如果希望此时电桥的输出电压Uo=0，则R1、R2、R3、R4应满足R1/R2=R4/R3的

条件。如果实际使用中，发现仍有微小的输出电压，则应调节 RP1 ，使Uo趋向于零。 2）当被测平面向左倾斜时，气泡漂向右边，R1变小，R2变大，电桥失去平衡，Uo增大。

3）U i应采用 电源（直流/交流）为什么？答U i应采用交流电源，防止导电液体电解 。 4.下图为酒精检测报警器原理框图，请分析填空。

1） 图中的气敏电阻是 _还原型 类型，被测气体浓度越高，其电阻值就越__小____ 。 2）三端稳压器7805的作用是 为加热器提供一个稳定的电压 。 3）当传感器接触酒精气味后，B点电压 升高 ，且其值随检测到的酒精浓度增大而 增大 。 4）RP在电路中的作用是调节灵敏度 。若希望灵敏度不要太高，可将RP往下（上/下）调

5.下图为电动机的过热保护控制原理框图，请分析填空。

1）如图所示为电动机的过热保护电路，Rt1、Rt2、Rt3是特性相同的热敏电阻，它应埋设在电动机绕组的相同处。正常运行时，三极管BG导通，继电器KA工作。

2）当电动机过载、断相或一相接地时，电动机温度急剧升高，使相应处的热敏电阻的电阻值急剧减小，到一定值时，三极管BG导通，继电器K吸合，从而实现保护的作用。根据电动机各种绝缘等级的允许温升来调节偏流电阻R2，从而确定三极管BG的导通，其

效果优于熔丝及双金属片热继电器。

3）图中与继电器KA并联的二极管的作用是 续 流，保护三极管BG 。

6.下图是差动变压器式接近开关感辨头结构示意图。 图 差动变压器式接近开关感辨头 1 ）请根据差动变压器的原理，正确地将

与

串接起来。

2 ）请分析填空。

1） 当导磁金属未靠近差动变压器铁心时，由于差动变压器的结构完全对称，所以U21与 U22_相等_ ，U0为 _0_。 2）当温度变化时，U21与U22同时 变化，U0仍为 0_ ，所以采用差动变压器可克服 _温漂 。 3)当导磁金属靠近差动变压器铁心时，M1变 _大 、M2变 小_ ，U21变 大_ 、U22变_小，所以 U0__大于0_。U0的相位与 Ui___相位相同_。 4) Ui的频率约为 1—10KHZ_较合适。

7.下图是差动变压器式振动幅度测试传感器示意图。请分析其测量振幅的原理，并填空。

当振动体因振动而向左位移时，由于衔铁 惯性 性较大，所以留在原来位置，基本不动，所以相对于差动变压器线圈而言，相当于向 右位移。 N 1 与 N 21 之间的互感量量 M 1 减小，所以 U 21 减小。而 N 1 与 N 22 之间的互感量量 M 2增大，所以 U 22 增大 。 U o = U 21—U 22 ，其绝对值

与振动的 幅值( 幅值 x / 速度 v / 加速度 a ）成正比，而相位与 U i 反相（同相 / 反相）。反之，当振动体向右位移时，衔铁向 左 位移， U o 与 U i同 相。

8.生产布料的车间用下图所示的装置来检测和控制布料卷取过程中的松紧程度。请分析填空 当卷取辊转动太快时，布料的张力将 增大（增大 / 减小）。导致张力辊向 向上（上 / 下）位移。使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。 N 21 与 N 1 之间的互感量 M 1 增加（增加 / 减小）， N 22 与 N 1 的互感量 M 2 减小。因此 U 21 增大，U 22 减小 ，经差动检波之后的 U o 为 正值，去控制伺服电动机，使它的转速变 慢，从而使恒定。 9. 电焊条外面包有一层药皮。在焊接时，药皮熔化，覆盖

在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。图 4-21 是检测药皮厚度均匀性的示意图。请分析填空：

1 ）因为药皮是 不导电（导电 / 不导电）材料，所以对电涡流探头不起作用。

2 ）药皮越薄，电涡流探头与金属焊条的间距就越 小，焊条表面的电涡流就越 大，电涡流探头线圈的等效电感量 L 就越 小，调频式转换电路输出频率 f 就越 大。根据 f 的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。

10．下图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器 3 的外圆壁上等间隔地套着 N 个不锈钢圆环 , 显示器采用 101 线 LED 光柱（第一线常亮，作为电源指示）。

光柱显示编码式液位计原理示意图

1 ）该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？

2 ）被测液体应该是导电液体还是绝缘体？

3 ）分别写出该液位计的分辨率（ % ）及分辨力（几分之 一米 ）的计算公式1/100 1/N 。 4 ）设当液体上升到第个 N 不锈钢圆环的高度时 ,101 线 LED 光柱全亮。若 N =32 ，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有 26 线 LED 亮？

11．人体感应式接近开关原理图如下图所示，图 5-26 为鉴频器的输入输出特性曲线。请分析该原理图并填空。

人体感应式接近开关原理图 鉴频器的输入 / 输出特性曲线

1 ）地电位的人体与金属板构成空间分布电容 C x ， C x 与微调电容 C 0 从高频等效电路来看，两者之间构成并联。V 1、L 1、 C 0 、CX等元件构成了 LC振荡电路， f = f=1/N， f 略高于 f 0 。当人手未靠近金属板时， C x 最小（大 / 小），检测系统处于待命状态。 2 ）当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容 C x 变 大，因此高频变压器 T 的二次侧的输出频率 f 变 低（高 / 低）。

3 ）从图可以看出，当 f 低于 f 0 时U 01 小于 U R ，A 2 的输出 U 02 将变为高电平，因此 VL亮（亮 / 暗）。

三端稳压器 7805 的输出为 +5伏，由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低 1V 左右，所以 A 2 的输出电压约为4伏，中间继电器 KA 变为 吸合状态（吸合 / 释放），图中与

中间继电器 KA并联的二极管VD起 续流 作用。

12.如图所示的电容式油量表，用于测量油箱中的油

位。1）传感器使用的是 变介电常数 式电容传

感器，当油箱中无油时，传感器的电容量CX=CX0，调节匹配电容C0 使C0= Cx0 ，R4= R3+Rp ，此时电桥满足 Cx/C0=（R3+Rp）/R4 的平衡条件。

2)当液位上升至h时，CX= CX0+ΔCX，ΔCX与h成 正比，此时电桥 失去 平衡，

电桥的输出电压Uo经放大后驱动伺服电动机，再由减速箱减速后带动指针顺时

针偏转，同时带动RP的滑动臂移动，从而使RP阻值 增大 ；Rcd=R3+RP也随之 增大 。 3）当RP阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，U0= 0 ，于是伺服电动机停转，指针停留在转角为θ处。由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所带动，因此，RP的阻值与θ间存在着确定的对应关系，即θ与RP的阻值成 正比 ，因此可直接从刻度盘上读得液位高度h。4）当油箱中的油位降低时，伺服电动机反转指针逆时针偏转：(示值减小)，同时带动RP的滑动臂移动，使RP阻值 减小。当RP阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，于是伺服电动机再次停转，指针停留在与该液位相对应的转角θ处。从以上分析可知，该装置采用了类似于天平的0位式测量方法，所以放大器的非线性及温漂对测

量精度影响 较小 。

13．下图是霍尔式电流传感器的结构示意图，请分析填空。

1 ）夹持在铁心中的导线电流越大，根据右手定律，产生的磁感应强度 B 就越大，霍尔元件产生的霍尔电势也就越大 因此该霍尔式电流传感器的输出电压与被测导线中的电流成 正 比。

2 ）由于被测导线与铁心、铁心与霍尔元件之间是绝缘的，所以霍尔式电流传感器不但能传输电流信号，而且还能起到 电气隔离 作用，使后续电路不受强电的影响，例如击穿、麻 3 ）由于霍尔元件能响应静态磁场，所以它与交流电流互感器相比，最大的不同是能 测量直流电流 。

4 ）如果被测电流小于 30A ，该电流产生的磁场可能太小，可采取 增加线圈匝数 措施，使穿过霍尔元件的磁场成倍地增加（可参考电流互感器原理），以增加霍尔元件的输出电压。 14. 某光电开关电路如图所示， VD 1 输出特性如图所示，史密特型反相器 CD40106 的输出特性如图所示，请分析填空。

1 ）当无光照时，VD 1截止( 导

通 / 截止 ) ，I? 0为，U i 0为，所以U o为高电平，约为5 V，设V 1的U be =0.7V ，则I b 约为4.3mA 设V 1的 β=100，继电器 K的线圈直流电阻为 100 W，则ICS为47 mA。若K

的额定工作电流45mA，则K必定处于吸合状态。

2 ）若光照增强，从图 b 可以看出，当 U i 大 （大 / 小）于 0.3 V 时，史密特反相器翻转， U o 跳变为 低 电平， K 释放 。

3 ）设 R L =10k Ω，此时 I ?大于应 （大 / 小）于0.3 mA 。用作图法得到此时的光照度为 2100 lx 。 4 ）若此时光照度变化± 500lx ， U o 不变 （ 跳变 / 不变）。

5 ）当光照度 E 小 （大 / 小）于 1400 lx 时， IC 1 才再次翻转，跳变为 高 电平， K 吸合 。因此，使用具有史密特特性的反相器后，允许光照度 E 的回差为 lx ，史密特反相器在电路中起 抗干扰 （提高灵敏度 / 抗干扰）的作用。

6 ）若在光照度很小的情况下 K动作，R L应变大，此时应将RP往下调RP称为调灵敏度 7 ）图中R 2起限流作用，V 1起功率（电压 / 功率）放大作用，VD 2 起蓄流作用，保护V1在K突然失电时不致被继电器线圈的反向感应电动势所击穿因此 VD 2 又称为蓄流二极 15.如图所示为光电式带材跑偏检测器的测量转换电路，

图 光电式带材跑偏检测器的测量电路

1）当被测带材处于中间位置时，调节RP，使UA =UB，电桥平衡，放大器输出的电压为0；当被测带材左偏时，遮光面积减少，光敏电阻R1的阻值随之减小，使UA < UB，电桥失去平衡，放大器将会有一个不平衡电压的输出，输出电压U0的大小可以反映出被测带材走偏的方向和大小。U0被送至功率驱动器，然后驱动比例调节阀的电磁线圈，使液压缸中的活塞向右运动，推动卷取辊和滑台，纠正带材的跑偏。

2）其中，电阻R1和电阻R2选用相同型号的光敏电阻，R1是测量元件，放在被测带材的下方，而R2用遮光罩盖上，它的作用是起温度补偿作用。

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