第一章
测量技术概述
复习思考题
1、直接测量有哪几种方法？各有什么特点？
2、测量误差主要有哪几种表示方法？它们分别是怎样定义的？
3、真值、约定真值、测量值、修正值的定义是什么？
4、测量误差按照其性质可分哪几类？它们产生的原因分别是什么？
5、传感器一般由哪几部分组成？它们分别起什么作用？
第二章
电阻式传感器
复习思考题
1、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片工作原理。
2、为什么应变片传感器大多采用不平衡电桥为测量电路？该电桥为什么又都采用半桥和全桥方式？
3、简述电阻应变式传感器的温度补偿。
4、何谓半导体的压阻效应？扩散硅传感器结构有什么特点？
第三章
电容式传感器
复习思考题
1、电容式传感器有哪几种类型？差动结构的电容传感器有什么优点？
2、电容式传感器有哪几种类型的测量电路？各有什么特点？
第四章
变磁阻式传感器
复习思考题
1、简述单线图和差动变隙式电感传感器的工作原理和基本特性。
2、为什么螺线管式电感传感器比变隙式电感传感器有更大的测量范围。
3、根据螺线管式差动变压器的基本特性，说明其灵敏度和线性度的主要特点。
4、什么叫电涡流效应？概述电涡流式传感器的工作原理。
复习思考题
第五章
压电式传感器
1、什么叫正压电效应和逆压电效应？
2、什么叫纵向压电效应和横向压电效应？
3、比较石英晶体和压电陶瓷各自的特点？
第七章
光 光 纤传感器
1、说明光纤传感器的分类并分析其传光原理。
2、光纤的数值孔经 NA 的物理意见是什么？NA 数值大小有什么作用。
3、功能型光纤传感器的分类和特点是什么？
4、非功能型光纤传感器的分类和特点是什么？
第六章
热电式传感器
复习思 考题
1、简述热电偶能够工作的两个条件是什么？
2、简述热电偶测温原理？
3、热电偶冷端须处理的原因是什么？热电偶冷端温度补偿常用有那几种方法？
4、试比较热电阻和半导体热敏电阻的异同。
5、工业上用热电阻测温，为什么常用三线制连接？
第八章
光电式传感器
复习思考题
1、什么叫内光电效应、外光电效应、光生伏特效应？
2、试述用光敏电阻检测光的原理。
3、试述光敏二极管和三极管、光电池的结构特点和工作原理。
4、红外传感器有哪些类型？并说明它们的工作原理。
第九章
霍尔式传感器
复习思考题
1、试述霍尔电势的建立过程。霍尔电势的大小和方向与哪些因素有关？
2、霍尔元件存在不等位电势的主要原因有哪些？如何对其进行补偿。
3、为什么霍尔元件要进行温度补偿？主要有哪些补偿方法。
第十章
常用传感器的应用
复习思考题
1、半导体气敏传感器是根据什么原理工作的？试举例说明其用途。
2、简述弹簧管压力表的变换原理。
3、恒浮力式液位计与变浮力式液位计测量原理的异同点。
4、说明差压式流量计的组成环节及作用。
5、转子流量计、旋涡流量计是如何工作的，适用什么场合。
6、双金属温度计是怎样工作的，它有什么特点。
7、温度变送器的作用是什么，一体化温度变送器有什么特点。
总复习简答题 1、图示为四种电容式传感器结构示意图，a，b 动片上下移动，c，d 动片旋转移动， 试分别写出其名称：
a
b
c
d
a 变间隙式、b 差动变间隙式、c 变面积式、d 差动变面积式
2. 简述电涡流传感器工作原理及其主要用途 解:
利用金属置于变化的磁场或在磁场中运动,金属表面会产生电涡流, 从而检测被测参数变化. 主要用途——可测位移、振幅、厚度、转速、金属探伤等。
3、图示为霍尔式压力传感器原理，试分析其工作原理，霍尔电势（IB K UH H）与压力 P 的关系。
弹簧管将输入压力 P 转变为位移 X=K P ·P 而霍尔元件在均匀梯度磁 场中移动 B=K B X 这样霍尔电势
KP P K IK K IB K UP B H H H 即测出HU即可知P 4.热电偶测温时，为什么冷端温度要补偿，常用有哪几种冷端温度补偿方法。
答：消除冷端温度变化和不为零度给测量带来的误差。
常用补偿办法有补偿导线（延长导线）、恒温法、计算修正法、补偿电桥法
5、图示为热电偶冷端补偿电桥，试分析其工作原理（冷端温度变化时，桥路怎么实现补偿）
当冷端温度变化，若增加时，则 E AB （t x
t 0 ）会减小而补偿电桥中 R cu 会增加，使U ba 增加。这样总的 E AB 基本不变。
6. 热电阻传感器在工业生产应用时，常用几线制接线方式，这是什么原因？ 答：用三线制
两根引线电阻分别接入测量电桥相邻两臂可避免引线 电阻 r 受环境影响而引起输出变化（引入测量误差）
7.光电传感器可以测量哪些物理量？（写出五种以上）
答：转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量、检测溶液浓度等
8. 简述霍尔传感器的工作原理及其四种主要用途。
答：在霍尔元件的平面法线方向施加磁感应强度 B，经有控制电流引线通 入控制电流 I，则由于洛仑兹力的作用，两个霍尔电极上出现相反极性 载流子的积累，从而在霍尔电势输出引线之间产生霍尔电势 U H ，U H= K H IB。
9. 试问光纤传感器具有哪些优点？（写出四个以上），可广泛应用检测哪些物理参数 （写出四个以上）。
答：光纤传感器具有灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温、体积小、质量轻等优点。
它可用于位移、速度、加速度、压力、温度、液位、流量、水声、电流、磁场、放射性射线等物理量的测量。
10. 图示为传感器流量计示意图，试分析其工作原理
流体由下而上通过锥形管时，若作用于浮子上升力大于浸没在浮子的质量，浮子便会上升，浮子与锥形器的间隙会增大，介质流速会下降，作用于浮子的上升力会逐渐减少，直到上升力与浸在介质中浮子的质量相同时，浮子稳定在某一高度，读出相应刻度，便可知流量值
11. 图示为三种测压元件，试分别写出其名称，并根据一般情况，可测压力的排序为：
a
b
c
最大
其次
最小
弹簧管、膜片、波纹管、a、b 、c
12、图示为双金属电接点传感器，图（a）为正常工作，图（b）为过电流时融点断开，试分析该传感器工作原理及如何应用。
可用作冰箱过电流保护。
电热丝与被保护的冰箱压缩机相连，当压缩机电流过大，电热丝对双金属片加热，若大电流维持，热量使双金属片由中央凸起变为中央凹陷状，触点断开，保护压缩机。
13、图示为气敏传感器的原理图，试分析其工作原理。（在清洁空气和有害气体中气敏传感器阻值怎么变化，输出又怎么变化）
清洁空气中，气敏传感器阻值较高则 R AB +
R 1 与 R 2 分压输出低电平。当有害气体进入气敏传感器，使其阻值迅速下降，则输出变为高电平。输出电低电平变为高电平就可控气排风扇打开，并发出声光报警。
。
填充题练习 1、检测仪表中常用测试方法有 直接比较测量法
、 微差法
和
零位法
。
2、霍尔传感器的霍尔电势 U H 为 K H IB
若改变 I
或
B 就能得到变化的霍尔电势。
3、光电式传感器主要用于测量 转速、工件尺寸、位移、压力、工件表面质量
。
4、电容式传感器中，变间隙式一般用来测量 微小
的位移。
5、传感器静态特性主要技术指标有：
灵敏度
、 精确度
、测量范围与量程和线性度。
6、正态分布随机误差具有如下性质 单峰性
、
对称性
、
有界性
和抵偿性。
7、电容式传感器的三种工作方式是 变间隙式 、 变面积式 、和
变介电常数式
。
8、常见的旋转式变阻器和滑线式变阻器，可作为
线
位移和
角
位移测量的电阻式 感器。
9、绝对误差是测量值减
约定真值
，某次残差是某次测量值减
算术平均值
。
10、引用误差的定义为
最大绝对误差除以测量范围的百分数
11、传感器变换的被测量的数值处在
恒定或缓慢变化
时，传感器输出与输入的关系称传感器的静特性，其主要技术指标有：
灵敏度
、
精确度
、测量范围与量程和线性度等。
12、硅光电池的光电特性中，光照度与其
短路电流
呈线性关系。
13、把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据
变压器
的基本原理制成的，其次级绕组都用
差动
形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
14、金属丝电阻应变片与半导体应变片其工作原理主要区别在于前者利用 导体形变引起电阻变化
、后者利用
半导体电阻率变化引起电阻变化
。
15、霍尔效应的定义是
霍尔元件置于磁场中，元件二端通以电流，其垂直方向二端有霍尔电势输出。
16、传感器的基本特性通常用其
静态
特性 和
动态
特性来描述。。
17、压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不适宜测量
频率太低
的被测量，特别是不能测量
静态值
。
18、电容式传感器可广泛应用于测量 位移 、 角度
、
振动
、
压力
、
力
、
液位等参数
。
19、光纤传感器具有那些优点
灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温、体积小、质量轻等优点。
20、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相比,线性
好
灵感度提高
一
倍、测量精度高 。
21、光纤传感器可广泛应用于测量 位移、速度、加速度、压力、温度、液位、流量、水声、电流、磁场、放射性射线等物理量
。
22、热电偶冷端温度有那些补偿方法
补偿导线法、计算修正法、冷端恒温法（冰浴法）和补偿电桥法
。
23 ．空气介质变间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用
差动
式电容传感器。
24 ．硒光电池的光谱响应区段与人类眼睛相近，它的
最大灵敏度
波长与人类正常视觉也相近，因而应用较广。
25 ．霍尔元件是 N 型半导体制成的扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对叫激励电极用于引入
激励电流
；另一对叫霍尔电极，用于引出
霍尔电势
。
26. 光敏二极管的结构与普通二级管类似。它是在
反
向电压下工作的。
27. 气敏电阻的材料不是通常的硅或锗材料，而是
金属氧化物
材料。
28 ．压电式传感器的工作原理是基于某些电介质材料的
压电效应
。它是典型的
有源
传感器。
29 ．自感式电感传感器是将被测量的变化转换为
自感量 L L
的变化。差动变压器是将被测量的变化转换为
互感量 M M
的变化。差动变压器主要优点是 输出幅度大、
线性好 。
30 ．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出
变化量
与输入
变化量
的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是 常数
。
31 ．用热电阻测温时，它在桥路中有不同的接法。工业测量中通常采用
三 线
制接法。
32 ．对于高频反射式电涡流传感器来说，为了使其具有较高的 灵敏度
度，不产生电涡流的透射损耗，要求被测特必须达到一定的
厚
度。
33 ．电容式传感器中，变介电常数式多用于
液位或片状材料厚度
的测量
总复习计算题
1.现对一个量程为 60MPa，压力表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/ MPa 0 10 20 30 40 50 60 标准仪表示值/ MPa 0.0 9.8 20.1 30.3 40.4 50.2 60.1 绝对误差/ MPa 0 0.2 -0.1 -0.3 -0.4 -0.2 -0.1 修正值/ MPa 0 -0.2 0.1 0.3 0.4 0.2 0.1 试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级。
解:
最大绝对误差为 0.4Mpa % 67 0 % 100604 0
该压力表精度等级为 1 级
2．被测对象温度为 200℃左右，现有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，应选哪一种温度计，为什么？
A 表
量程 0~ 300℃
精度等级 1.5 级
B 表
量程 0~ 400℃
精度等级 1.5 级
C 表
量程 0~ 500℃
精度等级 1.0 级
解：A 表
△A=300×±1.5%=±4.5℃ △B=400×±1.5%=±6℃ △C=500×±1.0% =±5℃
3．电容测微仪的电容器极板面积 A=28cm 2 ，间隙 d=1.1mm，相对介电常数ε r =1， ε r =8.84×10 -12 F/m
求：（1）电容器电容量
（2）若间隙减少 0.12mm，电容量又为多少？
解：（1）
3 4 120 010 1 . 1 / 10 28 10 84 . 8 1 / d A Cr
= F1210 5 . 22
（2）
d d A Cr x /0
= 3 4 1210 12 . 0 1 . 1 / 10 28 10 84 . 8 1
= 25.26×10 -12 F
4. 电容传感器初始极板间隙 d 0 =1.2mm，电容量为 117.1PF,外力作用使极板间隙减少0.03mm。
求：（1）这测微仪测得电容量为多少？
（2）若原初始电容传感器在外力作用后，引起间隙变化，测得电容量为 96PF，则极板间隙变化了多少？变化方向又是如何？
（1）C x = PFddC 1202 . 103 . 01 1 . 117 100
（2）0C 从 117.1→96
∴间隙增加了
)2 . 11 ( 1 . 117 ) 1 ( 9601dddC C x
mm d 216 . 0 )1 . 117961 ( 2 . 1
即间隙增加了
0.216mm
5. 电容传感器初始极板间隙 d 0 =1.5mm，外力作用使极板间隙减少 0.03mm，并测得电容量为 ...
相关热词搜索： 概述 测量 技术
