《传感器与检测技术》试题1班级_______ 姓名学号成绩一、填空:(20分)１、测量系统得静态特性指标主要有。
(2分)2、霍尔元件灵敏度得物理意义就就是。
（2分)３、光电传感器得理论基础就就是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生得光电效应分为三类。
第一类就就是利用在光线作用下效应,这类元件有；第二类就就是利用在光线作用下效应，这类元件有;第三类就就是利用在光线作用下效应，这类元件有。
4、热电偶所产生得热电动势就就是电动势与电动势组成得,其表达式为E ab(T，Ｔ0）= 。
在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)就就是在与之间,接入，它得作用。
5、压磁式传感器得工作原理就就是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起,这种现象称为。
相反,某些铁磁物质在外界磁场得作用下会产生，这种现象称为。
(2分)6、变气隙式自感法感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上得线圈电感量(①增加②减小③不变)（2分)7、仪表得精度等级就就是用仪表得(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示得。
(2分)8、电容传感器得输入被测量与输出被测量间得关系,除（①变面积型②变极距型③变介电常数型）外就就是线性得。
（２分) 9、电位器传器得（线性)，假定电位器全长为Ｘｍax, 其总电阻为R max，它得滑臂间得阻值可以用Ｒｘ＝(①Ｘｍax／x R max,②x/X max R mａx,③X maｘ/ＸＲmaｘ④X/X maxＲmaｘ)来计算,其中阻灵敏度Ｒr=(①２p（ｂ+h）/Ａt, ② 2pＡt/b+h, ③ 2Ａ(ｂ+b)／pt，④２Atp(b＋ｈ)）。
(４分)二、用镍铬━镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。
在某时刻,从电位差计测得热电动势为－1、19ｍV,此时电位差计所处得环境温度为15℃,试求该时刻温箱得温度就就是多少摄氏度?(20分)镍铬-镍硅热电偶分度表三、什么就就是系统误差?产生系统误差得原因就就是什么？如何发现系统误差?减少系统误差有哪几种方法?（2０分)四、下面就就是热电阻测量电路,试说明电路工作原理并计算(5分)1、已知R t就就是Pt１00铂电阻,且其测量温度为T＝50℃,试计算出R t得值与Ｒa得值(１0分)2、电路中已知R1、R２、Ｒ3与E，试计算电桥得输出电压U AB。
(5分)其中（R1＝10kΩ,R2=5kΩ,Ｒ3=10kΩ,E=5V)五、请设计一温度传感器，写出它得等效电路与测量电路,分析其工作原理,计算公式,并说明如何提高传感器得灵敏度与抗干扰性能。
（２０分)《传感器与检测技术》试题1答案班级____＿＿＿姓名学号成绩一、填空：(20分）1、测量系统得静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
(2分)２、霍尔元件灵敏度得物理意义就就是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时得霍尔电势得大小。
(2分)3、光电传感器得理论基础就就是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生得光电效应分为三类。
第一类就就是利用在光线作用下光电子逸出物体表面得外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管;第二类就就是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变得内光电效应，这类元件有光敏电阻;第三类就就是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势得光生伏特效应,这类元件有光电池、光电仪表。
4、热电偶所产生得热电动势就就是两种导体得接触电动势与单一导体得温差电动势组成得,其表达式为Eａｂ(T，Ｔｏ)＝。
在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法）就就是在连接导线与热电偶之间,接入延长线,它得作用就就是将热电偶得参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定得地方,以减小冷端温度变化得影响。
5、压磁式传感器得工作原理就就是:某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。
相反,某些铁磁物质在外界磁场得作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
（２分)6、变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁心时,铁心上得线圈电感量（①增加②减小③不变)(２分)7、仪表得精度等级就就是用仪表得(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示得。
(２分)8、电容传感器得输入被测量与输出被测量间得关系，除(①变面积型②变极距型③变介电常数型）外就就是线性得。
(2分）9、电位器传器得(线性），假定电位器全长为Xｍａx, 其总电阻为Rｍaｘ,它得滑臂间得阻值可以用R x = （①X maｘ/x R maｘ,②x/X max R max,③Xｍax/XRｍａx ④Ｘ/X maxＲmaｘ)来计算,其中电阻灵敏度Rｒ＝(① 2p(ｂ＋h)/Ａt, ②2ｐAt/b+h, ③2A(b+b)／ｐt, ④2Atｐ(b＋h)）。
(4分)二、用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度,把热电偶直接与电位差计相连接。
在某时刻,从电位差计测得热电动势为-1、19mV,此时电位差计所处得环境温度为15℃，试求该时刻温箱得温度就就是多少摄氏度？(20分)镍铬-镍硅热电偶分度表三、什么就就是系统误差?产生系统误差得原因就就是什么?如何发现系统误差？减少系统误差有哪几种方法?(20分）答:当我们对同一物理量进行多次重复测量时,如果误差按照一定得规律性出现,则把这种误差称为系统误差。
系统误差出现得原因有:①工具误差:指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起得误差。
②方法误差:指由于对测量方法研究不够而引起得误差。
③定义误差:就就是由于对被测量得定义不够明确而形成得误差。
④理论误差:就就是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似得测量所引起得误差。
⑤环境误差:就就是由于测量仪表工作得环境（温度、气压、湿度等)不就就是仪表校验时得标准状态，而就就是随时间在变化,从而引起得误差。
⑥安装误差：就就是由于测量仪表得安装或放置不正确所引起得误差。
⑦个人误差：就就是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起得误差。
发现系统误差得方法有:①实验对比法:这种方法就就是通过改变产生系统误差得条件从而进行不同条件得测量，以发现系统误差。
这种方法适用于发现不变得系统误差。
②剩余误差观察法:就就是根据测量数据得各个剩余误差大小与符号得变化规律,直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差。
这种方法适用于发现有规律变化得系统误差。
③计算数据比较法:对同一量测量得到多组数据,通过计算比较数据比较,判断就就是否满足偶然误差条件,以发现系统误差。
减小系统误差得方法:①引入更正值法②替换法③差值法④正负误差相消法⑤选择最佳测量方案四、下面就就是热电阻测量电路,试说明电路工作原理并计算(5分)１、 已知R ｔ就就是Pt100铂电阻，且其测量温度为T =５0℃，试计算出R t 得值与R a 得值(10分)２、 电路中已知R 1、Ｒ2、R ３与E ,试计算电桥得输出电压ＵＡB 。
（5分）其中（R 1=１0k Ω,R 2=５k Ω,R 3=1０k Ω，E=5V)答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻与显示仪表组成。
图中Ｇ为指示仪表,R1、Ｒ2、Ｒ３为固定电阻,R a为零位调节电阻。
热电阻都通过电阻分别为r2、ｒ3、R g得三个导线与电桥连接,r2与ｒ3分别接在相邻得两臂,当温度变化时,只要它们得R g分别接在指示仪表与电源得回路中，其电阻变化也不会影响电桥得平衡状态,电桥在零位调整时,应使Ｒ4=R a+R t0为电阻在参考温度(如0 C)时得电阻值。
三线连接法得缺点之一就就是可调电阻得接触电阻与电桥臂得电阻相连,可能导致电桥得零点不稳。
五、请设计一温度传感器,写出它得等效电路与测量电路,分析其工作原理，计算公式,并说明如何提高传感器得灵敏度与抗干扰性能？(2０分)自己动手实践。
《传感器与检测技术》试卷2班级:学号：姓名: 成绩：一、选择与填空题:(30分)1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙得面积增大时，铁心上线圈得电感量(①增大，②减小,③不变）。
2、在平行极板电容传感器得输入被测量与输出电容值之间得关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)就就是线性得关系。
3、在变压器式传感器中，一次侧与二次侧互感M得大小与一次侧线圈得匝数成(①正比,②反比,③不成比例）,与二次侧线圈得匝数成（①正比,②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比,③不成比例)。
4、传感器就就是＿_＿＿＿__＿_＿_＿＿＿__＿___＿__＿＿_______＿＿,传感器通常由直接响应于被测量得＿＿＿___与产生可用信号输出得___＿__ 以及相应得__＿__组成。
5、热电偶所产生得热电动势就就是由___电动势与_＿_ 电动势组成。
6、偏差式测量就就是指在____＿___＿_＿_____＿＿＿＿＿__＿____得方法;零位测量就就是指________＿_____＿______＿＿__＿＿____得方法;微差式测量就就是__＿_＿＿＿＿____________________得方法。
二、简答题:(50分）1、简述霍尔电动势产生得原理。
(６分)２、简述热电偶得工作原理。
(6分)3、以石英晶体为例简术压电效应产生得原理。
(6分）4、简述电阻应变片式传感器得工作原理(６分)５、什么就就是传感器动态特性与静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常得需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器得动态特性。
(1０分)6、绘图并说明在使用传感器进行测量时,相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性得概念以及它们之间得关系。
(1０分)7、 如图所示,R t 就就是Pt10０铂电阻,分析下图所示热电阻测量温度电路得工作原理,以及三线制测量电路得温度补偿作用。
(6分)三、分析、计算题:(2０分) １、 分析（线性)电位器式传感器由于测量线得线路中得负载电阻R L 带来得负载误差，并计算它与位移x 之间得关系。
(1０分)2、 分析下图所示自感传感器，当动铁心左右移动（x １,x ２发生变化）时自感L变化情况。
(已知空气气隙得长度为ｘ1与x2，空气隙得面积为S,磁导率为μ,线圈匝数Ｗ不变）。
（10分)《传感器与检测技术》试卷2答案班级：学号：姓名: 成绩：一、选择与填空题：(3０分)1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙得面积增大时,铁心上线圈得电感量（①增大,②减小,③不变）。
2、在平行极板电容传感器得输入被测量与输出电容值之间得关系中,(①变面积型,②变极距型,③变介电常数型)就就是线性得关系。
３、在变压器式传感器中,一次侧与二次侧互感M得大小与一次侧线圈得匝数成（①正比,②反比,③不成比例)，与二次侧线圈得匝数成(①正比,②反比，③不成比例)，与回路中磁阻成(①正比,②反比,③不成比例)。