安徽工业大学2011级测控技术与仪器《传感器》考试试卷知识点.pdfVIP

安徽工业大学2011级测控技术与仪器《传感器》考试试卷知识点

1．传感器的定义：传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏

感元件和转换元件组成。由于传感器输出信号一般都比较弱，需要有信号调节与转换电路将其放大或转换为容易

传输、处理、记录和显示的形式。

2．传感器在稳态信号作用下，其输出—输入关系称为静态特性。衡量传感器静态特性的重要措标是线性度、灵

敏度、迟滞和重复性。



3.一阶传感器时间常数越小越好。

4．线性度常用拟合方法：理论拟合、过零旋转拟合、端点拟合

5．直线拟合方法a.理论拟合（最小二乘法）b.过零旋转拟合c端点拟合d.端点平移拟合。

6.传感器静态标准条件：a.没有加速度、振动、冲击b.环境温度为20+5℃

c.相对湿度小于85%d.气压为（101+8）kPa。

7.传感器的无失真测试条件：传感器的幅频特性是常数，相频特性是线性关系。

8.电阻应变片产生温度误差的原因：a.温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变b.试件材料与敏感栅

材料的线性膨胀系数不同，使应变片产生附加应变

9.研究电阻应变片的动态特性主要是为了估算应变计的可测频率。

10.半桥差动电路（Uo=1/2*UR1/R1）两个应变片接在相邻臂内；全桥差动电路两个变形符号相同的接在相对臂

内，符号不同接在相邻臂内。

11.弹性特性：刚度，灵敏度（刚度的倒数）

12.电容式传感器类型：变极距(或称变间隙）型、变面积型（测位移，输出特性是线性的，灵敏度为常数）和变

介电常数型。

13.消除和减小寄生电容可采用如下方法：a增加原始电容值可减小寄生电容的影响。b注意传感器的接地和屏蔽。

c将传感器与电子线路的前置级(集成化)装在一个壳体内，d省去传感器至前置级的电缆。e采用驱动电线技术

(也称双层屏蔽等位传输技术)。f采用运算放大器法g整体屏蔽法

14.差动电桥结构既可改善传感器的非线性状况（半桥无非线性误差），同时起温度补偿作用。

15.石英晶体压电效应：a.沿X轴压缩力，在X轴方向出现正电荷，称为纵向压电效应b.受到Y轴方向压缩力，

称为横向压电效应c.受到Z轴方向力，不会产生电荷d.不具有体积变形的压电效应e.未受力，不带电。

16.某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生符

号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变；晶体受力

所产生的电荷量与外力的大小成正比。上述现象称为正压电效应。反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将

产生机械变形，外电场撤离，变形也随着消失，称为逆压电效应（也叫电致伸缩效应）。

17.压电式传感器的信号调节电路：a电压放大电路（阻抗变换器）b电荷放大器（与电缆电容无关）

18.压电元件连接：a并联（头对头，尾对尾）：Q’=2Q，C’=2C；b串联：Q’=Q,C’=C/2

19.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的。

20.光电效应：a外光电效应：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均属这一类。

b内光电效应：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。

c光生伏打效应：利用光势垒效应，即在光的照射下，物体内部产生一定方向的电势。

1

2



21.光电效应方程：hmvA

2m

22.光敏电阻（光导管）：a暗电阻：光敏电阻在室温条件下，在全暗后经过一定时间测量的电阻值（暗电流）b

亮电阻：光敏电阻在某一光照下的阻值（亮电流）c光电流：亮电流与暗电流之差。

23.石英晶体变形方式：a厚度变形b长度变形c面剪切变形d厚度剪切变形e弯曲变形

24.应变片的横向效应：将直的金属丝绕成敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同，应变片敏感栅的电阻

变化较直的金属丝小，灵敏系数有所降低。

25.光电管和光电倍增管：a．光电特性：表示当光电管的阳级电压一定时，阳极电流I与入射在阴极上光通量φ

之间的关系。b．伏安特性：当入射光的频谱及光通量一定时，阳极与阴极之间的电压同光电流的关系叫伏安特

性。c．光谱特性：：