武汉理工大学传感与检测技术复习题

1. 传感器是一种将被测量转换为电信号的装置，它主要由敏感元件和转换元件组成。 2. 系统误差影响测量结果的准确度，随机误差影响测量结果的精密度。

3. 金属丝电阻应变片灵敏系数主要有导体几何变形决定，半导体店主应变灵敏系数主要由

导体电阻率的变化决定。

4. 采用差动型结构传感器，可以提高其灵敏度和线性度。 5. 霍尔传感器的灵敏度与霍尔元件厚度成反比。 6. 根据测量数据中的误差所呈现的规律，将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三种。 7. 电容传感器极板间距离越小，其灵敏度越高。

8. 压电传感器不能测量静态物理量，其测量电路中的前置放大器的作用是放大（放大传感

器的输出信号）和阻抗变换（将高阻抗输出转化为低阻抗输出）。 9. 硫化镉光敏电阻的最敏感光波长为可见光。 10. 差动变压器是利用两线圈的互感变化。

11. 压电式传感器使用电荷放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。 12. 在压电传感器中，若各压电元件采取并联接法时，传感器输出信号是电流。 13. 为了抑制干扰，常采用的电路有光电耦合器。

14. 光敏电阻受到光照射时，其阻值随光通量的增大而减小。 15. 光敏电阻的基本工作原理是基于光电导效应。

16. 以往的计算机控制系统相比，现场总线控制系统实现了“管理集中控制”。 17. 压电式传感器常用的压电材料有石英晶体。

18. 压电元件并联连接时，输出电荷量大，适用于缓慢变化信号测量。

19. 为减小变极距型电容传感器灵敏度的非线性误差，应选用差动式类型的传感器最好。 20. 热电偶回路电动势与组成热电偶的两导体热电特性有关。

21. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将增大。

22. 在实际应用中，一般采用修正值方法消除系统误差，采用多次重复测量方法减少随机误

差。

23. 传感器通常由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。

24. 硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个大面积PN结而成。

25. 热电偶回路电动势不为零的充分且必要条件是两个热电极材料不同和热端与冷端温度

不同。

26. 二阶传感器的动态特性指标有时间常数、固有频率和阻尼比。

27. 智能传感器是一种带微处理器的传感器，它兼有信号检测、存储和处理功能。 28. 可实现非接触测量的有霍尔传感器和电涡流传感器。 29. 仪表的精密等级是指仪表的最大引用误差。

30. 传感器被定义为将能感受规定的被测量并按一定的规律转换成可用的输出器件或装置。 31. 传感器实际特性曲线与理论直线之间的偏差称为传感器的非线性误差，其中最大偏差与

输出满刻度之比为传感器的线性度。

32. 金属丝电阻应变灵敏度系数主要由金属材料本身的灵敏度系数决定，其数值一般可达

2-4.

33. 电阻应变片的初始电阻值有多种，其中用得最多是120欧。 34. 采用差动型传感器，可以提高其灵敏度和减小非线性误差。

35. 空气介质间隙式传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采

用差动电容传感器。

36. 模拟量数据采集系统主要由前置放大器、采样保持器、多路模拟开关、AD转换器组成。

1. 衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？ 线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、精度

2. 带相敏整流的电桥电路具有哪些优点？

通过输出电压的极性可以识别位移的方向、消除了零点残余电压、增进了线性度

3. 影响电容传感器测量误差的因素有哪些，并采取哪些补偿措施？ 1> 温度的影响

a. 温度对结构尺寸的影响：温度主要影响传感器的结构尺寸。当温度上升时，电容器极板

的面积将增大，极板的厚度增加导致极间距离减小，使电容量增加。 补偿措施：选择温度系数小的金属材料作电容器极板；采用差动结构 b. 温度对介质介电常数的影响

补偿措施：电容器极板间的介值应选择介电常数较稳定的材料，如云母。 2> 电容电厂的边缘效应

补偿措施：增加电容器极板面积、减小极间距离、加装等电位环等。 3> 寄生与分布电容的影响

补偿措施：缩短传感器到测量电路前置级的距离；驱动电缆法；整体屏蔽法。

4. 集成温度传感器有哪些类型？各有什么特点？进行远距离测量时应采用哪种类型的集

成温度传感器？

1）电压型：直接输出电压，且输出阻抗低，易于读出或控制电路接口。

2）电流型：电流输出型输出阻抗极高，因此可以简单地使用双股绞线进行数百米的精密温度遥感或遥测，而不必考虑反馈线上引起的信号损失和噪声问题。也可以用于多点温度测量系统中，而不必考虑开关或多路转换开关或多路转换器引入的接触电阻造成的误差。

5. 压电传感器的测量电路中前置放大器有什么作用？ 放大：把压电传感器的微弱信号放大；阻抗变换：把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出。

6. 写出霍尔元件输出电压的表达式，说明霍尔效应的物理本质是什么？用霍尔元件可测量

哪些物理量？

Uh=KhBI；运动电荷在磁场中手洛伦兹力作用；电磁量、压力、加速度、转速等

7. 为什么差动变气隙型电感传感器的测量电路常采用相敏整流器？ 采用相敏整流器可以消除残余电压，提高线性度，且输出电压的极性可反映衔铁位移的方向。

8. 简述传光型光纤式传感器和传感型光纤式传感器的特点。

传感型：单模，光纤是敏感元件和传光元件，光纤连续，制造困难；传光型：传光元件，多模。

9. 测试系统中引起干扰的主要因素有哪些？

外部：电磁干扰，电网干扰，环境的理化性干扰；内部：电磁干扰，电气互锁故障干扰，软件故障干扰。

10. 信号调理电路的主要功能是什么？ 将所测信号的变化范围调整到一定范围，给传感器提供电源，实现补偿，可进行调制、解调、滤波。

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