期末考试传感器题库试卷4

第1页，共6页试卷四一、单项选择题（每小题1分，共20分）1.在传感器中，建立在力学结构分析上的各种类型的弹性元件称为（A）A．敏感元件Ｂ．转换元件Ｃ．热敏电阻Ｄ．光电器件2.以下传感器具有能量放大作用的是（C）A．发电型Ｂ．有源型Ｃ．无源型Ｄ．光电池3.对传感器输出-输入特性线性化的以下方法中，拟合精度最高的是（B）A．过零旋转法Ｂ．最小二乘法Ｃ．端点连线法Ｄ．端点平移法4.在以下类型的传感器中，存在零点残余电压的是（B）A．电阻式Ｂ．差动变压器Ｃ．磁电式Ｄ．电容式5.在光线作用下物体产生一定方向的电动势的现象称为（C）A．内光电效应Ｂ．外光电效应Ｃ．光生伏打效应Ｄ．压阻效应6.在图象传感器的应用中，目前未采用CCD图象传感器的是（A）A．彩信手机Ｂ．数码相机Ｃ．数字摄像机Ｄ．自动售月票机7.固体受到作用力后电阻率发生变化的现象称为（B）A．电压效应Ｂ．压阻效应Ｃ．磁阻效应Ｄ．力阻效应8.当超声波从液体垂直入射到气体时，反射系数接近1，此时超声波会（D）A．几乎全部透射Ｂ．几乎全部吸收Ｃ．几乎全部折射Ｄ．几乎全部反射9.单位大气中所含水汽的质量是指（D）A．温度Ｂ．湿度Ｃ．相对湿度Ｄ．绝对湿度10.在家用电器中采用的测量温度的传感器是（B）A．湿度传感器Ｂ．温度传感器Ｃ．力敏传感器Ｄ．气敏传感器11.可燃气体报警电路中，主要采用（C）A．力敏传感器Ｂ．磁敏传感器Ｃ．气敏传感器Ｄ．光敏传感器12.生物传感器未涉及的应用领域是（B）A．环境监测Ｂ．模具加工Ｃ．医学Ｄ．食品第2页，共6页13.“电子鼻”属于（C）A．位移传感器Ｂ．生物传感器Ｃ．智能传感器Ｄ．力敏传感器14.只能实现接触测量的是（D）A．电感传感器Ｂ．色彩传感器Ｃ．红外传感器Ｄ．电阻传感器15.在传感器的特性中，输出信号从0升高到稳定值的90%所需要的时间称为（A）A．上升时间Ｂ．延时时间Ｃ．超调量Ｄ．时间常数16.按传感器技术所蕴含的基本效应，气敏传感器属于（B）A．物理型Ｂ．化学型Ｃ．生物型Ｄ．数字型17.能量变换型传感器又称为（C）A．无源型Ｂ．参量型Ｃ．发电型Ｄ．放大型18.温度变化时传感器输出值的偏离程度称为（A）A．温漂Ｂ．分辨力Ｃ．线性度Ｄ．重复性19.电涡流传感器常用的材料为（D）A．玻璃Ｂ．陶瓷Ｃ．高分子Ｄ．金属20.红外传感器中采用的敏感元件一般具有（C）A．磁电效应Ｂ．压阻效应Ｃ．热释电效应Ｄ．压电效应二、判断改错题（每小题2分，共10分）21.传感器的稳态响应指的是输入信号为正弦信号的频率响应。（Y）改正:22.电容式传感器不可实现非接触测量。（N）改正:电容式传感器可实现非接触测量。23.在电磁波谱的可见光范围内，紫光携带的能量最大。（Y）改正:24光电耦合器件仅是光敏元件的组合。（N）第3页，共6页改正:光电耦合器件是发光元件和光敏元件的组合。25.超声波测流速的机理是它在静止流体和流动流体中的传播速度不同。（Y）改正:三、填空题（每小题1分，共10分）26.热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。27.光纤模式指的是光波沿光纤传播的途径和方式。28.光敏二极管是一种利用PN结单向导电性的结型光电器件。29.电感式传感器以电和磁为媒介，利用磁场变换引起线圈的自感量或者互感量的变化，把非电量转换为电量的装置。30.热电偶回路产生的电势由接触电势传和温差电势两部分组成。31.光电管是利用外光电效应制成的光电元件。32.应变片的敏感元件是敏感栅。33.压电式传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论基础。34.磁敏二极管是利用磁阻效应进行磁电转换的。35.热敏电阻利用半导体电阻随温度变化的特性制成的测温元件。四、名词解释（每小题3分，共9分）36.磁阻效应在两端设置电流电极的元件中(1分)，由于外界磁场改变电流分布(1分)造成电极间电阻值增加的现象.(1分)37.基因芯片X38.光电效应用光照射某一物体（1分），组成该物体的材料吸收光子能量而发生相应的电效应的物理现象.（2分）第4页，共6页五、简答题（每小题6分，共30分）39.简述生物传感器的分类。40.简述智能传感器的概念。智能传感器是将微执行器和微变送器的部分或全部处理器件、处理电路集中在一个芯片上的器件。因此它具有一定的仿生能力。(3分)智能传感器将复杂信号由集中型处理变成分散型处理，既可以保证数据处理的质量，提高抗干扰性能，同时又降低系统的成本.(3分)41.简述传感器输出信号的特点。1）输出信号比较微弱；(2分)（2）输出阻抗比较高，这样会使传感器输入到测量电路时产生较大的信号衰减；(2分)（3）输出信号动态范围很宽，输出信号随着输入物理量的变化而变化，但它们之间不一定是线性比例关系.(2分)42.简述电感式传感器的原理及用途。.电感式传感器是以电和磁为媒介，利用磁场变换引起线圈的自感量或互感量的变化，把非电量转换为电量，(2分)其基本原理是基于电磁感应原理。(2分)它可用于测量位移、振动、力、加速度、扭矩以及流量等.(2分)43.简述能量变换型传感器的特点。能量变换型传感器又称为发电型或有源型传感器，其输出端的能量是由被测对象取出的能量转换而来的。(3分)它无须外加电源就能将被测的非电量转换成电能量输出；它无能量放大作用，且要求从被测对象获取的能量越小越好.(3分)六、计算题（每小题6分，共12分）44.已知某传感器的重复性曲线如图所示。图中：正向行程最大偏差max23Rmm，反向行程最大偏差max13.5Rmm，其满量程输出值为50cm，试求该传感器的重复性误差。由传感器重复性误差概念知，(1分)maxmax1max2max,RRR(1分)max1100%2RFSRY(2分)将已知数据代入上式得，第5页，共6页3213.510100%0.35%25010R(2分)45.已知某霍尔传感器的激励电流I=5A，磁场的磁感应强度B=5×10-3T，导体薄片的厚度d=1mm，霍尔常数RH＝0.8，试求薄片导体产生的霍尔电势UH的大小。由霍尔电动势的计算公式知，HHIBURd(3分)将已知数据代入上式得，3355100.820110HU（V）(3分)七．论述题（共9分）46.在《传感器技术》这门课程中讲述了多种传感器，其中磁敏传感在实际应用中具有重要实用价值，试论述常用磁敏传感器的异同。常用的磁敏传感器包括霍尔传感器、磁阻传感器、磁敏二极管、磁敏三极管和压磁传感器等;(1分)它们的相同点有：（1）都由磁敏元件构成，（2）都是利用磁场工作的，（3）都可实现非接触测量;(2分)其不同点主要包括：（1）工作原理不同霍尔传感器依据霍尔效应，磁阻传感器依据磁阻效应，磁敏二极管和磁敏三极管也是基于磁阻效应，压磁传感器依据压磁效应;(2分)（2）主要特性不同霍尔传感器的主要特性参数有输入电阻、输出电阻、额定控制电流、最大允许控制电流、不等位电势、不等位电阻、寄生直流电势和霍尔电势温度系数，磁阻传感器主要特性是高的电子迁移率和温度特题44图第6页，共6页性，磁敏二极管和磁敏三极管的主要特性是磁电特性、伏安特性和温度特性，压磁传感器的主要特性是安匝特性、输出特性和频率响应等;(2分)（3）主要特点不同霍尔传感器具有结构简单、体积小、重量轻、频带宽、动态性能好和寿命长等特点，磁阻传感器具有应用范围较广的特点，磁敏二极管和磁敏三极管都具有灵敏度高、体积及功耗小的特点，压磁传感器具有输出功率大、抗干扰能力强、寿命长、维护方便、适应恶劣工作环境等特点.(2分)