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《传感器复习题》第一题填空题1.传感器通常由敏感元件、转换原件、接口电路和辅助电源组成。2.传感器灵敏度是指达到稳定状态时输出增量与输入增量的比值。3.直流电桥中半桥双臂可使电压灵敏度比半桥单臂提高一倍，而全桥电路电压灵敏度又比半桥双臂电压灵敏度提高一倍。4.压电传感器是利用某些半导体材料的压电效应来实现由力至电量的转换，属于有源传感器。5.湿度传感器是将环境湿度转化为电信号装置，湿度传感器的感湿特征量为电阻、电容、频率。6.热电阻传感器主要利用金属材料或氧化物半导体材料的电阻值随温度变化这一特征来测定温度。7.热电偶传感器主要用于测温准确度和测温范围要求不很高的场合，且他适应的工作温度较高。8.半导体气敏传感器主要以氧化物（比如：氧化锡、氧化锌等）半导体为基本材料制成，半导体气体传感器大体上分为电阻式和非电阻式两种。9.外光电效应典型的电光器件有光电管、光电倍增管等。10.光敏电阻的电阻有亮电阻、暗电阻之分，暗电阻的阻值一般在兆欧数量级，亮电阻在几千欧以下。11.对光敏三极管而言，对可见光或探测炽热状态物体时，一般选用硅管，但对红外线进行的探测时，则采用锗管较合适。12.光耦是将光信号转化为电信号，对输入和输出信号由良好的隔离作用，一般由三部分组成光的发射、光的接收、信号放大。13.光在光纤中传输的工作基础是光导纤维。14.CCD的中文名字是：电荷耦合器件，它具有光电转换、电荷存储、电荷转移和扫描读取等功能。15.霍尔传感器是利用霍尔效应制成的磁敏原件，霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的效果。16.超声波是一种震荡频率高于声波的机械波，它是利用超声波的特性研制而成的传感器。在声频范围内，低于20HZ称为次声波，超过20HZ又称为超声波，超声波对液体和固体的穿透本领大。17.金属丝电阻应变片是由敏感栅、基底、盖层、粘合剂、引线组成。18.电感传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置，它的核心部分是可变自感或可变互感。19.压电传感器是利用某些半导体材料的压电效应来实现由力至电量的转换，属于有源传感器。20.温度传感器的一致性和互换性差。21.热敏电阻一般可以分为三类，电阻值P随温度的升高而下降的负温度系数热敏电阻，电阻值P随温度的升高而升高的正温度系数热敏电阻。22.对于一个环境来说，如果温度过高要进行除湿，反之温度过低要进行加湿。23.电容传感器是一种能将被测物理量转变为传感器的电容量的变化，然后在通过一定电路将比电容的变化转换为电压、电流或频率等信号的输出，从而实现对立的测量。24.常用空气除湿技术主要有冷却除湿、吸附除湿、吸收除湿等。第二题选择题1.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（C温度）2.届于传感器动态特性指标的是（D固有频率）3.固体半导体摄像元件CCD是一种（CMOS型晶体管开关集成电路）4.下列不属于压电材料的是（D电阻应变片）5.下列不属于温度的表示方法的是（D水蒸气）6.将电阻应变片贴在（弹性元件上），就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。7.封装在光电隔离耦合器内部的是（D一个发光二极管和一个光敏三极管）8.（C半导体三极管）传感器可用于医疗上—50摄氏度~150摄氏度之间的温度测量。9.开关型集成霍尔传感器输出的是（A高低电平数字信号）10.下列哪个装置时利用传感器把光信号转化为电信号的过程（A红外报警装置）11.热电阻测量转换电路采用三线制是为了（D减小引线电阻的影响）12.在以下几种传感器当中（C压电式）属于自发电型传感器13.（C热端和冷端的温差）数值越大，热电偶的输出热电势就越大14.将超声波/机械振动波转换成电信号是利用压电材料的（C压电效应）15.工业上应用金属热电阻传感器进行温度测量时，为了消除或减少引线电阻的影响，通常采用（C、三线制连接法）。16.在热电偶传感器中，热电偶回路的主要性质不包括(C、欧姆定律)17.在下列元件中不属于光电元件的是（A、光纤）18.在有源滤波器的组成中，把（B、无源的BEF）接入运放的正反馈回路中，即可组成有源BEF。19.随着集成技术的发展，经常把传感器和一部分处理电路集成在一起，其中，（B、多传感器）不能集成在电路中。第三题判断题1.（√）黑体是指对辐射到它上面的能量全部吸收的物体2.（×）当热电偶两个接点的湿度相同时，不论电极材料是否相同，回路总热电势均为零3.（√）微波传感器就是利用微波特征来检测一些物理量的器件或装置4.（×）光纤传感器所采用的光纤一般多采用同轴分布(发送光纤在外)方式的光纤5.（√）热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关第四题简答题1.简述热电偶的工作原理答：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”，就是当两个不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个节点的温度不同，那么点在回路中将会产生电动势的现象，两点间的温度越大，产生的电动势就越大，引入适当的测量电路测量电动势的大小，就可测量温度的大小。2.光电效应可分为哪三种类型；简单的说明传感器的原理并分别列出以之为基础的光电传感器答：分为外光电效应、内光电效应、光生伏特效应；外光电效应：指在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象，光电管及光电倍增管等均属这一类，它们的光电发射极，即光明极就是用具有这种特性的材料制造的。内光电效应：指在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象，光敏电阻即属此类。光生伏特效应：利用光势垒效应，光势垒效应指在光的照射下，物体内部产生一定方向的电势，光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式有源器件。3.简述电阻应变片式传感器的工作原理答：基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值应发生变化4.简述霍尔电动势产生的原理答：一块半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，当有电流流过，电子受到洛伦兹力作用而发生偏转，结果在半导体的后端面上电子有所积累，而前端面缺少电子，因此后带负电，前带正电，在前形成电场5.光电池的工作原理，指出它应工作在电流源还是电压源状态答：光电池是基于光伏特效应制成的6.什么叫做接触电动势和温差电动势？答：a,接触电动势：是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接触处形成的热电势；b,温差电动势：是在同一根导体中，电子两端温度不同而产生的一种电势7.下图为酒精测试仪电路，A是显示驱动器；问：a,TGS-812是什么传感器？b，2.5脚是传感器哪个部分，有什么作用？c,分析电路工作原理，调节电位器RP有什么意义？答：a,气敏传感器；b，加热电极，可加速还原反应提高气敏传感器灵敏度；c,调节测量系统的测量范围和满度值。8.下图为光电传感器电路，GP-ISO1是光电断路器；问：a,当用物体遮住光路时晶体三极管VT状态是导通还是截止？b,二极管是一个什么元器件，在电路中起到什么作用？c,如果二极管反相连接晶体管VT状态如何？答：a,截止；b,红外发射会起控制作用；c,截止9.简述传感器信号的预处理方法。答：1）阻抗变换电路2）放大电路3)电流电压转换电路4）频率电压转换电路5）电桥电路6）电荷放大电路7）交直流转换电路8）滤波电路9）非线性校正电路10）对数压缩电路10.金属热电阻为什么要进行三线制接线？并画出其接线图答：用金属热电阻传感器进行温度测量时，用电桥作为测量电路。在进行测量时总要采用导线连接，由于金属电阻本身阻值很小，所以引线电阻及其变化不能忽略。为了消除或减少引线电阻的影响，通常采用三线制接法，如下图所示：11.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。答：传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响；传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电荷成正比，电缆电容的影响小12.采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？答：由电压比较器、数/模转换器、顺序脉冲发生器、数码寄存器和逐次逼近寄存器组成。名词解释1、传感器：传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转化成有用输出信号（一般为电信号）的器件或装置。2、应变效应：导体或半导体材料在外界力作用下产生机械形变，其电阻值发生变化的现象称为应变效应。3、热电效应：将两种不同材料的导体构成一闭合回路，若两个接点处温度不同，则回路中会产生电动势，从而形成电流，这个物理现象称为热电势效应，简称热电效应。5、智能传感器：将传感器与微型计算机组装在一块芯片上，并具有“感知”和“认知”被测量的功能，把传感器技术和信息处理技术进行完美结合的装置。