机电一体化技术专业《传感器与检测技术》习题集

安徽工业职业技术学院电气工程系机电一体化技术专业

《传感器与检测技术》习题集

答案请见：《传感器与检测技术》题库参考答案

一、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（）级。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

2、 另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（）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（）。

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（）左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

5、 用某万用表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，

该误差属于（）。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

6、 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（）。

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

1

7、 有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现

的最大绝对误差为（）。

A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃

8、 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（）。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％

9、 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，其精度应选（）级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0

10、电子秤中所使用的应变片应选择（）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 11、为提高集成度，测量气体压力应选择（）。

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 12、一次性、几百个应力试验测点应选择（）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 13、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（）

测量转换电路。

A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂 14、欲测量极微小的位移，应选择（）自感传感器。

A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式

15、希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1mm左右，应选

择（）自感传感器为宜。

A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式

16、希望线性范围为±1mm，应选择线圈骨架长度为（）左右的螺线管式自

感传感器或差动变压器。

2

A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm 17、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（）。

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

18、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（）。

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 19、希望远距离传送信号，应选用具有（）输出的标准变送器。

A. 0~2V B.1~5V C.0~10mA D.4~20mA

20、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为（）。

A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHzD. 100kHz~2MHz

21、而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（）。

A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHzD. 100kHz~2MHz 22、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（）的靠近程度。

A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 23、电涡流探头的外壳用（）制作较为恰当。

A.不锈钢 B.塑料 C.黄铜 D.玻璃

24、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L（）。

A. 不变 B. 增大 C. 减小

25、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（）。

A. 不变 B. 增大 C. 减小

26、欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为（）左右的电涡流探头。

A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm

3

27、欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为（）左右的探头。

A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm

28、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入（），可测得最大的电

容量。

A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片

29、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（）。

A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式

30、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. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 31、电容式接近开关对（）的灵敏度最高。

A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料

32、自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是（）。

A. 瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或m3 C. 瞬时流量，单位为k/g D. 累积流量，单位为kg

33、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

34、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（）。

A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应 35、在实验室作检验标准用的压电仪表应采用（）压电材料。

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

36、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（）。

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

4

37、用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用（）。

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

38、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（）。

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 39、动态力传感器中，两片压电片多采用（）接法，可增大输出电荷量。

A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联

40、在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用（）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

41、测量人的脉搏应采用灵敏度K约为（）的PVDF压电传感器。

A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g

42、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（）的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g

43、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（平均值，不考虑正负号）等于（）mV。

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

44、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，并计算此时该电荷放大器的反馈电容Cf等于（）pF。

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

5

98、发现某检测缓变信号的仪表输入端存在50Hz差模干扰，应采取（）措

施。

A．提高前置级的共模抑制比 B．在输入端串接高通滤波器 C．在输入端串接低通滤波器 D．在电源进线侧串接电源滤波器 99、检测仪表附近存在一个漏感很大的50Hz电源变压器（例如电焊机变压

器）时，该仪表的机箱和信号线必须采用（）。

A．静电屏蔽 B．低频磁屏蔽 C．电磁屏蔽 D．机箱接大地

100、经常看到数字集成电路的VDD端（或VCC端）与地线之间并联一个

0.01mF的独石电容器，这是为了（）。

A.滤除50Hz锯齿波 B．滤除模拟电路对数字电路的干扰信号 C.滤除印制板数字IC电源走线上的的脉冲尖峰电流

101、光耦合器是将（）* 信号转换为（）* 信号再转换为 （）* 信号的耦

合器件。（注：*表示答案相同）

A．光→电压→光 B．电流→光→电流 C．电压→光→电压

102、在计算机的检测系统中，对多个传感器送来的信号分时、快速轮流读取

采样方式称为（）。

A．抽样检测B．快速检测C．数字滤波D.巡回检测 103、CMOS模拟开关的缺点是（）。

A．速度慢 B．耗电大 C．集成度低 D．易击穿 104、欲测量动态应力，应选用（）A/D转换器。

A．逐位比较型 B．双积分型 C．串行

105、某带计算机的检测系统对32路模拟信号进行巡回检测，共需（）根地

址选通线。

A．32 B．3 C．8 D. 5 二、填空题

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1、 在机电一体化系统中，往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校

准。在这种情况下应对传感器的（）有严格要求。

2、 （）热电偶主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温度。 3、 抑制干扰的方法主要是采取（）、（）和（）。 4、常用的加速度传感器有磁致伸缩式、（）和（）。

5、 热敏电阻所用的材料是陶瓷半导体，其导电性取决于（）的浓度。 6、.衡量电桥工作特性质量的两项指标是电桥（）及电桥的（）。

7、 带通滤波器用于（）某一频段的信号，而将此频段以外的信号加以抑制

或衰减。

8、在微机控制的检测系统中，多路模拟开关用于完成（）。

9、传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的（）。 10、传感器在使用前或使用过程中或搁置一段时间再使用时，必须对其性能

参数进行复测或作必要的调整与修正，以确保传感器的测量精度。这个复测调整过程称为（）。

11、涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈变化（）

的一种装置。

12、在某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电

场撤去后，变形也随之消失，这种物理现象称（）效应。

13、电桥在测量时，由于是利用了电桥的不平衡输出反映被测量的变化情况，

因此，测量前电桥的输出应调为（）。

14、工业上通常采用 （）法进行传感器的标定.，俗称背靠背法。

15、为了提高自感位移传感器的精度和灵敏度，增大特性的线性度，实际用

的传感器大部分都做成（）式。

16、当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，在其相应的两个相对表面

产生极性相反的电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电状态，这种物理

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现象称为（）。

17、压电式压力传感器适于测动态力和冲击力，但不适于测（）。

18、热电型红外敏感元件将被测物体发出的红外线作为热源，接收其热能后

产生热电效应而变成（）。

19、（）温度系数热敏电阻的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化，因此不

适于较，温度范围内的测量。

20、有源滤波器由运算放大器和（）组成。

21、设备启、停时产生的电火花干扰通常采用（）来消除。

22、变极距型的电容位移传感器具有较高的灵敏度，但电容变化与极距变化

之间为（）关系。

23、半导体应变片的应变灵敏系数比电阻应变片（），因而适用于需要大信号

输出的场合。

24、电感式压力传感器类型较多，其特点是频响低，适用于（）或变化缓慢

压力的测试。

25、（）热电偶可用于测量平均温度。

26、在理想情况下，采样保持器在采样期间的输出（）输入的变化，而保持

期间的输出保持不变。

27、传感器一般由（）、（）及（）三部分组成。 28、热电偶式温度传感器的工作原理是基于（）效应。 29、负温度系数热敏电阻，其阻值随温度增加而呈（）趋势。 30、模/数转换器的分辨率以输出二进制数的表示（） 。

31、采样保持电路在采样过程中，必须遵循（），否则会出现信息丢失或信号

失真。

32、防止电场或磁场干扰的有效方法是（）。

33、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式向（）方向发展。

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34、利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是（）。 35、半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的（）倍。 36、热电偶热电动势由（）电动势和（）电动势两部分组成。 37、若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的（）。 38、电容式压力传感器是（）型的。

39、在热电偶中，当引人第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对

总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶的（）定律。

40、热电偶传感器所采用的电桥补偿法，是利用了电桥（）的工作原理。 41、模拟量转换为数字量的方法很多，目前用得较多的是（）法。

42、几个传感器串联组成的检测系统的总灵敏度等于各传感器的灵敏度之（）。 43、压电式传感器中的压电晶片既是传感器的（）元件，又是传感器的转换

元件。

44、应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到

的 （） 。

45、传感器是（）的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的（）和

产生可用信号输出的（）以及相应的（）组成。

46、电阻应变片式传感器按制造材料可分为（）材料和（）材料

47、测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为（）、（）、和（）三类，

其中（）可以通过对多次测量结果求（）来减小它对测量结果的影响。 48、热电偶所产生的热电势是由（）电势和（）电势组成

49、测量过程中存在着测量误差。绝对误差是指（）相对误差是指（）；引用

误差是指（）。

50、测量系统的静态特性指标通常用（）与（）的对应关系来表征。 51、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应；入射光强改变

物质导电率的现象称（）；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式

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的效应称（）。

52、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体

内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称（）；这种传感器只能测量金属物体。

53、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路

中会产生电动势，这种现象称（）。

54、热电偶所产生的热电势是（）和（）组成的。

55、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（）外是线性的。 56、金属电阻应变片由四部分组成：（）、（）、（）和（）。 三、简答题

1、 试述传感器选用的一般原则。 2、 传感器采用差动形式有什么优点？

3、 电阻应变片产生温度误差的原因有哪些？怎样消除误差？ 4、 如何提高应变片测量电桥的输出电压灵敏度及线性度？

5、 为什么交流电桥输出的调幅波不能简单地用二极管检波来解调，而必须

用相敏检波器来解调？

6、 简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪

两种?各有何特点?压电式传感器能否适用于低频振动测量？ 7、 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？温度补偿的方法有哪几种？

8、 简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 9、 试说明为什么不能用压电传感器测量变化比较缓慢的信号？ 10、采取何种措施可以提高压电式加速度传感器的灵敏度？ 11、电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 12、压电式传感器能否用来测量静态物理量，为什么？

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13、电测方法测量非电量有何突出特点？

14、如何克服传感器信号在传输中引入的信号干扰？ 15、A/D转换中的如何抗干扰？ 16、如何抑制测试中的噪声和干扰？

17、霍尔元件的不等位电势的概念是什么？产生不等位电势的主要原因有哪

些？如何进行补偿？

18、简述霍尔传感器的特点及可能的应用场合。

19、什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？ 20、什么是测试装置的系统误差？引起系统误差的因素有哪些？

21、常见的模－数转换器有哪些种类？如果要求具有较高的采样速率， 应选

择什么形式的 A/D 转换器？

22、什么是霍尔效应？ 为什么半导体材料适合于作霍尔元件？

23、霍尔元件的不等位电势的概念是什么？产生不等位电势的主要原因有哪

些？如何进行补偿？

24、电涡流传感器的工作原理是什么？形成电涡流的两个必备条件是什么？ 25、光电传感器有哪些部分组成？被测量可以影响光电传感器的哪些部分？ 26、简述光电倍增管的工作原理。

27、光纤传感器有哪两种类型？光纤传感器调制方法有哪些？ 28、传感器测量电路的主要作用是什么？

29、为什么要对传感器测量电路采取抗干扰措施？

30、压电晶片有哪几种连接方式？各有什么特点？分别适用于什么场合？ 四、计算题

1、某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的

输出电压由3.5V减至 2.5V，求该仪器的灵敏度。

2、有三台测温仪表，量程均为0～600℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和

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1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理?

3、 某温度测量仪表测量范围为0～500℃，使用后重新校验，发现最大误差

为±6℃，问此表现在应定为几级精度？

4、今有0.5级的0℃~300℃和1.0级的0℃~100℃的两个温度计，要测80℃

的温度，试问采用哪一个温度计好?（吴旗）

5、欲测250V电压，要求，测量示值相对误差不大于±0.5%，问选用量程为

250 V的电压表，其精度为哪一级?若选用量程为300 V和500 V的电压表，其精度又为哪一级?

6、图1所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3V. R3=R4= 100Ω。 R1和

R2为相同型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω。灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5000με试求此时电桥输出端电压Uo。

R4ER3R1U0R2PR1R2

图 1

7、一只应变片的电阻R=120Ω，灵敏度系数K=2.05，用做应变ε=800μm/m

的传感元件，将其接入等臂电桥。求： （1）、ΔR和ΔR/R；

（2）、若电源电压U=3V，惠斯登电桥的输出电压U0为多大？ 8、用镍铬－镍硅热电偶（K）热电偶测量温度，已知冷端温度为40°C，用高

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精度毫伏表测得这时的热电动势为29. 188mV，求被测点的温度。 9、分度和为LB-3热电偶的冷端温度为20℃，现测得热电势为5.314mV，

求热端温度是多少？

（注：E(10,0)=0.050mV ；E(20,0)=0.113mV ；E(30,0)=0.173mV； E(600,0)=5.222mV

E(610,0)=5.324mV ；E(620,0)=5.427mV ；E(630,0)=5.530mV） 10、某生产过程采用镍铬-镍硅热电偶(K)测量温度，若热电偶冷端温度为

40℃，仪表输入回路量出热电动势为18.09mV,求被测温度。

11、已知铂铑10－铂铑热电偶（S）热电偶的冷端温度to=25°C，现测得热电

动势E(t，to)=l1.712mV，求热端温度t是多少摄氏度?

12、己知镍铬－镍硅热电偶（K）热电偶的热端温度t=800°C，冷端温度

to=25°C，求E(t ，to)是多少毫伏?

13、现用一支镍铬－康铜热电偶（E）热电偶测温，其冷端温度为30°C，动

圈显示仪表(机械零位在0°C)指示值 为400°C，则认为热端实际温度为430°C，对不对?为什么?正确值是多少?

14、如图2所示之测温回路，热电偶的分度号为K，t1=400℃, t2=300℃,t0=60℃

仪表的示值应为多少摄氏度?

A'B'A't0CCmv+At1BBt2A+T(7-10) 图 2

15、将一支灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温

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度为50℃。电压表上读数为60mV，求热电偶热端温度。

16、镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04mV/℃，把它放在温度为1200℃处，若以

指示仪表作为冷端，此处温度为50℃，试求热电势大小。

17、现用一支镍铬-铜镍热电偶测某换热器的温度，其冷端温度为30℃，而

显示仪表机械零位为0℃，这时指示值为400℃，若认为换热器内温度为430℃，对不对?为什么?正确值是多少?

18、使用k型热电偶，基准接点为0℃、测量接点为30℃和900℃时，温差

电动势分别为1.203mV和37.326mV。当基准接点为30℃，测温接点为900℃时的温差电动势为多少?

19、用镍铬-镍硅热电偶测炉温，当冷端温度T0=30℃时，测得热电势为E(T，

T0)=39.17mV，则实际炉温是多少度?

20、某热电偶测温电路如图3所示，R1～R3的阻值远大于热电偶的内阻。

热电偶采用镍铬镍硅热电偶，冷端温度为20℃，E1=16.40mV，E3=18.09 mV，毫伏计读数值为17.39 mV。求：测量点T2的温度。（注：E(20,0)=0.798mV E(440,0)=18.088mV E(450,0)=18.513mV E(460,0)=18.938mV E(740,0)=30.799mV E(750,0)=31.214mV E(760,0)=31.629mV ）

+++---R 1AT1E1R 2BAT2mVE2R 3BAE3BT3 图 3

五、分析填空题

1、 生产布料的车间用图图4所示的装置来检测和控制布料卷取过程中的松

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紧程度。请分析填空。

图4 差动变压器式张力检测控制系统

1—变速传送电动机 2—传动辊 3—导向辊 4—张力辊 5—衔铁 6—砝码 7—卷取辊 8—布料 9—伺服电动机 当卷取辊转动太快时，布料的张力将_________（增大/减小）。导致张力辊向________（上/下）位移。使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。N21与N1之间的互感量M1_______（增加/减小），N22与N1的互感量M2_______。因此U21______（增大/减小），U22______，经差动检波之后的Uo为______（负/正）值，去控制伺服电动机，使它的转速变______（快/慢），从而使张力恒定。

2、 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 3、 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5是检测药皮厚度均匀性的示意图。请分析填空：

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图5 电焊条药皮厚度不均匀度检测 1—电焊条芯 2—药皮 3—电涡流探头

1） 因为药皮是______（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______，焊条表面的电涡

流就越______，电涡流探头线圈的等效电感量L就越______，调频式转换电路输出频率f就越______。根据f的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。

3、 图6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。

图6 差动变压器式振幅传感器 1—振动体 2-弹簧片式悬臂梁 3—连杆

4—衔铁 5-差动变压器线圈

当振动体因振动而向左位移时，由于衔铁______性较大，所以留在原来

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位置，基本不动，所以相对于差动变压器线圈而言，相当于向______位移。N1与N21之间的互感量量M1 ______，所以U21______。而N1与N22之间的互感量量M2______，所以U22______。Uo=U21-U22，其绝对值与振动的______(幅值x /速度v /加速度a）成正比，而相位与Ui ______（同相/反相）。反之，当振动体向右位移时，衔铁向______位移，Uo与Ui ______相。

4、 人体感应式接近开关原理图如图7所示，图8为鉴频器的输入输出特性

曲线。请分析该原理图并填空。

图7 人体感应式接近开关原理图

图8 鉴频器的输入/输出特性曲线

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1） 地电位的人体与金属板构成空间分布电容Cx，Cx与微调电容C0从高频

等效电路来看，两者之间构成______联。V1、L1、C0、Cx等元件构成

了____________电路，f = ____________ ，f略高于f0。当人手未靠近金属板时，Cx最______（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Cx变______，因此高频变压

器T的二次侧的输出频率f变______（高/低）。

3） 从图8可以看出，当f低于f0时，U01______于UR，A2的输出U02将

变为______电平，因此VL______（亮/暗）。三端稳压器7805的输出为______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A2的输出电压约为______伏，中间继电器KA变为______状态（吸合/释放）。

4） 图中的运放未接反馈电阻，所以IC2在此电路中起______器作用；V2起

______（电压放大/电流驱动）作用；基极电阻R5起______作用；VD1起______作用，防止当V2突然截止时，产生过电压而使______击穿。 5） 通过以上分析可知，该接近开关主要用于检测_________，它的最大优点

是______________。可以将它应用到______________以及____________等场所。

5、 图9是霍尔式电流传感器的结构示意图，请分析填空。

图9 霍尔式电流传感器 a）外形图 b）内部结构

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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 ，霍尔元件产生的霍尔电势也就越 。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 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 作用，使后续电路不受强电的影响，例如击穿、麻电等。

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 。

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 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。

5） 观察图10a的结构，被测导线是（怎样） 放入铁心中间的。 6、 某光电开关电路如图10a所示，史密特型反相器CD40106的输出特性如

图10b所示，请分析填空。

图10 光电开关

a）电路 b）74HC14（CD40106）的输入/输出特性

1） 当无光照时，VD1 (导通/截止)，I?为 ，Ui为 ，所以

Uo为 电平，约为 V，设V1的Ube=0.7V，则Ib约为

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mA，设V1的?=100，继电器K的线圈直流电阻为100?，则Ics为 mA。若K的额定工作电流为45mA，则K必定处于 (吸合/释放)状态。

2） 若光照增强，从图b可以看出，当U i （大/小）于 V 时，

史密特反相器翻转，Uo跳变为 电平，K 。 3） 设R L =10k?，此时I? 应 （大/小）于 mA。

4） 若希望在光照度很小的情况下K动作，R L应 （变大/变小），此时

应将RP往 （上/下）调。RP称为调 电位器。

5） 图中的R2起 作用，V1起 （电压/功率）放大作用，VD2

起 作用，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VD2又称为 二极管。

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