传感器与检测技术题库

一、名词解释 二、单项选择题

3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力，发现均缺少约0.5 kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是 B 。

A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级

4.在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。

A.3 倍 B.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍

5.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压，发现示值还不到2 V，该误差属于 B 。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8 V，该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差

D.动态误差

7.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了 D 。

A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性

8.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0. 5级，试求该表可能出现的最大绝对误差为 A 。

A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃

9.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0.5 级，当示值为20 ℃时的示值相对误差为 B

A.1℃ B.5％ C.1％ D.10％

10.有一温度计，它的测量范围为0～200 ℃，精度为0.5 级，当示值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。

A. 1℃ B.5％ C. 1％ D.10％

11.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为

250 V电压表，其精度应选 B 级。

A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0

12.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为 300 V，其精度应选 C 级。

A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0

13.欲测240 V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为 500 V的电压表，其精度应选 A 级。

A. 0.25 B.0.5 C.0.2 D.1.0

14.下图是射击弹着点示意图，（a）包含 B 误差，（b）包含 C 误差，（c）包含 A 误差。

（a） （b）

（c）

射击弹着点示意图

A.系统 B.粗大 C.随机 D.动态

15.电子秤中所使用的应变片应选择 B 应变片。 A.金属丝式 B.金属箔式

C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 18.应变测量中，希望灵敏度高.线性好.有温度自补偿功能，应选择 C 测量转换电路。

A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C.四臂全桥 D.独臂

21.过热保护中，温度大于突破点时，电流由十分之几毫安突变为几十毫安，则Rt应选 择 C 热敏电阻。

A. NTC指数型 B.CTR C.PTC突变型 27.用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是 C 。 A.接线方便

B.减小引线电阻变化产生的测量误差 C.减小桥路中其它电阻对热电阻的影响 D.减小桥路中电源对热电阻的影响

28.欲测量极微小的位移，应选择___ A___自感传感器。 A. 变隙式 B.变面积式 C. 螺线管式

31.螺线管式自感传感器采用差动结构是为了__ B___。 A.加长线圈的长度从而增加线性范围 B.提高灵敏度，减小温漂

C.降低成本 D.增加线圈对

衔铁的吸引力

38.用电涡流的方法测量齿数Z=60的齿轮的转速，测得f=400 Hz，则该齿轮的转速n等于_A____r/min。

A.400 B. 3600 C.24000 D.60

40.电子卡尺的分辨率可达0.01 mm，行程可达200 mm，它的内部所采用的电容传感器型式是__B____。

A.变极距式 B.变面积式 C.变介电常数式

44.在光线作用下，半导体电导率增加的现象属于 B 。 A.外光电效应 B.内光电效应 C.光电发射

51.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d

之间是 B 。

A.正比关系 B.反比关系 C.无关系 52.单线圈螺线管式电感传感器广泛用于测量 C 。 A.大量程角位移 B.小量程角位移 C.大量程直线位移 D.小量程直线位移

57.将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 C 。

A.应变效应 B.电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应

58.蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的 D 。

A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应

62.使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量____C__。 A.人的体重 B.车刀的压紧力

C.车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D.自来水管中的水的压力

63.动态力传感器中，两片压电片多采用_B_____接法，可增大输出电荷量。

A.串联 B.并联 C. 既串联又并联 .在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用____A__接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。 A.串联 B.并联 C.既串联又并联 67.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70 pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10 mV/pC，试确定输入3 g（平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压Uo（平均值，不考虑正负号） C mV。

A.441 B.2100 C.2.1 D.100 68.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传

感器的灵敏度为70 pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10 mV/pC，并计算此时该电荷放大器的反馈电容 Cf D pF。

A. 441 B. 2100 C. 2.1 D.100 69.属于四端元件的是 C 。

A.应变片 B.压电晶片 C.霍尔元件 D.热敏电阻

70.公式EH=KHIBcos

中的角

是指 C 。

A.磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B.磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 C.磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角

71.磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向=180

时，霍尔电势 A ，因此霍尔元件可用于测量交

变磁场。

A.绝对值相同，符号相反 B.绝对值相同，符号相同 C.绝对值相反，符号相同 D.绝对值相反，符号相反

72.霍尔元件采用恒流源激励是为了 B 。

A.提高灵敏度 B.克服温漂 C.减小不等位电势

73.减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 C 。

A.减小激励电流 B.减小磁感应强度 C.使用电桥调零电位器

83.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的___B__。 A.压电效应 B.逆压电效应 C.电涡流效应 D.热电效应

84.单晶直探头接收超声波时，是利用压电晶片的 A 。

A.压电效应 B.逆压电效应 C.电涡流效应 86._C____的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。 A.热端直径 B.热端和冷端的温度

C.热端和冷端的温差 D.热电极的电导率

90.测量CPU散热片的温度应选用___C___型的热电偶。

A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

91.测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用_A_____型的热电偶。

A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

92.测量100 m深的岩石钻孔中的温度，应选用___B__型的热电偶。

A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

96.在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是__C____。

A. 补偿热电偶冷端热电势的损失 B. 起冷端温度补偿作用

C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D. 提高灵敏度

97.下图中，在补偿导线延长热电偶后，新的冷端在_B____。 A.温度为t1处 B.温度为t2处 C.温度为 t3处 D.毫伏表接线端子上

98.在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用__C____，可减小测量误差。

A.计算修正法 B.仪表机械零点调整法 C.冰浴法 D.冷端补偿器法（电桥补偿法） 99.在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用___B___较为妥当。

A.计算修正法 B.仪表机械零点调整法 C.冰浴法 D.冷端补偿器法（电桥补偿法）

100.用镍铬 - 镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度t0为40

C，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.186

mV，求被测点温度。答： B 。

A.741 C

101.晒太阳取暖利用了 C 。

A.光电效应 B.光化学效应 C.光热效应 D.感光效应 106.光敏二极管属于 B 。

A.外光电效应 B.内光电效应 C.光生伏特效应 107.光电池属于 C 。

A.外光电效应 B.内光电效应 C.光生伏特效应

C B.740

C C.40

C D.29.184

108.光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态。 A.正向 B.反向 C.零

111.温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。

A.上升 B.下降 C.不变

116.欲利用光电池在灯光（约200lx）下驱动液晶计算器（1.5 V）工作，必须将__C____片光电池串联起来才能正常工作。

A.2 片 B.3 片 C.5 片 D.20 片

121.在光线的作用下能使电子逸出物体表面的现象称为 C 。

A.光电效应 B.内光电效应 C.外光电效应 122.在光线的作用下能使物体电阻率改变的现象 B 。

A.光电效应 B.内光电效应 C.外光电效应 123.光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下 C 。

A.暗电阻大 B.亮电阻大

C.暗电阻与亮电阻差值大 D.暗电阻与亮电阻差值小 124.光敏电阻适于作为 A 。

A.光的测量元件 B.光电导开关元件 C.加热元件 D.发光元件

126.工程（工业）中，热电偶冷端补偿方法有 D 。 A.计算修正法 B.温度修正法 C.恒温法 D.冷端延长法

127.实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是 D 。 A.纯金属 B.非金属 C.半导体 D.合金

128.在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为 D 。 A.磁电效应 B.外光电效应 C.光生伏特效应 D 内光电效应

130.光敏三极管工作时 A 。 A.基极开路、集电结反偏、发射结正偏 B.基极开路、集电结正偏、发射结反偏 C.基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏 三、填空题

1.传感器是指一个能将被测的非电量变换成 可用输出信号 的器件。

2.传感器通常由 敏感元件 ，转换元件和 测量转换电路 组成。

3.敏感元件是将被测量转化成 与被测量有确定关系更易于转换的非电量 。转换元件是将输入量转化成 电参量输出 。

4.测量转换电路的作用是 传感元件输出的电参量转化成易于处理的电压、电流或频率量 。

5.任何测量都不可能 绝对真值 ，都存在 误差 。 6.绝对误差，即测量值与 真值 的差值。真值可以分为 理论真值 、 约定真值 和 相对真值 三种。

7.根据被测量是否随时间变化，测量分为 静态测量 和 动态测量 。

8.根据测量的过程的不同，测量分为 直接测量 、 间接测量 和 组合测量 。

9.根据测量结果的显示方法，测量分为 模拟式测量 和 数字式测量 。

10.根据测量时是否与被测量对象接触，测量可分为 接触测量 和 非接触测量 。

11.测量地震属于 非接触测量 测量。

17.传感元件的作用是将非电量转换为 电量 。 43.测量转换电路有 单臂工作桥 、 半桥工作方式 和 全桥工作方式 三种工作方式。

44.金属应变片分为 金属丝式 、 金属箔式 和 金属薄膜式 三种。

46.电桥的三种工作方式中， 全桥工作方式 的灵敏度最高， 半桥工作方式 次之， 单臂工作桥 灵敏度最低。

47.从材料来看，金属热电阻目前应用比较广泛的有 铂热电阻 和铜热电阻两种；某热电阻的分度号为

Pt100，其中100的含义是 0℃时的阻值 。 58.半导体热敏电阻按温度系数可分为 PTC热敏电阻 、

NTC热敏电阻 和 CTR热敏电阻 。

61.电感式传感器可分为 自感式 、 互感式和电涡流三大类。

62.为了提高传感器的灵敏度，减小非线性误差，常常把传感器做成 差动形式 。

63.变面积电容传感器的输出特性是 线性 的，因此灵敏度是常数。

.用电涡流传感器探测地雷属于 非接触式 测量。

65.自感式传感器常见的形式有变隙式，变面积式和 螺线管式 。

66.为了提高自感传感器的灵敏度我们使用了 差动形式 。

80.电容式传感器中，变间隙式一般用于测量 微小 的位移。

81.电容式传感器可分为__变面积式_____、_____变介电常数式___和___变间隙式 _____三种。

82.差动式电感传感器的优点有 改善非线性度 、

提高灵敏度 和 提高传感器的稳定性 。

86.霍尔效应在 金属 中发现的，在高纯度 半导体 中表现较为显著。

88.霍尔集成元件可分为 线性型 和 开关型 两大类。

93.将超声波转化为电信号是利用压电材料的 正压电效应 。

96.压电式传感器的测量转换电路有电压放大电路和 电荷放大电路 。

106.热电效应的本质是 热电偶 本身吸收了外部的热能，在内部转换为 电能 的一种物理现象。 107.热电偶传感器是将 热能 转换成 电能 的一种测温传感器。

114.光电效应可分为 内 光电效应， 外 光电效应和光生伏特效应三种类型。

115.基于内光电效应的光电元件有 光敏电阻 、 光敏二极管 和 光敏三极管 。

116.基于光生伏特效应的光电元件是 光电池 。

121.光敏电阻的工作原理：光敏电阻上可以加 正向 电压，也可以加 逆向 电压。加上电压后，无光照射光敏电阻时，由于光敏电阻的 导电性 ，电路中只有 很小 的电流，称 暗 电流；有光照射光敏电阻时，其因 温度增加 ，电路中电流也就

增加 ，称 亮 电流。据 光电流 的大小，

即可推算出入射光 照度 的大小。

122.光敏二极管的结构与普通 二极管 类似，它是在 正向 电压下工作的。

123.光敏二极管的工作原理：光敏二极管的材料和结构与 普通二极管 相似，无光照射光敏二极管时，电路中仅

有很小的 反向

电流，相当于二极管截止。

128.通常把光电效应分为三类：___内光电效应________.____外光电效应_________和__光生伏特效应 _。

129.热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的____接触____电动势，另一部分是单一导体的___温差___电动势。

130热电偶产生热电势必须具备的基本条件是 两种不同金属组成闭合回路 和 两端温度不同 。

五、计算题1.一线性位移测量仪，当被测位移由5mm变为

8mm时，输出电压由3V变为4.5V，求仪器的灵敏度。1. 解：

KU4.53500X(85)1032.有一温度计，它的测温范围为0～

100℃，精度为0.5级，求： （1）该表可能出现的最大绝对误差；

（2）当示值分别为20℃.80℃时的示值相对误差。2. 解：

（1）mmAm0.5%1000.5℃

（2）20℃时相对误差：x(0.5/20)100%2.5% 80℃时相对误差：x(0.5/80)100%0.525%

3.已知待测拉力约为 70N 左右。现有两只测力仪表，一只为 0.5 级，测量范围为 0 ～ 500N ；另一只为 1.0 级，测量范围为 0 ～ 100N 。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？

3.解：用0.5级表测量时，可能出现的最大示值相对误差为： xm1100%5000.5%100%3.572%

Ax70 用1.0级表测量时，可能出现的最大示值相对误差为： xm1100%1001.0%100%1.428%

Ax70 计算结果表明，用1.0级表比用0.5级表的示值相对误差小。

所以更合适。

4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6％。问：若选用量程为250V电压表，其精度比选择哪一级？若选用量程为300V和500V的电压表，其精

度应分别选哪一级?4.解：

△=1.44V

S11.441001000.57 量程为Am250x1100%0.6% 240250V的选0.5级

S21.441001000.48 量程为Am300300V的选0.2级 500V的选0.2级

S31.441001000.28 量程为Am500

5.被测电压的实际值为10 V，现有精度等级为0.5级，量程为150 V和精度等级为2.5级，量程为15 V的两种电压表，试问选择哪一种电压表较好？5. 解：用精度

等级为0.5级的仪表测量时，最大标称相对误差为

X1m11500.5100%100%7.5% AX10100用精度等级为2.5级的仪表测量时，最大标称相对误差为

X2m1152.5100%100%3.75% AX10100由此可得x2x1，显然用精度等级为2.5级的仪表测量比用精度等级为0.5级的仪表测量更合适。因此，在选用传感器时应同时兼顾精度等级和量程。

6.用一台 3 位（俗称 3 位半）。精度为 0.5 级（已包含最后一位的 + 1 误差）的数字式电子温度计，测量汽轮

机高压蒸汽的温度，数字面板上显示出如下图所示的数值。假设其最后一位即为分辨力，求该仪表的：

（1）分辨力和分辨率。

（2）可能产生的最大满度相对误差和绝对误差。 （3）被测温度的示值。 （4）示值相对误差。

（5）被测温度实际值的上下限。

（提示：该三位半数字表的量程上限为 199.9 ℃ ，下限为 0 ℃ ）

6. 解：（1）分辨力为0.1 ℃；分辨率是分辨力除以仪表的满度量程；该三位半数字表的量程上限为 199.9 ℃；所以分辨率为0.1/199.9即0.5%。

（2）最大满度相对误差：0.5%

绝对误差：±0.5%×199.9=±1 ℃ （3）被测温度的示值为：180.6 （4）示值相对误差：

1100%100%0.55%Ax180.6

（5）被测温度实际值的上下限：180.6±1

数字式电子温度计面板示意图

7.铜电阻Cu50的阻值Rt与温度t的关系可近似用Rt=R0（1+at）表示。已知温度系数a为=4.28×10-3℃-1，求（1）根据上述表达式计算当温度为1000 ℃时的铜电阻值。（2）通过给出的分度表查出1000 ℃时的铜电阻值，并求标称相当误差。

7. 解：将t=100，R0=50，a=4.28×10-30代入式Rt=R0（1+at）中，得出Rt=71.43Ω，查表知铜电阻值为71.40Ω。 标称相对误差：

0.03100%100%0.04%Ax71.43

10.用压电式传感器测量一个按正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电系

数d=200×1012 C/N，电荷放大器的反馈电容Cf=2000 pF，输出电压uo=5 sin ωt V。

求用在压电式传感器上的正弦力为多少？10. 解：由QdF及

UoQCf可得

FUoCfd代入数值可得

F=50 sin ωt （N）

11.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速

度，若传感器的灵敏度为70 pC/ g （g 为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10 mV/pC ，试确定输入3 g （平均值）

加速度时，电荷放大器的输出电压U0（平均值，不考虑正负号），并计算此时该电荷放大器的反馈电容 Cf 。

11. 解：U070×3×10=2100 Mv=2.1 V C f=1/K=1/0.01=100 PF

13.已知变面积式电容传感器的电容两极板间距离为10 mm，ε＝50 pF／m，电容两极板的几何尺寸均为30 mm×20 mm×5 mm，在外力作用下，动极板在原位置上向外移动了10 mm，试求△C。13. 解：由

C0ΔCCxC0C0xa及

Adabd可得

Cbxd，代人数值可得△C=1 pF

（1）当 U x =39.314mV 时，计算被测点温度 t x 。 （2）如果 A'、 B' 换成铜导线，此时 U x =37.702mV ，再求 t x 。

（3）直接将热电极 A、 B 焊接在钢板上，是利用了热电偶的什么定律？

14.用镍铬 - 镍硅（ K ）热电偶测温度，已知冷端温度 t

0 为

40 ° C ，用高精度毫伏表测得这时的热电势为

29.186 mV ，求被测点温度。14. 解：查上表得EAB（50 ℃，

0 ℃）=2.023 mV。根据式（7-4）可得

EAB（t，0 ℃）=EAB（t，50 ℃）+EAB（50 ℃，0 ℃） =（29.186+2.023）mV=31.209 mV 反查上表，得到t=750 ℃。

附：镍铬—镍硅热电偶分度表（部分）

16.用镍铬-镍硅热电偶测温度，已知冷端温度t0=50 ℃，用高精度的测温毫伏表测得这时的热电势为29.186 mV，求热端温度。16.解：查表7-3得EAB（50 ℃，0 ℃）=2.023 mV。

根据式（7-4）可得

EAB（t，0 ℃）=EAB（t，50 ℃）+EAB（50 ℃，0 ℃） =（29.186+2.023）mV=31.209 mV 反查表7-3，得到t=750℃。