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

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 ）

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

X

38.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）

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mm，反向行程最大偏差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)

(1分)

(2分)

将已知数据代入上式得，

(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， (3分)

将已知数据代入上式得，

（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)

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