第1章概述一、單項(xiàng)選擇題1、下列不屬于按傳感器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是（）。A.應(yīng)變式傳感器B.化學(xué)型傳感器C.壓電式傳感器D.熱電式傳感器2、通常意義上的傳感器包含了敏感元件和（）兩個(gè)組成部分。A.放大電路B.數(shù)據(jù)采集電路C.轉(zhuǎn)換元件D.濾波元件3、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、連同計(jì)算機(jī)技術(shù)和（），構(gòu)成信息技術(shù)的完整信息鏈。A.汽車制造技術(shù)B.建筑技術(shù)C.傳感技術(shù)D.監(jiān)測技術(shù)4、傳感器按其敏感的工作原理，可以分為物理型、化學(xué)型和（）三大類。A.生物型B.電子型C.材料型D.薄膜型5、隨著人們對各項(xiàng)產(chǎn)品技術(shù)含量的要求的不斷提高，傳感器也朝向智能化方面發(fā)展，其中，典型的傳感器智能化結(jié)構(gòu)模式是（）。A.傳感器＋通信技術(shù)B.傳感器＋微處理器C.傳感器＋多媒體技術(shù)D.傳感器＋計(jì)算機(jī)6、近年來，仿生傳感器的研究越來越熱，其主要就是模仿人的（）的傳感器。A.視覺器官B.聽覺器官C.嗅覺器官D.感覺器官7、若將計(jì)算機(jī)比喻成人的大腦，那么傳感器則可以比喻為()。A．眼睛B.感覺器官C.手D.皮膚8、傳感器主要完成兩個(gè)方面的功能：檢測和（）。A.測量B.感知C.信號調(diào)節(jié)D.轉(zhuǎn)換9、傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相連，是（）和自動轉(zhuǎn)換技術(shù)的總稱。A.自動調(diào)節(jié)B.自動測量C.自動檢測D.信息獲取10、以下傳感器中屬于按傳感器的工作原理命名的是（）A．應(yīng)變式傳感器B．速度傳感器C．化學(xué)型傳感器D．能量控制型傳感器二、多項(xiàng)選擇題1、傳感器在工作過程中，必須滿足一些基本的物理定律，其中包含（）。A.能量守恒定律B.電磁場感應(yīng)定律C.歐姆定律D.胡克定律2、傳感技術(shù)是一個(gè)集物理、化學(xué)、材料、器件、電子、生物工程等學(xué)科于一體的交叉學(xué)科，涉及（）等多方面的綜合技術(shù)。A.傳感檢測原理B.傳感器件設(shè)計(jì)C.傳感器的開發(fā)和應(yīng)用D.傳感器的銷售和售后服務(wù)3、目前，傳感器以及傳感技術(shù)、自動檢測技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，以下領(lǐng)域采用了傳感技術(shù)的有：（）。A.工業(yè)領(lǐng)域B.海洋開發(fā)領(lǐng)域C.航天技術(shù)領(lǐng)域D.醫(yī)療診斷技術(shù)領(lǐng)域4、傳感器有多種基本構(gòu)成類型，包含以下哪幾個(gè)（）？A.自源型B.帶激勵型C.外源型D.自組裝型5、下列屬于傳感器的分類方法的是：（）A.按輸入量分B.按工作原理分C.按輸出量分D.按能量變換關(guān)系分6、下列屬于傳感器的分類方法的是：（）A.按輸入量分B.按工作原理分C.按構(gòu)成分D.按輸出量分7、下列屬于傳感器的分類方法的是：（）A.按基本效應(yīng)分B.按蘊(yùn)含的技術(shù)特征分C.按構(gòu)成分D.按輸出量分8、傳感技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在：()A．傳感技術(shù)是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段B.傳感技術(shù)在系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用C．傳感技術(shù)及裝置是自動化系統(tǒng)不可缺少的組成部分D.傳感技術(shù)的完善和發(fā)展推動著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步9、傳感技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括：()A．信息獲取 B．信息轉(zhuǎn)換 C．信息處理 D．信息傳輸10、傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下哪幾個(gè)方面：()A．提高與改善傳感器的技術(shù)性能 B．開展基礎(chǔ)理論研究C．傳感器的集成化D．傳感器的智能化三、填空題1、傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相關(guān)，是和的總稱。2、傳感技術(shù)是以研究自動檢測系統(tǒng)中的、和的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門技術(shù)性學(xué)科。3、傳感器要完成的兩個(gè)方面的功能是和。4、傳感器按構(gòu)成原理，可分為型和型兩大類。5、傳感器一般由、和等三部分組成。6、傳感器能感受并按照轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。7、按輸入量分類，傳感器包括位移傳感器、速度傳感器、、等。8、傳感器的輸出量有和兩種。9、根據(jù)傳感技術(shù)涵蓋的基本效應(yīng)，傳感器可分為、化學(xué)型和。10、傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置傳感器，通常由直接響應(yīng)于被測量的、產(chǎn)生可用信號輸出的以及相應(yīng)的組成。11、傳感器是能并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用的器件或裝置。是實(shí)現(xiàn)的基本器件。12、傳感器技術(shù)的共性，就是利用物理定律和物質(zhì)的，將轉(zhuǎn)換成。13、由傳感器的定義可知，傳感器要完成兩個(gè)方面的功能：和。因此傳感器通常由和組成。14、是人們?yōu)榱藢Ρ粶y對象所包含的信息進(jìn)行定性了解和定量掌握所采取的一系列技術(shù)措施。15、根據(jù)傳感器的構(gòu)成，可以將傳感器分為和。四、簡答題1、什么是傳感器？2、傳感器的共性是什么？3、什么是傳感器的敏感元件和轉(zhuǎn)換元件？4、什么叫傳感器？它通常由哪幾部分組成？它們的作用及相互關(guān)系如何？5、請簡述傳感器技術(shù)的分類方法。6、請談?wù)勀銓鞲屑夹g(shù)的發(fā)展趨勢的一些看法。7、傳感器技術(shù)在檢測系統(tǒng)中有什么地位和作用？8、試述傳感器的定義、共性及組成。9、差動技術(shù)為什么能夠改善傳感器的性能？10、試述能量變換型和能量控制型傳感器的區(qū)別。第2章傳感器基本特性一、單項(xiàng)選擇題1、衡量傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)不包括（）。A.線性度B.靈敏度C.頻域響應(yīng)D.重復(fù)性2、下列指標(biāo)屬于衡量傳感器動態(tài)特性的評價(jià)指標(biāo)的是（）。A.時(shí)域響應(yīng)B.線性度C.零點(diǎn)漂移D.靈敏度3、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時(shí)間是（）。A.延遲時(shí)間B.上升時(shí)間C.峰值時(shí)間D.響應(yīng)時(shí)間4、一階傳感器輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的90%所需的時(shí)間是（）。A.延遲時(shí)間B.上升時(shí)間C.峰值時(shí)間D.響應(yīng)時(shí)間5、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于靜態(tài)特性的是（）A．線性度、靈敏度、阻尼系數(shù)B．幅頻特性、相頻特性、穩(wěn)態(tài)誤差C．遲滯、重復(fù)性、漂移D．精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性6、傳感器的下列指標(biāo)全部屬于動態(tài)特性的是（）A．遲滯、靈敏度、阻尼系數(shù)B．幅頻特性、相頻特性C．重復(fù)性、漂移D．精度、時(shí)間常數(shù)、重復(fù)性7、不屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（）A．重復(fù)性B．固有頻率C．靈敏度D．漂移8、對于傳感器的動態(tài)特性，下面哪種說法不正確（）A．變面積式的電容傳感器可看作零階系統(tǒng)B．一階傳感器的截止頻率是時(shí)間常數(shù)的倒數(shù)C．時(shí)間常數(shù)越大，一階傳感器的頻率響應(yīng)越好D．提高二階傳感器的固有頻率，可減小動態(tài)誤差和擴(kuò)大頻率響應(yīng)范圍9、屬于傳感器動態(tài)特性指標(biāo)的是（）A．重復(fù)性B．固有頻率C．靈敏度D．漂移10、無論二階系統(tǒng)的阻尼比如何變化，當(dāng)它受到的激振力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，該系統(tǒng)的位移與激振力之間的相位差必為（）A.0°B.90°C.180°D.在0°和90°之間反復(fù)變化的值11、傳感器的精度表征了給出值與()相符合的程度。A.估計(jì)值B.被測值C.相對值D.理論值12、傳感器的靜態(tài)特性，是指當(dāng)傳感器輸入、輸出不隨()變化時(shí)，其輸出-輸入的特性。A.時(shí)間B.被測量C.環(huán)境D.地理位置13、非線性度是測量裝置的輸出和輸入是否保持()關(guān)系的一種度量。A.相等B.相似C.理想比例D.近似比例14、回程誤差表明的是在()期間輸出-輸入特性曲線不重合的程度。A.多次測量B.同次測量C.正反行程D.不同測量15、已知某溫度傳感器為時(shí)間常數(shù)秒的一階系統(tǒng)，當(dāng)受到突變溫度作用后，傳感器輸出指示溫差的三分之一所需的時(shí)間為（）秒A．3B．1C．1.2D．1/3二、多項(xiàng)選擇題1．階躍輸入時(shí)表征傳感器動態(tài)特性的指標(biāo)有哪些？（）A.上升時(shí)間B.響應(yīng)時(shí)間C.超調(diào)量D.重復(fù)性2．動態(tài)響應(yīng)可以采取多種方法來描述，以下屬于用來描述動態(tài)響應(yīng)的方法是：（）A.精度測試法B.頻率響應(yīng)函數(shù)C.傳遞函數(shù)D.脈沖響應(yīng)函數(shù)3.傳感器靜態(tài)特性包括許多因素，以下屬于靜態(tài)特性因素的有（）。A．遲滯B.重復(fù)性C.線性度D.靈敏度4.傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)表征的重要指標(biāo)有：（）A.靈敏度B.非線性度C.回程誤差D.重復(fù)性5．一般而言，傳感器的線性度并不是很理想，這就要求使用一定的線性化方法，以下屬于線性化方法的有:（）A.端點(diǎn)線性B.獨(dú)立線性C.自然樣條插值D.最小二乘線性三、填空題1、靈敏度是傳感器在穩(wěn)態(tài)下對的比值。2、系統(tǒng)靈敏度越，就越容易受到外界干擾的影響，系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越。3、是指傳感器在輸入量不變的情況下，輸出量隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。4、要實(shí)現(xiàn)不失真測量，檢測系統(tǒng)的幅頻特性應(yīng)為，相頻特性應(yīng)為。5、傳感器的靈敏度是指。6、衡量傳感器的靜態(tài)特性的指標(biāo)包含、、、和。（要求至少列出兩種）7、一個(gè)高精度的傳感器必須有良好的和____，才能完成信號無失真的轉(zhuǎn)換。8、傳感器的動態(tài)特性是指傳感器測量動態(tài)信號時(shí)，傳感器輸出反映被測量的和變化的能力。研究傳感器的動態(tài)特性有兩種方法：和。9、階躍響應(yīng)特性是指在輸入為時(shí)，傳感器的輸出隨的變化特性。常用響應(yīng)曲線的、、等參數(shù)作為評定指標(biāo)。10、頻率響應(yīng)特性是指將不同而相等的正弦信號時(shí)間輸入傳感器，其輸出正弦信號的幅值、相位與頻率之間的關(guān)系。頻率響應(yīng)特性常用的評定指標(biāo)是、、。11、某位移傳感器，當(dāng)輸入量變化5mm時(shí)，輸出電壓變化300mv，其靈敏度為。12、某傳感器為一階系統(tǒng)，當(dāng)受階躍信號作用時(shí)，在t=0時(shí)，輸出為10mV；t→∞時(shí)，輸出為100mV；在t=5s時(shí)，輸出為50mV，則該傳感器的時(shí)間常數(shù)為：。13、已知某一階壓力傳感器的時(shí)間常數(shù)為0.5s，若階躍輸入壓力從25MPa變到5MPa，則二倍時(shí)間常數(shù)時(shí)的輸出壓力為。14、某測力傳感器屬于二階系統(tǒng)，其固有頻率為1000Hz，阻尼比為臨界值的50%，當(dāng)用它測量500Hz的正弦交變力時(shí)，其輸出與輸入幅值比和相位差分別為：及。15、某測量系統(tǒng)由傳感器、放大器和記錄儀組成，各環(huán)節(jié)的靈敏度分別為：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V，則系統(tǒng)總的靈敏度為。四、簡答題1、什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標(biāo)？如何用公式表征這些性能指標(biāo)？2、什么是傳感器的動態(tài)特性？其分析方法有哪幾種？3、什么是傳感器的靜特性？主要指標(biāo)有哪些？有何實(shí)際意義？4、什么是傳感器的基本特性?傳感器的基本特性主要包括哪兩大類？解釋其定義并分別列出描述這兩大特性的主要指標(biāo)。(要求每種特性至少列出2種常用指標(biāo))五、計(jì)算題1、用某一階環(huán)節(jié)的傳感器測量100Hz的正弦信號，如要求幅值誤差限制在±5%以內(nèi)，時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？如果用該傳感器測量50Hz的正弦信號，其幅值誤差和相位誤差各為多少？2、某溫度傳感器為時(shí)間常數(shù)τ=3s的一階系統(tǒng)，當(dāng)傳感器受突變溫度作用后，試求傳感器指示出溫差的三分之一和二分之一所需的時(shí)間。3、在某二階傳感器的頻率特性測試中發(fā)現(xiàn)，諧振發(fā)生在頻率216Hz處，并得到最大幅值比為1.4：1，試估算該傳感器的阻尼比和固有角頻率的大小。4、設(shè)某力傳感器可作為二階振蕩系統(tǒng)處理，已知傳感器的固有頻率為800Hz，阻尼比ξ=0.14，問使用該傳感器測試400Hz的正弦力時(shí)，其幅值比A（ω）和相角差φ（ω）各為多少？若該傳感器的阻尼比可改為ξ=0.7，問A（ω）和φ（ω）又將如何變化？5、當(dāng)被測介質(zhì)溫度為,測溫傳感器示值溫度為時(shí)，有下列方程式成立：當(dāng)被測介質(zhì)溫度從25℃突然變化到300℃時(shí)，測溫傳感器時(shí)間常數(shù)，試確定經(jīng)過480s后的動態(tài)誤差。6、若一階傳感器的時(shí)間常數(shù)為0.01s，傳感器響應(yīng)的幅值百分誤差在10％范圍內(nèi)，此時(shí)，最高值達(dá)0.5，試求此時(shí)輸入信號的工作頻率范圍。7、設(shè)一力傳感器可以簡化成典型的質(zhì)量－彈簧－阻尼二階系統(tǒng)，巳知該傳感器的固有頻率為，若其阻尼比為，試問用它測量頻率為600Hz的正弦交變力時(shí)，其輸出與輸入幅值比和相位差各為多少。8、通過某檢測裝置測得的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下表所示。試用最小二乘法擬合直線,并求其線性度和靈敏度。x1234y8.09、試求下列一組數(shù)據(jù)的各種線性度：端點(diǎn)線性度；最小二乘線性度。x12345y2.204.005.987.9010.1010、試計(jì)算某壓力傳感器的遲滯誤差和重復(fù)性誤差（一組測試數(shù)據(jù)如下表示）。行程輸入壓力（×105Pa）輸出電壓(mV)⑴⑵⑶正行程2.0190.9191.1191.34.0382.8383.2383.56.0575.8576.1576.68.0769.4769.8770.410.0963.9964.6965.2反行程10.0964.4965.1965.78.0770.6771.0771.46.0577.3577.4578.44.0384.1384.2384.72.0191.6191.6192.0第3章電阻式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1、為減小或消除直流電橋測量結(jié)果非線性誤差的方法可采用（）。A.提高供電電壓B.提高橋臂比C.提高橋臂電阻值D.提高電壓靈敏度2、全橋差動電路的電壓靈敏度是單臂工作時(shí)的（）。A.不變B.2倍C.4倍D.6倍3、電阻應(yīng)變片配用的測量電路中，為了克服分布電容的影響，多采用()。A．直流平衡電橋B．直流不平衡電橋C．交流平衡電橋D．交流不平衡電橋4、通常用應(yīng)變式傳感器測量()。A.溫度B．密度C．加速度D．電阻5、影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏系數(shù)K的主要因素是（

）。A．導(dǎo)電材料電阻率的變化B．導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化C．導(dǎo)電材料物理性質(zhì)的變化D．導(dǎo)電材料化學(xué)性質(zhì)的變化6、產(chǎn)生應(yīng)變片溫度誤差的主要原因有（

）。A．電阻絲有溫度系數(shù)B．試件與電阻絲的線膨脹系數(shù)相同C．電阻絲承受應(yīng)力方向不同D．電阻絲與試件材料不同

7、電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有（

）。A．差動電橋補(bǔ)償法B．補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法C．補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法D．恒流源溫度補(bǔ)償電路法

8、當(dāng)應(yīng)變片的主軸線方向與試件軸線方向一致，且試件軸線上受一維應(yīng)力作用時(shí)，應(yīng)變片靈敏系數(shù)K的定義是（

）。A．應(yīng)變片電阻變化率與試件主應(yīng)力之比B．應(yīng)變片電阻與試件主應(yīng)力方向的應(yīng)變之比C．應(yīng)變片電阻變化率與試件主應(yīng)力方向的應(yīng)變之比D．應(yīng)變片電阻變化率與試件作用力之比

9、制作應(yīng)變片敏感柵的材料中，用的最多的金屬材料是（

）。A．銅

B．鉑

C．康銅

D．鎳鉻合金10、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小（

）。A．兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B．兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián)C．兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D．兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片11、在金屬箔式應(yīng)變片單臂單橋測力實(shí)驗(yàn)中不需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是（）。A．直流穩(wěn)壓電源B．低通濾波器C．差動放大器D．電壓表12、關(guān)于電阻應(yīng)變片，下列說法中正確的是（）A．應(yīng)變片的軸向應(yīng)變小于徑向應(yīng)變B．金屬電阻應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主C．半導(dǎo)體應(yīng)變片以應(yīng)變效應(yīng)為主D．金屬應(yīng)變片的靈敏度主要取決于受力后材料幾何尺寸的變化13、金屬絲的電阻隨著它所受的機(jī)械變形(拉伸或壓縮)的大小而發(fā)生相應(yīng)的變化的現(xiàn)象稱為金屬的（）。A.電阻形變效應(yīng)B.電阻應(yīng)變效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D.壓阻效應(yīng)14、箔式應(yīng)變片的箔材厚度多在（）之間。A.0.001～0.01mmB.0.01～0.1mmC.0.01～0.1μmD.0.0001～0.001μm15、（）是采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法，將電阻材料在基底上制成一層各種形式敏感柵而形成應(yīng)變片。這種應(yīng)變片靈敏系數(shù)高，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是一種很有前途的新型應(yīng)變片。A.箔式應(yīng)變片B.半導(dǎo)體應(yīng)變片C.沉積膜應(yīng)變片D.薄膜應(yīng)變片16、目前，薄膜應(yīng)變片在實(shí)際使用中的主要問題是較難控制其電阻對（）的變化關(guān)系。A.電流和時(shí)間B.電壓和時(shí)間C.溫度和時(shí)間D.溫度和電流17、絕緣電阻，即敏感柵與基底間的電阻值，一般應(yīng)大于（）。A.10e+10ΩB.10e+12ΩC.10e+9ΩD.10e+11Ω18、應(yīng)變片的應(yīng)變極限是指在溫度一定時(shí)，指示應(yīng)變值和真實(shí)應(yīng)變的相對差值不超過一定數(shù)值時(shí)的最大真實(shí)應(yīng)變數(shù)值，一般差值規(guī)定為()，當(dāng)指示應(yīng)變值大于真實(shí)應(yīng)變的該比例值時(shí)，真實(shí)應(yīng)變值稱為應(yīng)變片的極限應(yīng)變。A.15％B.20％C.8％D.10％19、蠕變是指已粘貼好的應(yīng)變片，在溫度一定并承受一定的機(jī)械應(yīng)變時(shí)，指示應(yīng)變值隨()的變化。A.位移B.壓強(qiáng)C.時(shí)間D.外力作用20、由()和應(yīng)變片，以及一些附件(補(bǔ)償元件、保護(hù)罩等)組成的裝置稱為應(yīng)變式傳感器。A.彈性元件B.調(diào)理電路C.信號采集電路D.敏感元件21、應(yīng)變片的允許工作電流參數(shù)是指（）A允許通過應(yīng)變片而絕緣材料因受熱而未損壞的最大電流B允許通過應(yīng)變片而敏感柵受熱未燒壞的最大電流C允許通過應(yīng)變片而敏感柵受熱未燒壞的最大電流22、直流電橋平衡的條件是（）。A相臨兩臂電阻的比值相等B相對兩臂電阻的比值相等C相臨兩臂電阻的比值不相等D所有電阻都相等23、直流電橋的平衡條件為（）A．相鄰橋臂阻值乘積相等B．相對橋臂阻值乘積相等C．相對橋臂阻值比值相等D．相鄰橋臂阻值之和相等二、多項(xiàng)選擇題1、基本工作原理是基于壓阻效應(yīng)的是（）。A.金屬應(yīng)變片B.半導(dǎo)體應(yīng)變片C.壓敏電阻D.磁敏電阻2、全橋的各橋臂上各并聯(lián)一只應(yīng)變片，其靈敏度（）。A.增加１倍B.減?。北禖.不確定D.不變3、當(dāng)電阻應(yīng)變片式傳感器拉伸時(shí)，該傳感器電阻（）。A.變大B.變小C.不變D.不定

4、電阻應(yīng)變片有多種類型，以下屬于電阻應(yīng)變片的種類的是：（）A.絲式應(yīng)變片B.箔式應(yīng)變片C.薄膜應(yīng)變片D.半導(dǎo)體應(yīng)變片5、電阻應(yīng)變式傳感器已廣泛應(yīng)用于（）領(lǐng)域。A.航空領(lǐng)域B.電力領(lǐng)域C.機(jī)械領(lǐng)域D.建筑領(lǐng)域6、為了正確選用電阻應(yīng)變片，應(yīng)該對影響其工作特性的主要參數(shù)進(jìn)行了解，以下是應(yīng)變片的主要參數(shù)的有：（）A.應(yīng)變片電阻值B.絕緣電阻C.靈敏系數(shù)D.允許電流7、應(yīng)變式壓力傳感器主要采用哪些彈性元件？（）A.膜片式B.薄板式C.筒式D.組合式8、電阻應(yīng)變式傳感器具有悠久的歷史，是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一。將電阻應(yīng)變片粘貼到各種彈性敏感元件上，可構(gòu)成測量各種參數(shù)的電阻應(yīng)變式傳感器,這些參數(shù)包括（）。A.位移B.加速度C.力D.力矩三、填空題1、單位應(yīng)變引起的 稱為電阻絲的靈敏度系數(shù)。2、產(chǎn)生電阻應(yīng)變片溫度誤差的主要因素有 的影響和 的影響。3、直流電橋平衡條件是 。4、直流電橋的電壓靈敏度與電橋的供電電壓的關(guān)系是 關(guān)系。5、電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償中，若采用電橋補(bǔ)償法測量應(yīng)變時(shí)， 粘貼在被測試件表面上，補(bǔ)償應(yīng)變片粘貼在與被測試件完全相同的 上，且補(bǔ)償應(yīng)變片 。6、半導(dǎo)體應(yīng)變片工作原理是基于 效應(yīng)，它的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù) 。7、電阻應(yīng)變片的配用測量電路采用差動電橋時(shí)，不僅可以消除 同時(shí)還能起到 的作用。8、電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件是 ，其工作原理是基于 。9、應(yīng)變式傳感器中的測量電路是式將應(yīng)變片的 轉(zhuǎn)換成 的變化，以便方便地顯示被測非電量的大小。10、電阻應(yīng)變片的配用測量電路采用差動電橋時(shí)，不僅可以消除 ，同時(shí)還能起到 的作用。11、應(yīng)變式傳感器是由 和電阻應(yīng)變片及一些附件組成的。12、電阻應(yīng)變片由 、基片、覆蓋層和引線等部分組成。13、電阻應(yīng)變片的工作原理就是依據(jù)應(yīng)變效應(yīng)建立 與變形之間的量值關(guān)系而工作的。14、金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 效應(yīng)；固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 效應(yīng)。15、電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法有： 和 。16、箔式應(yīng)變片系利用照相制版或_____的方法，將電阻箔樹在絕緣其底下制成各種圖形而成的應(yīng)變片。17、薄膜應(yīng)變片的厚度在_____以下。18、應(yīng)變片可以把應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，為顯示與記錄應(yīng)變的大小，還要把電阻的變化再轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，完成上述作用的電路稱為電阻應(yīng)變式傳感器的______，一般采用測量電橋。19、直線的電阻絲繞成敏感柵后長度相同但應(yīng)變不同，圓弧部分使靈敏度K下降了，這種現(xiàn)象稱為效應(yīng)。20、應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將轉(zhuǎn)換為變化的傳感器，傳感器由在彈性元件上粘貼元件構(gòu)成，彈性元件用來，元件用來。21、電阻應(yīng)變片的溫度誤差是由的改變給測量帶來的附加誤差，其產(chǎn)生的原因有的影響和的影響。22、要把微小應(yīng)變引起的微小電阻變化精確的測量出來，需采用特別設(shè)計(jì)的測量電路，通常采用或。23、減小或消除非線性誤差的方法有和采用差動電橋。其中差動電橋可分為

和兩種方式。四、簡答題1、什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。2、試簡要說明電阻應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的原因，并說明有哪幾種補(bǔ)償方法。3、什么是直流電橋？若按橋臂工作方式不同，可分為哪幾種？各自的輸出電壓如何計(jì)算？4、為什么應(yīng)變式傳感器大多采用交流不平衡電橋?yàn)闇y量電路？該電橋?yàn)槭裁从侄疾捎冒霕蚝腿珮騼煞N方式？5、應(yīng)用應(yīng)變片進(jìn)行測量為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償？常采用的溫度補(bǔ)償方法有哪幾種？6、應(yīng)變式傳感器的基本工作原理是什么？7、簡述電阻應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生熱輸出(溫度誤差)的原因及其補(bǔ)償方法。8、試述應(yīng)變電橋產(chǎn)生非線性的原因及消減非線性誤差的措施。9、一個(gè)懸臂梁受力作用彎曲，現(xiàn)在用電阻應(yīng)變片測量作用力F。當(dāng)考慮采用電阻應(yīng)變片溫度線路補(bǔ)償法時(shí)，請畫圖表示應(yīng)變片粘貼位置和測量線路的接法。10、直流電橋平衡條件是什么？交流電橋平衡條件是什么？試說明動態(tài)電阻應(yīng)變儀除需電阻平衡外，還需調(diào)電容平衡的原因？11、在傳感器測量電路中，直流電橋與交流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場合？用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪些改善？12、

金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何不同？13、說明電阻應(yīng)變片的組成和種類。電阻應(yīng)變片有哪些主要特性參數(shù)？14、簡述電阻應(yīng)變片的測試原理。15、請簡述電阻應(yīng)變式傳感器的優(yōu)點(diǎn)。16、簡要說明電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理。17、請簡要一下解釋壓阻效應(yīng)。18、請簡要說明一下壓電式加速度傳感器具有的優(yōu)點(diǎn)。五、計(jì)算題1、擬在等截面的懸臂梁上粘貼四個(gè)完全相同的電阻應(yīng)變片組成差動全橋電路，試問：（1）四個(gè)應(yīng)變片應(yīng)怎樣粘貼在懸臂梁上？（2）畫出相應(yīng)的電橋電路圖。2、在半導(dǎo)體應(yīng)變片電橋電路中，其一橋臂為半導(dǎo)體應(yīng)變片，其余均為固定電阻，該橋路受到ε=4300μ應(yīng)變作用。若該電橋測量應(yīng)變時(shí)的非線性誤差為1%，n=R2/R1=1，則該應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為多少？3、電阻應(yīng)變片的靈敏度K=2，沿縱向粘貼于直徑為0.05m的圓形鋼柱表面，鋼材的E=2×1011N/m2，μ=0.3。求鋼柱受10t拉力作用時(shí)，應(yīng)變片電阻的相對變化量。又若應(yīng)變片沿鋼柱圓周方向粘貼，受同樣拉力作用時(shí)，應(yīng)變片電阻的相對變化量為多少？4、如果將100Ω應(yīng)變片貼在彈性試件上，若試件截面積S=0.5×10-4m2，彈性模量E=2×1011N/m2，若由5×104N的拉力引起應(yīng)變計(jì)電阻變化為1Ω，試求該應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)？5、一個(gè)量程為10kN的應(yīng)變式測力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑20mm，內(nèi)徑18mm，在其表面粘貼8個(gè)應(yīng)變片，4個(gè)沿軸向粘貼，4個(gè)沿周向粘貼，應(yīng)變片的電阻值均為120Ω，靈敏度為2.0，泊松比為0.3，材料彈性模量為2.1×1011Pa，要求：（1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路；（2）計(jì)算傳感器在滿量程時(shí)，各應(yīng)變片電阻變化；（3）當(dāng)橋路的供電電壓為10V時(shí)，計(jì)算傳感器的輸出電壓。6、圖中，設(shè)負(fù)載電阻為無窮大（開路），圖中E=4V，R1=R2=R3=R4=100Ω。（1）R1為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻，當(dāng)R1的增量為△R1=1.0Ω時(shí)，試求電橋的輸出電壓Uo。（2）R1，R2都是應(yīng)變片，且批號相同，感應(yīng)應(yīng)變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，試求電橋的輸出電壓Uo。（3）R1，R2都是應(yīng)變片，且批號相同，感應(yīng)應(yīng)變的大小為△R1=△R2=1.0Ω，但極性相反，其余為外接電阻，試求電橋的輸出電壓Uo。7、圖中，設(shè)電阻應(yīng)變片R1的靈敏度系數(shù)K=2.05，未受到應(yīng)變時(shí)，R1=120Ω。當(dāng)試件受力F時(shí)，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變ε=800μm/m。試求：（1）應(yīng)變片的電阻變化量△R1和電阻相對變化量△R1/R1。（2）將電阻應(yīng)變片R1置于單臂測量電橋，電橋電源電壓為直流3V，求電橋輸出的電壓及其非線性誤差。（3）如果要減小非新性誤差，應(yīng)采取何種措施？8、有一吊車的拉力傳感器如右圖所示。其中電阻應(yīng)變片R1、R2、R3、R4貼在等截面軸上。已知R1、R2、R3、R4標(biāo)稱阻值均為120Ω，橋路電壓為2V，物重m引起R1、R2變化增量為1.2Ω。

畫出應(yīng)變片組成的電橋電路。計(jì)算出測得的輸出電壓和電橋輸出靈敏度。說明R3、R4起到什么作用？9、如圖所示為等強(qiáng)度梁測力系統(tǒng)，為電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片靈敏系數(shù)，未受應(yīng)變時(shí)，＝120Ω。當(dāng)試件受力F時(shí)，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變，求：（1）應(yīng)變片電阻變化量和電阻相對變化量。（2）將電阻應(yīng)變片置于單臂測量電橋，電橋電源電壓為直流，3V,求電橋輸出電壓及電橋非線性誤差。（3）若要減小非線性誤差，應(yīng)采取何種措施？并分析其電橋輸出電壓及非線性誤差大小。題2圖10、一應(yīng)變片的電阻R=120Ω，k=2.05，用作應(yīng)變片為800μm/m的傳感元件。①.求ΔR/R和ΔR；②.若電源電壓U=3V，惠斯登電橋初始平衡，求輸出電壓U0。11、一個(gè)直流應(yīng)變電橋如圖5-38。已知：R1=R2=R3=R4=R=120Ω，E=4V，電阻應(yīng)變片靈敏度S=2。求：（1）當(dāng)R1為工作應(yīng)變片，其余為外接電阻，R1受力后變化R1/R=1/100時(shí)，輸出電壓為多少？（2）當(dāng)R2也改為工作應(yīng)變片，若R2的電阻變化為1/100時(shí)，問R1和R2是否能感受同樣極性的應(yīng)變，為什么？12、兩個(gè)阻值都為100Ω的應(yīng)變片粘貼在圖示鋼制拉伸試件上，其中鋼的彈性模量為E=2×1011N/m2,F=50KN,問兩應(yīng)變片怎樣粘貼在試件上并如何接入電橋才能有最大輸出？（電橋兩臂為固定電阻R=100Ω），請?jiān)谠嚰蜆蚵飞蠘?biāo)出。當(dāng)應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為15時(shí)，ΔR=？，若要求輸出電壓為50mV,供電電源電壓U為多少？試件等截面積為5×10-4m2。13、一個(gè)直流應(yīng)變電橋如圖（a）所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Ω,E=4V，電阻應(yīng)變片靈敏度S=2。求：1）當(dāng)R1為工作應(yīng)變片，其余為外接電阻，R1受力后變化ΔR1/R=1/100時(shí)，輸出電壓為多少？2）當(dāng)R2也改為工作應(yīng)變片，若R2的電阻變化為1/100時(shí)，問R1和R2能否感受同樣極性的應(yīng)變，為什么？3）若要測量圖（b）所示懸臂梁的受力F,四個(gè)臂全部為應(yīng)變片，請?jiān)诹荷蠘?biāo)出R1、R2、R3、R4應(yīng)變片粘貼的位置。

(a)

(b)

圖114、如圖用懸臂梁測力P，4片電阻應(yīng)變片標(biāo)稱阻值均為120Ω應(yīng)變片靈敏度系數(shù)K=2。

（1）全橋測量如何貼片和組橋？（用圖說明）

（2）如懸臂梁應(yīng)變ε=10000*e-6,電橋電壓e0=30,則全橋的輸出電壓ey=?15、如圖為一直流應(yīng)變電橋。圖中，試求：為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻。當(dāng)?shù)脑隽繛闀r(shí)，電橋輸出電壓；都是應(yīng)變片，且批號相同，感受應(yīng)變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，電橋的輸出；題(2)中，如果與感受應(yīng)變的極性相反，且，電橋的輸出。16、圖為一直流應(yīng)變電橋，E=4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：①R1為應(yīng)變片其余為外接電阻，R1增量為△R1=3.5Ω時(shí)輸出U0=?。②R1、R2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變極性大小相同其余為電阻，電壓輸出U0=?。③R1、R2感受應(yīng)變極性相反,輸出U0=?。④R1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片,對臂同性，鄰臂異性，電壓輸出U0=?。17、已知一等強(qiáng)度梁測力系統(tǒng)，Rx為電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2，未受應(yīng)變時(shí)，Rx=100?。當(dāng)試件受力F時(shí)，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變ε=1000μm/m，求：（1）應(yīng)變片電阻變化量?Rx和電阻相對變化量?Rx/Rx。（2）將電阻應(yīng)變片Rx置于單臂測量電橋，電橋電源電壓為直流3V，求電橋輸出電壓及電橋非線性誤差。（3）若要使電橋電壓靈敏度分別為單臂工作時(shí)的兩倍和四倍，應(yīng)采取哪些措施？分析在不同措施下的電橋輸出電壓及電橋非線性誤差大小。18、試分析半橋差動交流電橋的平衡條件，并給出電橋的輸出電壓表達(dá)式。19、假設(shè)電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)，。問：在試件承受時(shí)，電阻變化值？20、如圖所示，在懸臂梁距端部為L位置上下面各貼兩片完全相同的電阻應(yīng)變片。試求，（c）、(d)、(e)三種橋臂接法橋路輸出電壓對(b)種橋臂接法輸出電壓比值。圖中為電源電壓，是固定電阻，且，為橋路輸出電壓。21、電阻應(yīng)變片阻值為120，靈敏系數(shù)，沿縱向粘貼于直徑為的圓形鋼柱表面，鋼材的彈性模量，，（1）求鋼柱受拉力作用時(shí)應(yīng)變片電阻的變化量和相對變化量；（2）又若應(yīng)變片沿鋼柱圓周方向粘貼，問受同樣拉力作用時(shí)應(yīng)變片電阻的相對變化量為多少？22、如果將100Ω電阻應(yīng)變片貼在彈性試件上，若試件受力橫截面積，彈性模量，若有的拉力引起應(yīng)變電阻變化為1Ω。試求該應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)?23、一臺用等強(qiáng)度梁作為彈性元件的電子秤，在梁的上、下面各貼兩片相同的電阻應(yīng)變片(K=2)如圖(a)所示。已知l＝100mm、b＝11mm、t＝3mm，。現(xiàn)將四個(gè)應(yīng)變片接入圖(b)直流橋路中，電橋電源電壓U=6v；當(dāng)力F＝0.5kg時(shí)，求電橋輸出電壓24、用直流電橋測量電阻，若標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn=10.0004Ω時(shí)電橋已平衡（則被測電阻Rx=10.0004Ω），但由于檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)在±0.3mm以內(nèi)時(shí)，人眼就很難觀測出來，因此Rn的值也可能不是10.0004Ω，而是Rn=10.0004Ω±ΔRn。若已知電橋的相對靈敏度Sr=1mm/0.01%，求對應(yīng)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)±0.3mm時(shí)，ΔRn為多少？25、如下圖所示電路為應(yīng)變式傳感器常用的電橋測量電路。圖中R3=R4=R是固定電阻，R1與R2是電阻應(yīng)變片，初始阻值均為R，工作時(shí)R1受拉，R2受壓，ΔR表示應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變后電阻值的變化量。當(dāng)應(yīng)變片不受力無應(yīng)變時(shí)ΔR=0，電橋處于平衡狀態(tài)；當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，電橋失去平衡，此時(shí)，就用橋路輸出電壓U0表示應(yīng)變片受力后電阻值的變化量。試證明：U0=-(E/2)(ΔR/R)。六、綜合分析設(shè)計(jì)題1、在如圖所示的懸臂梁測力系統(tǒng)中，可能用到4個(gè)相同特性的電阻應(yīng)變片,,,，各應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2，初值為100?。當(dāng)試件受力F時(shí)，若應(yīng)變片要承受應(yīng)變，則其平均應(yīng)變?yōu)棣?1000μm/m。測量電路的電源電壓為直流3V。（1）若只用1個(gè)電阻應(yīng)變片構(gòu)成單臂測量電橋，求電橋輸出電壓及電橋非線性誤差。（2）若要求用2個(gè)電阻應(yīng)變片測量，且既要保持與單臂測量電橋相同的電壓靈敏度，又要實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，請畫圖標(biāo)出2個(gè)應(yīng)變片在懸臂梁上所貼的位置，繪出轉(zhuǎn)換電橋，標(biāo)明這2個(gè)應(yīng)變片在橋臂中的位置？（3）要使測量電橋電壓靈敏度提高為單臂工作時(shí)的4倍，請畫圖標(biāo)出各個(gè)應(yīng)變片在懸臂梁上所貼的位置，繪出轉(zhuǎn)換電橋，標(biāo)明各應(yīng)變片在各橋臂中的位置，并給出此時(shí)電橋輸出電壓及電橋非線性誤差大小？2、如圖1是一個(gè)懸臂梁，現(xiàn)今用電阻應(yīng)變片測量作用力F。若考慮電阻應(yīng)變片的溫度線路補(bǔ)償，請畫圖表示應(yīng)變片粘貼的位置和測量線路的接法，指出補(bǔ)償方法及原理，為保證補(bǔ)償效果應(yīng)注意的問題。圖13、四片相同的金屬絲應(yīng)變片（K=2），貼在實(shí)心圓柱形測力彈性元件上，如圖所示。已知力，圓柱斷面半徑，楊氏模量，泊松比。請完成以下內(nèi)容：（1）畫出應(yīng)變片在圓柱上粘貼位置及相應(yīng)測量橋路原理圖；（2）求各應(yīng)變片的應(yīng)變電阻相對變化量；（3）若供電橋電壓，求橋路輸出電壓；（4）此種測量方式能否補(bǔ)償環(huán)境溫度對測量的影響，說明原因。4、采用四個(gè)性能完全相同的電阻應(yīng)變片(靈敏度系數(shù)為K)，將其貼在薄壁圓筒式壓力傳感元件外表圓周方向，彈性元件周圍方向應(yīng)變，式中，為待測壓力，為泊松比，為楊氏模量，d為筒內(nèi)徑，D為筒外徑?，F(xiàn)采用直流電橋電路，供電橋壓U。要求滿足如下條件：(1)該壓力傳感器有溫度補(bǔ)償作用；(2)橋路輸出電壓靈敏度最高。試畫出應(yīng)變片粘貼位置和相應(yīng)橋路原理圖并寫出橋路輸出電壓表達(dá)式。5、FFR1R2R3R4如上圖所示為一彈性元件為圓柱型的應(yīng)變式測力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。已知彈性元件橫截面積為S，彈性模量為E，應(yīng)變片初始電阻值（在外力F=0時(shí)）均相等，電阻絲靈敏度系數(shù)為K0，泊松比為μ。（1）設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臏y量電路（要求采用全橋電路），畫出相應(yīng)電路圖，并推導(dǎo)橋路輸出電壓U0和外力F之間的函數(shù)關(guān)系式。（提示：ΔR<<R，推導(dǎo)過程中可做適當(dāng)近似處理）（2）分析說明該傳感器測力的工作原理（配合所設(shè)計(jì)的測量電路）。6、ttR2,R4R1,R3Flx如上圖所示為一懸臂梁式測力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，在其中部的上、下兩面各貼兩片電阻應(yīng)變片。已知彈性元件各參數(shù)分別為：；；；；；電阻應(yīng)變片靈敏度系數(shù)，且初始電阻阻值（在外力為0時(shí)）均為。（1）設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臏y量電路，畫出相應(yīng)電路圖；（2）分析說明該傳感器測力的工作原理（配合所設(shè)計(jì)的測量電路）；（3）當(dāng)懸臂梁一端受一向下的外力作用時(shí)，試求此時(shí)四個(gè)應(yīng)變片的電阻值（提示：）；（4）若橋路供電電壓為直流10v時(shí)，計(jì)算傳感器的輸出電壓及其非線性誤差。第4章電感式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1、電感式傳感器的常用測量電路不包括（）。A.交流電橋B.變壓器式交流電橋C.脈沖寬度調(diào)制電路D.諧振式測量電路2、電感式傳感器采用變壓器式交流電橋測量電路時(shí)，下列說法不正確的是（）。A.銜鐵上、下移動時(shí)，輸出電壓相位相反B.銜鐵上、下移動時(shí)，輸出電壓隨銜鐵的位移而變化C.根據(jù)輸出的指示可以判斷位移的方向D.當(dāng)銜鐵位于中間位置時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)3、下列說法正確的是（）。A.差動整流電路可以消除零點(diǎn)殘余電壓，但不能判斷銜鐵的位置。B.差動整流電路可以判斷銜鐵的位置，但不能判斷運(yùn)動的方向。C.相敏檢波電路可以判斷位移的大小，但不能判斷位移的方向。D.相敏檢波電路可以判斷位移的大小，也可以判斷位移的方向。4、對于差動變壓器，采用交流電壓表測量輸出電壓時(shí)，下列說法正確的是（）。A.既能反映銜鐵位移的大小，也能反映位移的方向B.既能反映銜鐵位移的大小，也能消除零點(diǎn)殘余電壓C.既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向D.既不能反映位移的方向，也不能消除零點(diǎn)殘余電壓5、差動螺線管式電感傳感器配用的測量電路有（）。A．直流電橋B．變壓器式交流電橋C．差動相敏檢波電路D．運(yùn)算放大電路6、通常用差動變壓器傳感器測量（

）。A．位移

B．振動

C．加速度

D．厚度二、多項(xiàng)選擇題1、自感型傳感器的兩線圈接于電橋的相鄰橋臂時(shí)，其輸出靈敏度（）。A.提高很多倍B.提高一倍C.降低一倍D.降低許多倍2、電感式傳感器可以對（）等物理量進(jìn)行測量。A位移B振動C壓力D流量E比重3、零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的原因是（）A傳感器的兩次級繞組的電氣參數(shù)不同B傳感器的兩次級繞組的幾何尺寸不對稱C磁性材料磁化曲線的非線性D環(huán)境溫度的升高4、下列哪些是電感式傳感器？（）A．差動式B.變壓式C.壓磁式D.感應(yīng)同步器三、填空題1、電感式傳感器是建立在 基礎(chǔ)上的，電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為 或 的變化，并通過測量電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電量的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對非電量的測量。2、對變隙式差動變壓器，當(dāng)銜鐵上移時(shí)，變壓器的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是 。3、對螺線管式差動變壓器，當(dāng)活動銜鐵位于中間位置以上時(shí)，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是 。4、產(chǎn)生電渦流效應(yīng)后，由于電渦流的影響，線圈的等效機(jī)械品質(zhì)因數(shù) 。5、把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)

的基本原理制成的，其次級繞組都用

形式連接，所以又叫差動變壓器電感式傳感器。

6、變隙式差動變壓器傳感器的主要問題是靈敏度與

的矛盾。這點(diǎn)限制了它的使用，僅適用于

的測量。

7、螺線管式差動變壓器傳感器在活動銜鐵位于

位置時(shí)，輸出電壓應(yīng)該為零。實(shí)際不為零，稱它為

。

8、與差動變壓器傳感器配用的測量電路中，常用的有兩種：

電路和

電路。9、單線圈螺線管式電感傳感器主要由線圈、 和可沿線圈軸向 組成。10、變磁阻式傳感器的敏感元件由線圈、 和等三部分組成。11、當(dāng)差動變壓器式傳感器的銜鐵位于中心位置時(shí)，實(shí)際輸出仍然存在一個(gè)微小的非零電壓，該電壓稱為 。12、電感式傳感器可以把輸入的物理量轉(zhuǎn)換為線圈的或的變化，并通過測量電路將或的變化轉(zhuǎn)換為或的變化，從而將非電量轉(zhuǎn)換成電信號的輸出，實(shí)現(xiàn)對非電量的測量。13、電感式傳感器根據(jù)工作原理的不同可分為、和等種類。14、變磁阻式傳感器由、和3部分組成，其測量電路包括交流電橋、和。15、差動變壓器結(jié)構(gòu)形式有、和等，但它們的工作原理基本一樣，都是基于的變化來進(jìn)行測量，實(shí)際應(yīng)用最多的是差動變壓器。16、電渦流傳感器的測量電路主要有式和式。17、電渦流傳感器可用于位移測量、、和。18、變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵移動靠近鐵芯時(shí)，鐵芯上的線圈電感量（①增加，②減少）。19、在變壓器式傳感器中，原方和副方互感M的大小與成正比，與成正比，與磁回路中成反比。四、簡答題1、說明差動變隙式電感傳感器的主要組成和工作原理。2、變隙式電感傳感器的輸出特性與哪些因素有關(guān)？3、怎樣改善變隙式電感傳感器非線性？怎樣提高其靈敏度？4、差動變壓器式傳感器有幾種結(jié)構(gòu)形式？各有什么特點(diǎn)？5、差動變壓器式傳感器的零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的原因是什么？怎樣減小和消除它的影響？6、保證相敏檢波電路可靠工作的條件是什么？7、何謂電渦流效應(yīng)？8、怎樣利電用渦流效應(yīng)進(jìn)行位移測量？9、說明變磁阻式電感傳感器的主要組成和工作原理。10、為什么螺線管式電感傳感器比變隙式電感傳感器有更大的測位移范圍？11、概述變隙式差動變壓器的輸出特性。12、試比較自感式傳感器與差動變壓器式傳感器的異同。13、在自感式傳感器中，螺管式自感傳感器的靈敏度最低，為什么在實(shí)際應(yīng)用中卻應(yīng)用最廣泛？14、零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因？15、如圖為二極管相敏整流測量電路。為交流信號源，為差動變壓器輸出信號，為參考電壓，并有，和同頻但相位差為0°或180°，及為調(diào)零電位器，Dl~D4是整流二極管，其正向電阻為，反向電阻為無窮大。試分析此電路的工作原理(說明鐵心移動方向與輸出信號電流i的方向?qū)?yīng)關(guān)系)。16、分析螺管式差動變壓器式傳感器的性能特點(diǎn)。17、簡述電感式傳感器的基本工作原理和主要類型。18、試推導(dǎo)差動變隙式電感傳感器的靈敏度，并與單極式相比較。19、分析變氣隙厚度的電感式傳感器出現(xiàn)非線性的原因，并說明如何改善？20、試分析下圖所示差動整流電路的整流原理，若將其作為螺線管式差動變壓器的測量電路，如何根據(jù)輸出電壓來判斷銜鐵的位置？五、計(jì)算題1、已知變氣隙電感傳感器的鐵心截面積S=1.5cm2,磁路長度L=20cm，相對磁導(dǎo)率μi=5000，氣隙δ0=0.5cm，△δ=±0.1mm，真空磁導(dǎo)率μ0=4π×10-7H/m，線圈匝數(shù)W=3000，求單端式傳感器的靈敏度△L/△δ，若做成差動結(jié)構(gòu)形式，其靈敏度將如何變化？2、分析如圖所示自感傳感器當(dāng)動鐵心左右移動時(shí)自感L變化情況（已知空氣隙的長度為x1和x2，空氣隙的面積為S，磁導(dǎo)率為μ，線圈匝數(shù)W不變）。3、如圖所示氣隙型電感傳感器，銜鐵斷面積S＝4×4，氣隙總長度，銜鐵最大位移，激勵線圈匝數(shù)N＝2500匝，導(dǎo)線直徑，電阻率，當(dāng)激勵電源頻率時(shí)，忽略漏磁及鐵損，要求計(jì)算：（1）線圈電感值；（2）電感的最大變化量；（3）線圈直流電阻值；（4）線圈的品質(zhì)因數(shù)；（5）當(dāng)線圈存在分布電容與之并聯(lián)后其等效電感值。()4、如圖所示差動螺管式電感傳感器，已知單個(gè)線圈的電感值，當(dāng)鐵心移動時(shí)線圈電感變化量，當(dāng)采用交流不平衡電橋檢測時(shí)，橋路電源電壓有效值，要求設(shè)計(jì)電橋電路，具有最大輸出電壓值，畫出相應(yīng)橋路原理圖，并求輸出電壓值。5、如下圖所示為一簡單電感式傳感器。尺寸已示于圖中。磁路取為中心磁路，不計(jì)漏磁，設(shè)鐵心及銜鐵的相對磁導(dǎo)率為104，空氣的相對磁導(dǎo)率為1，真空的磁導(dǎo)率為4л×10－7H·m-1，試計(jì)算氣隙長度為零及為2mm時(shí)的電感量。（圖中所注尺寸單位均為mm）3030302200匝15201060六、綜合分析設(shè)計(jì)題1、若要你需要用差動變壓器式加速度傳感器來測量某測試平臺振動的加速度。請你：（1）設(shè)計(jì)出該測量系統(tǒng)的框圖，并作必要的標(biāo)注或說明；（2）畫出你所選用的差動變壓器式加速度傳感器的原理圖，并簡述其基本工作原理；（3）給出差動變壓器式加速度的測量電路圖，并從工作原理上詳細(xì)闡明它是如何實(shí)現(xiàn)既能測量加速度的大小，又能辨別加速度的方向的。第5章電容式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1、如將變面積型電容式傳感器接成差動形式，則其靈敏度將（）。A.保持不變B.增大一倍C.減小一倍D.增大兩倍2、差動電容傳感器采用脈沖調(diào)寬電路作測量電路時(shí)，其輸出電壓正比于（）。A．C1-C2B.C1-C2/C1+C2C.C1+C2/C1-C2D.ΔC1/C1+ΔC2/C23、當(dāng)變隙式電容傳感器的兩極板極間的初始距離d0增加時(shí)，將引起傳感器的（）A．靈敏度K0增加B．靈敏度K0不變C．非線性誤差增加D．非線性誤差減小4、當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的（

）。A．靈敏度會增加

B．靈敏度會減小C．非線性誤差增加

D．非線性誤差不變5、用電容式傳感器測量固體或液體物位時(shí)，應(yīng)該選用（

）。A．變間隙式

B．變面積式C．變介電常數(shù)式

D．空氣介質(zhì)變間隙式6、電容式傳感器通常用來測量（

）。A．交流電流

B．電場強(qiáng)度

C．重量

D．位移

7、電容式傳感器可以測量（

）。A．壓力

B．加速度

C．電場強(qiáng)度

D．交流電壓8、電容式傳感器等效電路不包括（）。A.串聯(lián)電阻B.諧振回路C.并聯(lián)損耗電阻D.不等位電阻9、關(guān)于差動脈沖寬度調(diào)制電路的說法正確的是（）。A.適用于變極板距離和變介質(zhì)型差動電容傳感器B.適用于變極板距離差動電容傳感器且為線性特性C.適用于變極板距離差動電容傳感器且為非線性特性D.適用于變面積型差動電容傳感器且為線性特性10、下列不屬于電容式傳感器測量電路的是（）A．調(diào)頻測量電路B．運(yùn)算放大器電路C．脈沖寬度調(diào)制電路D．相敏檢波電路11、在二極管雙T型交流電橋中輸出的電壓U的大小與（ ）相關(guān)A．僅電源電壓的幅值和頻率B．電源電壓幅值、頻率及T型網(wǎng)絡(luò)電容C1和C2大小C．僅T型網(wǎng)絡(luò)電容C1和C2大小D．電源電壓幅值和頻率及T型網(wǎng)絡(luò)電容C1大小12、電容式傳感器做成差動結(jié)構(gòu)后，靈敏度提高了（）倍A．1B．2C．3D．0二、多項(xiàng)選擇題1、極距變化型電容式傳感器，其靈敏度與極距（）。A.成正比B.平方成正比C.成反比D.平方成反比2、變間隙式電容傳感器測量位移量時(shí)，傳感器的靈敏度隨（）而增大。A.間隙的減小B.間隙的增大C.電流的增大D.電壓的增大3、電容式傳感器中輸入量與輸出量關(guān)系為線性的有()A.變面積型電容傳感器B.變介質(zhì)型電容傳感器C.變電荷型電容傳感器D.變極距型電容傳感器4、電容式傳感器信號轉(zhuǎn)換電路中，（）用于單個(gè)電容量變化的測量A．調(diào)頻電路B．運(yùn)算放大電路C．二極管雙T型交流電橋D．脈沖寬度調(diào)制電路5、電容式傳感器信號轉(zhuǎn)換電路中，（）用于差動電容量變化的測量A．調(diào)頻電路B．運(yùn)算放大電路C．二極管雙T型交流電橋D．脈沖寬度調(diào)制電路三、填空題1、電容式傳感器利用了將非電量的變化轉(zhuǎn)換為 的變化來實(shí)現(xiàn)對物理量的測量。2、電容式傳感器根據(jù)其工作原理的不同可分為 電容式傳感器、 電容式傳感器和 電容式傳感器。3、變極距型電容式傳感器的靈敏度是指單位距離改變引起的 。4、變極距型電容式傳感器單位輸入位移所引起的靈敏度與兩極板初始間距成 關(guān)系。5、差動脈沖寬度調(diào)制電路適用于 型和 差動電容傳感器，且為線性特性。6、電容式傳感器中，變介電常數(shù)式多用于 的測量；電容式傳感器中，變面積式常用于較大的 的測量。7、變間距電容傳感器的靈敏度與 成反比，所以適合于微小位移的測量。變面積式電容傳感器的靈敏度與 成正比，所以不適合微小位移的測量。8、電容式傳感器的靈敏度是指單位距離改變引起的 。9、電容式傳感器利用了將的變化轉(zhuǎn)化為的變化來實(shí)現(xiàn)對物理量的測量。10、電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除（①變面積型，②變極距型，③變介電常數(shù)型）外是線性的。11、電容式傳感器將非電量變化轉(zhuǎn)換為的變化來實(shí)現(xiàn)對物理量的測量，廣泛應(yīng)用與、、角度、等機(jī)械量的精密測量。12、電容式傳感器可分為、和的變介質(zhì)型3種。13、移動電容式傳感器動極板，導(dǎo)致兩極板有效覆蓋面積A發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo)致電容量變化，傳感器電容改變量與動極板水平位移成關(guān)系、與動極板角位移成關(guān)系。14、忽略邊緣效應(yīng)，變面積型電容式傳感器輸入量與輸出量的關(guān)系為（線性、非線性），變介質(zhì)型電容式傳感器輸入量與輸出量的關(guān)系為（線性、非線性），變極距型電容式傳感器輸入量與輸出量的關(guān)系為（線性、非線性）。15、變極距型電容傳感器做成差動結(jié)構(gòu)后，靈敏度提高了倍，而非線性誤差轉(zhuǎn)化為關(guān)系而得以大大降低。16、電容式傳感器信號轉(zhuǎn)換電路中，和用于單個(gè)電容量變化的測量，和用于差動電容量變化的測量。四、簡答題1、根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型？每種類型各有什么特點(diǎn)？各適用于什么場合？2、如何改善單極式變極距電容傳感器的非線性？3、電容式傳感器有哪幾種類型？4、差動結(jié)構(gòu)的電容傳感器有什么優(yōu)點(diǎn)？5、電容式傳感器主要有哪幾種類型的信號調(diào)節(jié)電路？各有些什么特點(diǎn)？6、簡述電容式傳感器的工作原理與分類。7、影響電容式極距變化型傳感器靈敏度的因素有哪些？8、提高其靈敏度可以采取哪些措施，帶來什么后果？9、下圖左是電容式差壓傳感器，金屬膜片與兩盤構(gòu)成差動電容C1、C2,兩邊壓力分別為P1、P2。下圖右為二極管雙T型電路，電路中電容是左圖中差動電容，UE電源是占空比為50%的方波。試分析：當(dāng)兩邊壓力相等P1=P2時(shí)負(fù)載電阻RL上的電壓U0值；當(dāng)P1>P2時(shí)負(fù)載電阻RL上電壓U0大小和方向（正負(fù)）。10、簡述差動式電容測厚傳感器系統(tǒng)的工作原理？11、根據(jù)電容傳感器的工作原理說明它的分類，電容傳感器能夠測量哪些物理參量？12、總結(jié)電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)，主要應(yīng)用場合以及使用中應(yīng)注意的問題13、為什么電容式傳感器易受干擾？如何減小干擾？14、簡述電容式加速度傳感器的工作原理（要有必要的公式推導(dǎo)）15、簡述變極距型電容傳感器的工作原理（要求給出必要的公式推導(dǎo)過程）。16、試推導(dǎo)差動變極距型電容式傳感器的靈敏度，并與單極式相比較。17、電容式傳感器的基本工作原理是什么？18、根據(jù)電容式傳感器基本原理說明它的分類并分別舉例說明其應(yīng)用（要求每種類型至少列出一項(xiàng)應(yīng)用）。19、試分析圓筒型電容式傳感器測量液面高度的基本原理。五、計(jì)算題1、已知變面積型電容傳感器的兩極板間距離為10mm，ε=50μF/m，兩極板幾何尺寸一樣，為30mm×20mm×5mm,在外力作用下，其中動極板在原位置上向外移動了10mm，試求△C=？K=？2、當(dāng)差動式極距變化型的電容傳感器動極板相對于定極板位移了△d=0.75mm時(shí)，若初始電容量C1=C2=80pF，初始距離d=4mm，試計(jì)算其非線性誤差。若將差動電容改為單只平板電容，初始值不變，其非線性誤差有多大？3、一個(gè)圓形平板電容式傳感器，其極板半徑為5mm，工作初始間隙為0.3mm，空氣介質(zhì)，所采用的測量電路的靈敏度為100mV/pF,讀數(shù)儀表靈敏度為5格/mV。如果工作時(shí)傳感器的間隙產(chǎn)生2μm的變化量，則讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？4、一個(gè)用于位移測量的電容式傳感器，兩個(gè)極板是邊長為5cm的正方形，間距為1mm，氣隙中恰好放置一個(gè)邊長5cm、厚度1mm、相對介電常數(shù)為4的正方形介質(zhì)板，該介質(zhì)板可在氣隙中自由滑動。試計(jì)算當(dāng)輸入位移（即介質(zhì)板向某一方向移出極板相互覆蓋部分的距離）分別為0.0cm、2.5cm、5.0cm時(shí)，該傳感器的輸出電容值各為多少？5、如圖為電容式傳感器的雙T電橋測量電路，已知，，，，，，。求的表達(dá)式及對應(yīng)上述已知參數(shù)的值。6、有一臺變極距非接觸式電容測微儀，其極板間的極限半徑r=4mm，假設(shè)與被測工件的初始間隙δ=03mm，試求：

1)若極板與工件的間隙變化量Δδ=±10μm時(shí)，電容變化量為多少?

2)若測量電路的靈敏度K=100mV/pF，則在Δδ=±1μm時(shí)的輸出電壓為多少?7、已知兩極板電容傳感器，其極板面積為A，兩極板間介質(zhì)為空氣，極板間距1mm，當(dāng)極距減少0.1mm時(shí)，其電容變化量和傳感器的靈敏度？若參數(shù)不變，將其改為差動結(jié)構(gòu)，當(dāng)極距變化0.1mm時(shí)，求其電容變化量和傳感器的靈敏度？并說明差動傳感器為什么能提高靈敏度和減少線性誤差。8、極板間距式電容式傳感器，極板半徑r=4mm，間隙δ=0.5mm，極板介質(zhì)為空氣，試求其靜態(tài)靈敏度。若極板移動，求其電容變化。9、有一臺變間隙非接觸式電容測微儀，其傳感器的極板半徑r=5mm，假設(shè)與被測工件的初始間隙d0=0.5mm。已知試真空的介電常數(shù)等于8.854×10-12F/m，求：（1）如果傳感器與工件的間隙變化量增大△d=10μm，電容變化量為多少？（2）如果測量電路的靈敏度Ku=100mV/pF,則在間隙增大△d=1μm時(shí)的輸出電壓為多少？10、有一個(gè)以空氣為介質(zhì)的變面積型平板電容傳感器（見下圖）。其中a=16mm,b=24mm,兩極板間距為4mm。一塊極板分別沿長度和寬度方向在原始位置上平移了5mm，求：（1）極板未移動時(shí)，電容的初始電容值。（2）極板沿不同方向移動時(shí)，傳感器的位移靈敏度K（已知空氣相對介電常數(shù)，真空的介電常數(shù)）。11、有一只變極距電容傳感元件，二極板重迭有效面積為，兩極板間的距離為1mm，已知空氣的相對介電常數(shù)是1.0006，試計(jì)算該傳感器的位移靈敏度。12、變間距(d)型平板電容傳感器，當(dāng)時(shí)，若要求測量線性度為0.1%。求；允許間距測量最大變化量是多少?六、綜合分析設(shè)計(jì)題1、已知：差動式電容傳感器的初始電容，交流信號源電壓有效值，頻率。求：（1）在滿足有最高輸出電壓靈敏度條件下設(shè)計(jì)交流不平衡電橋電路，并畫出電路原理圖；（2）計(jì)算另外兩個(gè)橋臂的匹配阻抗值；（3）當(dāng)傳感器電容變化旦為時(shí)，求橋路輸出電壓。2、如圖為二極管環(huán)形檢波測量電路。和為差動式電容傳感器，為濾波電容，為負(fù)載電阻，為限流電阻，為正弦波信號源。設(shè)很大，并且，。(1)試分析此電路工作原理；(2)畫出輸出端電壓在三種情況下波形；(3)推導(dǎo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。第6章壓電式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1、對石英晶體，下列說法正確的是（）。A.沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應(yīng)，也沒有電荷產(chǎn)生。B.沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應(yīng)，但會有電荷產(chǎn)生。C.沿光軸方向施加作用力，會產(chǎn)生壓電效應(yīng)，但沒有電荷產(chǎn)生。D.沿光軸方向施加作用力，會產(chǎn)生壓電效應(yīng)，也會有電荷產(chǎn)生。2、石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)對比正確的是（）A.壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性也比石英晶體好B.壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性不如石英晶體好C.石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性也比壓電陶瓷好D.石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應(yīng)明顯，穩(wěn)定性不如壓電陶瓷好3、兩個(gè)壓電元件相并聯(lián)與單片時(shí)相比說法正確的是（）A.并聯(lián)時(shí)輸出電壓不變，輸出電容是單片時(shí)的一半B.并聯(lián)時(shí)輸出電壓不變，電荷量增加了2倍C.并聯(lián)時(shí)電荷量增加了2倍，輸出電容為單片時(shí)2倍D.并聯(lián)時(shí)電荷量增加了一倍，輸出電容為單片時(shí)的2倍4、兩個(gè)壓電元件相串聯(lián)與單片時(shí)相比說法正確的是（）A.串聯(lián)時(shí)輸出電壓不變，電荷量與單片時(shí)相同B.串聯(lián)時(shí)輸出電壓增大一倍，電荷量與單片時(shí)相同C.串聯(lián)時(shí)電荷量增大一倍，電容量不變D.串聯(lián)時(shí)電荷量增大一倍，電容量為單片時(shí)的一半5、用于厚度測量的壓電陶瓷器件利用了（）原理。A.磁阻效應(yīng)B.壓阻效應(yīng)C.正壓電效應(yīng)D.逆壓電效應(yīng)6、壓電陶瓷傳感器與壓電石英晶體傳感器的比較是（）。A．前者比后者靈敏度高B．后者比前者靈敏度高C．前者比后者性能穩(wěn)定性好D．前者機(jī)械強(qiáng)度比后者的好7、壓電石英晶體表面上產(chǎn)生的電荷密度與（）。A．晶體厚度成反比B．晶體面積成正比C．作用在晶片上的壓力成正比D．剩余極化強(qiáng)調(diào)成正比8、壓電式傳感器目前多用于測量（

）。

A．靜態(tài)的力或壓力

B．動態(tài)的力或壓力

C．位移

D．溫度9、壓電式加速度傳感器是適合測量下列哪種信號（）。A.適于測量任意B.適于測量直流C.適于測量緩變D.適于測量動態(tài)10、石英晶體在沿機(jī)械軸y方向的力作用下會（）。A．產(chǎn)生縱向壓電效應(yīng)B.產(chǎn)生橫向壓電效應(yīng)C．不產(chǎn)生壓電效應(yīng)D.產(chǎn)生逆向壓電效應(yīng)11、在運(yùn)算放大器放大倍數(shù)很大時(shí)，壓電傳感器輸入電路中的電荷放大器的輸出電壓與（）成正比。A．輸入電荷B.反饋電容C．電纜電容D.放大倍數(shù)12、石英晶體在沿電軸X方向的力作用下會（）A．不產(chǎn)生壓電效應(yīng)B.產(chǎn)生逆向壓電效應(yīng)C.產(chǎn)生橫向壓電效應(yīng)D．產(chǎn)生縱向壓電效應(yīng)13、關(guān)于壓電式傳感器中壓電元件的連接，以下說法正確的是（）A．與單片相比，并聯(lián)時(shí)電荷量增加1倍、電容量增加1倍、輸出電壓不變