检测技术习题集1答案

　　《自动检测技术》习题集及部分参考答案

　　第一章 传感器和测量的基本知识

　　1-1 测量的基本概念

　　复习思考题

　　1．测量的定义及其内容是什么？

　　2．直接测量和间接测量的定义是什么？

　　3．直接测量的方法有几种方法？它们各自的定义是什么？

　　4．仪表精度有几个指标？它们各自的定义是什么？（学习指导p1）

　　5．仪表分辨力的定义是什么？

　　作业题

　　1．测量是借助 和和 ，取得被测对象的某个量的大小或符号；或者取得 与 之间的关系。（专用技术；设备；实验；计算；一个变量；另一变量）

　　2． 测量是将被测量与比 。表示测量结果时，必须注明 。（同性质的标准量；比较；标准量倍数；标准量x0的单位）

　　3． 直接测量是从事先之间的函数关系，先测出 ，再通过相应的函数关系， 被测量的数值。（分度好的表盘；被测量；某种中间量；中间量；计算出）

　　4． 直接测量方法中，又分，和。（零位法；偏差法；微差法）

　　5． 零位法是指 在比较仪器中进行，让仪器指零机构 ，从而确定被测量等于 。该方法精度 。（被测量；已知标准量；比较；达到平衡（指零）；已知标准量；较高）

　　6． 偏差法是指测量仪表用，直接指出被测量的大小。该法测量精度一般不高。（指针、表盘上刻度线位移）

　　7． 微差法是和的组合。先将被测量与一个进行用 测出。（零位法；偏差法；已知标准量；比较；偏差法）

　　8． 测量仪表指示值程度的量称为精密度。测量仪表指示值有规律地称为准确度。（不一致；偏离真值）

　　9． 测量仪表的精确度简称，是和以测量误差的来表示。（精度；精密度；准确度；相对值）

　　10． 显示仪表能够监测到被测量（最小变化）

　　1-2 传感器的一般特性

　　复习思考题

　　1．试述传感器的定义及其在检测中的位置。

　　2．传感器静态特性和动态特性的定义是什么？

　　3．传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么？

　　作业题

　　1．传感器是 与被测对象接触的环节，它将被测量转换成与的机构。它是检测和控制中最关键的部分。（最初；被测量有确定对应关系；电量）

　　2．通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。（静态特性；动态特性）

　　3．传感器静态特性的主要技术指标包括、、和（线性度；灵敏度；迟滞；重复性）

　　4．传感器测量动态信号时，其输出反映被测量的和被测量变化性。（大小；波形）

　　5．传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出（最大偏差；满度值之比）

　　6．传感器灵敏度是指稳态标准条件下， 之比。线性传感器的灵敏度是个 。（输出变化量；输入变化量；常数）

　　7．传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间，曲线 。（输入-输出；不重合程度）

　　8．传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向（增大或减小）做全程内连续输出-输入特性曲线 。（重复测量；不一致程度）

　　9．传感器变换的被测量的数值处在状态时，传感器的的关系称传感器的静态特性。（稳定；输入-输出）

　　1-3 传感器中的弹性敏感元件

　　复习思考题

　　1．传感器由那两个部分组成？各自的定义是什么？

　　2．机械弹性元件的输入和输出各是什么？

　　3．弹性元件的弹性特性用什么表示？各自的定义是什么？

　　4．弹性元件形式上分那两类？

　　作业题

　　1．传感器一般由元件两部分组成。（敏感；传感）

　　2．传感器中的敏感元件是指的元件。（直接感受；成确定关系的其它量）

　　3．传感器中传感元件是指感受由后输出 的元件。（敏感元件；另一种非电量；电量）

　　4．传感器的机械弹性敏感元件中，它们输入的是、它们的输出是弹性元件本身的 ，如 、 和 。（F（力）；P（压力）；M（力矩）；T（温度）；变形；应变；位移；转角）

　　5．传感器中弹性元件的弹性特性是指作用在弹性元件上的通常用 或 表示。（力；变形；刚度；灵敏度）

　　6．传感器中弹性元件的灵敏度是指在，弹性元件产生的。灵敏度大的弹性元件，表明该元件 。（单位力作用下；变形；软，变形大）

　　7．传感器中的弹性元件，形式上分为变换的弹性元件和变换（力；压力）

　　第二章 电阻式传感器及应用

　　2-1 热电阻

　　复习思考题

　　1．什么叫热电阻效应？试述金属热电阻效应的特点和形成的原因。（p22）

　　2．阐述热电阻式传感器的概念、功能及分类。（学习指导p3）

　　3．制造电阻体的材料应具备哪些特点？常用热电阻材料有哪几种？（学习指导p3）

　　4．WZP和WZC各表示什么含义？它们的标准分度表的温度适用范围与百度电阻比各为多少？此表如何使用？（学习指导p3）

　　5．用热电阻传感器进行测温时，经常采用哪种测量线路？热电阻与测量线路有几种连接方式？通常采用哪种连接方式？为什么？

　　6．概述热电阻式流量计的工作原理。

　　作业题

　　1．物质的感器叫 传感器，简称 。（电阻率；温度；热电阻；热电阻）

　　2．热电阻按其电阻-温度特性的不同可分为：电阻温度系数为称 ；电阻温度系数为 的 热电阻，一般称 。（正；金属；热电阻；负；半导体；热敏电阻）

　　3．工业中大量使用的电阻体材料为、和三种，对它们的共同要求是电阻温度系数 且 、电阻率 、化学及物理性能 和工艺性 。（铂；铜；镍；大；稳定；大；稳定；好）

　　4．工业和计量部门常用热电阻为。(铂热电阻；铜热电阻)

　　5．在IPS-68中,规定在℃到递从 K到 K温度范围内国际实用温标。（-259.34；630.74；标准仪器；13.81；903.89）

　　6．铂的纯度越高, 越大。其纯度通常用（100）=R100表示，W（100） R0

　　越大，纯度 。工业热电阻要求W（100）= ，标准热电阻要求W（100）≥ 。

　　（电阻率，百度电阻比；越大；越高；1.387~1.390；1.3925 ）

　　7．我国定型生产的铂热电阻的符号为其标准分度表规定的使用温度范围为 ，百度电阻比W（100）= 。（WZP；-200~650℃和-200~850℃；1.35800.010）

　　8．目前我国生产两种初始电阻值分别为R0= R0对应的分度号分别为 与 。（10.00；100.00；Pt10、Pt100）

　　9．填写铂热、铜热电阻比较表

　　10．我国定型生产的铜热电阻的符号为到 ℃，百度电阻比W（100）= 。（WZC；-50~150℃；1.4280.02）

　　11．目前我国生产两种初始电阻值分别为R0欧姆与R0= 欧姆的铜热电阻，它们对应的分度号分别为 与 。（100.00；50.00；Cu100；Cu50）

　　12．利用热电阻测温的优点是、 而它的主要缺点是 、 、 。（精度高；适于测低温；远距离多点集中测量；自动检测；结构复杂；体积较大；测温点的温度较困难）

　　13．用热电阻测温时，经常使用有 、 和 。 前两种接法用于 测量中，后种接法用于 和 。（直流电桥；二线制；三线制；四线制；工业；标准；实验室）

　　14．热电阻流量计是根据物理学中的的 或 。（介质内热传导；平均流速；流量）

　　2-2 电位器

　　复习思考题

　　1．试述电位器的基本概念、组成部分、主要作用和优缺点。（学习指导p4）

　　2．电位器的空载和有载特性的含义是什么？电位器的非线性误差与哪些参量有关？为什么？（学习指导p4）

　　作业题

　　1．电位器是一种将转换为或的机电转换元件，它由 和 两个基本部分组成。（机械位移；电阻；电压；电阻元件；电刷）

　　2．电位器既可以作用，它不仅广泛地用于和的测量技术中，而且在 的应用也十分广泛。（变阻器；分压器；电量；非电量；电子工程中）

　　3．电位器负载运行时的特性叫载误差 。（负载特性；越低；越大）

　　4．电位器按的不同，可分为线性和非线性电位器两类，后者又称为 电位器。常用的非线性电位器有 和 。（工作特性、函数、变骨架、变节距两种形式）

　　2-3电阻应变片

　　复习思考题

　　1．说明电阻应变片的组成、规格及分类。（学习指导p5）

　　2．什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片工作原理（学习指导p5）

　　3．电阻丝的应变灵敏系数K0与应变片的灵敏系数K有何异同？（学习指导p6）

　　4．什么叫横向效应？应变片敏感栅的结构型式与横向效应有和关系？（学习指导p6）

　　5．试述应变片温度误差的概念、原因和补偿方法。（学习指导p6）

　　6．为什么应变式传该器大多采用交流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两种方式？（学习指导p6）

　　7．采用平膜式弹性元件的应变式压力传该器，测量电路为全桥时，试问：应变片应粘贴在平

　　膜片的何处？应变片应如何连成桥路？（学习指导p2-24）

　　4．拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路。试问，（1）四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？（2）画出相应的电桥电路图。

　　5．图2-29为一直流应变电桥。（注：把图画上）图中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：

　　（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻。当R1的增量为ΔR1=1.2Ω时，电桥输出电压U0及非线性误差各为多少？

　　（2）R1、R2都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，问能否进行应变测量？

　　（3）题（2）中，如果R2与R1感受应变的极性和大小相反，且|ΔR1|=|ΔR2|=1.2Ω，问输出电压U0及非线性失真各为多少？

　　（4）由题（1）~（3）能得出什么结论与推论？

　　作业题

　　1. 电阻应变片有 、 、 和 等部分组成。其中 是应变片的核心部分。（敏感栅；基片；覆盖层；引线；敏感栅）

　　2. 电阻应变片的主要技术数据有 、 和 。（阻值；灵敏度；线栅尺寸）

　　3. 按 材料不同，电阻应变片可分为 和半导体应变片两大类。前者的敏感栅有 、 和 三种类型。（敏感栅；金属；丝式；箔式；薄膜式）

　　4. 应变片丝式敏感栅的材料是 。为确保应变片的性能，对此类材料的主要要求是：应变灵敏系数 ，且为 ；电阻率 ；电阻温度系数 。（金属电阻丝；K0大；常数；ρ大；α小）

　　5. 当前，制作丝式敏感栅最理想的材料是 ，它的主要优点是： ； ； 和 。（康铜；K0大且恒定；ρ大；α小；工艺性好）

　　6. 由于 而引起导电材料 变化的现象，叫应变效应。金属电阻应变片的应变效应受 和 两项变化的影响，而半导体应变片的应变效应则主要受 变化的

　　d?

　　?影响。（变形；电阻；1+2μ；；?l?） dl

　　l

　　7. 应变片的 恒小于其敏感栅材料的 的现象，称为应变片的横向效应。采用 、 的 型应变片，能减小横向效应的影响。另外，为使横向效应的

　　影响减至忽略不计的程度，可以采用 应变片或 应变片。（灵敏系数K；灵敏系数K0；大基长；窄敏感栅；U；短接线；箔式）

　　8. 应变片的几何尺寸有敏感栅的 和 ，以及应变片的 和 。（基长；宽度；基底基长；基底宽度）

　　9.应变片的初始电阻值R0有 、 、 、 和 等类型，其中最常用的是 。（60Ω；120Ω；200Ω；350Ω；600Ω；1000Ω；120Ω）

　　10. 由于测量现场环境温度的改变，而引起应变片电阻的附加相对变化量，称为 ，因此而给测量带来的附加误差 ，称为应变片的 ，又叫应变片的 。产生上述现象的原因是由于阻丝 的存在和试件与电阻丝材料 的不同。（温度误差；温度误差；热输出；电阻温度系数；线膨胀系数）

　　11. 电阻应变片的温度补偿方法通常有 和 两大类。（线路补偿法；应变片自补偿法）

　　12. 应变片线路补偿法最常用的是 补偿法，它是将 应变片和 应变片接到电桥的 桥臂，利用它们对电桥输出电压 这一原理，而引起温度补偿作用。（电桥；工作；补偿；相邻；不受温度影响）

　　13. 通常采用 或 作为电阻应变片桥路。该电路不仅没有 ，而且 也比单臂应变电桥时高，同时还能起 作用。（差动半桥；差动全桥；非线性误差；电桥灵敏度；温度补偿）

　　14. 应变式传感器是由 、 和 组成的装置。（弹性元件、电阻应变片、附件）

　　15. 应变式传感器具有 ， ， ， ， ，以及能在 下工作等优点。（测量范围广、精度高、线性度好、性能稳定、工作可靠、恶劣环境）

　　16. 应变式传感器被广泛应用于 、 、 、 和 等各领域中。（国防、冶金、采矿、化工、交通运输）

　　17. 应变式传感器按用途的不同，可分为 、 、 传感器等等。（力、压力、加速度）

　　第三章 电感式传感器及应用

　　3-1 自感式

　　复习思考题

　　1．说明单线圈和差动变隙式传感器的主要组成、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该器有更大的测位移范围？

　　3．根据单线圈和差动螺线管式电感传该器的基本特性，说明它们的性能指标有何异同。

　　4．电感式传该器测量电路的主要任务是什么？变压式电桥和带相敏整流的交流电桥，谁能更好的完成这一任务？为什么？

　　5．说明电动测微仪和电感式压力传该器的基本组成和工作原理。

　　作业题

　　1. 利用 原理，将非电量的变化转换成线圈 （或 ）变化的装置，叫电感式传该器。该传该器可分为 和 两大类。（电磁感应；电感；互感；自感式；互感式）

　　2. 自感式有 式和 式。以上每种形式又可再分为 式与 式两种结构。（闭路变隙；开路螺线管；单线圈；差动）

　　3. 闭磁路变隙式电感传该器主要有 、 和 等部分组成。而单线圈螺线管式电感传该器则由 、 和 等部分组成。（铁磁性壳体；线圈；活动铁心）

　　4. 由单线圈变隙式电感传该器的基本特性可知，其 与 、 相矛盾。为解决这一矛盾，通常采用 或 电感传该器。（测量范围；灵敏度；线性度；差动变隙式；螺线管式）

　　5．写下面的比较表：

　　6. 在工程技术中，电感式传该器经常用来测量 、 、 、 、 、 、 、 及 等非电量。（位移；尺寸；振动；力；压力；转矩；应力；流量；比重）

　　7. 电动测微仪是用于测量 变化的仪器，其主要优点为 、 、 以及 等等。（微小位移；重复性好；精度高；灵敏度高；输出信号便于处理）

　　8. 电动测微仪的测量电路有 电桥、 电桥和 电桥等，而应用最多的为 的交流电桥。（紧耦合电感；变压器式交流；带相敏整流；带相敏整流）

　　9．当电动测微仪采用变压器式交流电桥时，不论衔铁向哪个方向移动，电桥输出电压总是 。因此，不论采用 ，还是 都无法判别该输出电压的 ，即无法判别衔铁 。而 的交流电桥，则能较好地解决上述问题。（交流；直流电压表；交流电压表；极性；位移方向；带相敏整流）

　　10. BYM型电感式压力传该器由 、 、 、 和 等部分组成。（弹簧管；衔铁；铁心；线圈；调节螺钉）

　　3-2 差动变压器式

　　复习思考题

　　1. 概述变隙式差动变压器的组成、工作原理和输出特性。（）

　　2. 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。（）

　　3. 为什么螺线管式差动变压器比变隙式差动变压器的测量范围大？

　　4. 何谓零点残余电压？说明该电压的产生原因及消除方法。（）

　　5. 差动变压器的测量电路有几种类型？试述它们的组成和基本原理。为什么这类电路可以消除零

　　点残余电压？（）

　　6. 概述差动变压器的应用范围，并说明用差动变压器式传感器检测振动的基本原理。

　　作业题

　　1．闭磁路变隙式差动变压器的绕组包括前者的同名端联，而后者的同名端则 串联。（两个；两个；顺向；反向）

　　2．变隙式差动变压器灵敏度K的大小与电源电压U1成 ，与匝数比W2/W1成 ，与初始间隙δ0成 。因此，δ0愈小，灵敏度 ，测量范围也 。（正比；正比；反比；越高；越小）

　　3．由于变隙式差动变压器的测量范围、结构最多的是 差动变压器。（小；较复杂；螺线管式）

　　4．螺线管式差动变压器主要由成。（线圈组合；活动衔铁；导磁外壳）

　　5．螺线管式差动变压器的线圈绕组按排列方式的不同可分为、、、以及 等类型，通常采用的是 和 。（一节式；二节式；三节式；四节式；五节式；二节式；三节式）

　　6．当螺线管式差动变压器的结构参数确定时，其灵敏度仅仅是（I1（或U1）；f）

　　7．实际上，螺线管式差动变压器的灵敏度KE和激磁频率f不具备关系，只有当flfh时，不仅KE具有较大的 ，而且传感器输出、输入信号也基本 或 。（线性；稳定性；同相；反相）

　　8．为使螺线管式差动变压器具有较好的线性度，一般取测量范围为线圈骨架长度的到，激磁频率采用 赫到 赫的中频，以及配用 式测量电路。（1/10；1/4；400；10K；相敏式）

　　9．差动变压器在输出电压称为零点残余电压，其频谱主要包括和。该电压会造成传感器再零点附近的灵敏度 、分辨率 和测量误差 。（基波；高次谐波；降低；变差；增大）

　　10．当采用补偿电路来减少零点残余电压时，传感器输出端串联电阻可减少其联电阻、电容可减少 分量，加反馈支路可使 和 分量都减少。（基波；谐波；基波；谐波）

　　11．差动变压器不仅可以直接用于测量，而且还可以测量与如 、 、 、 、 和 等等。（位移；位移；振动加速度；应变；比重；张力；厚度）

　　12．既能检查调幅波包络 能检查出包络此电路不仅具有 特性，而且能较好第消除 。（大小；极性；线性；零点残余电压的影响）

　　13．差动整流式差动变压器常用的分别整流，再将整流后的电流 成通路差动输出。（测量电路；互感电势；串接）

　　3-3 电涡流式

　　复习思考题

　　1． 什么叫电涡流效应？什么叫线圈——导体系统？

　　2． 概述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。

　　3． 电涡流式传感器的基本特性式什么？它是基于何种模型得到的？

　　4． 电涡流的形式范围包括哪些内容？他们的主要特点式什么？

　　5． 被测体对电涡式传感器的灵敏度有何影响？

　　6． 概述定幅调频式测量电路的工作原理？

　　作业题

　　1．基于法拉第电磁感应现象，块状金属导体置于磁场中或在磁场中的作动时，导体将产生呈 的感应电流，此电流叫电涡流。（变化着；切割磁力线；涡旋状）

　　2．电涡流式传感器测量系统由两部分组成，两者利用实现测试任务。（传感器；被测体；磁场耦合程度）

　　3．电涡流式传感器的电涡流径向形成范围大约在线圈外半径ras 的 到 之内，而电涡流密度在短路环半径r= 处为零，在r= 附近最大。（1.8 ras ；2.5 ras；0；ras）

　　4．当利用电涡流式传感器测量位移时，只有在x/ras的范围内，才能得到较好的 和较高的 。（0.05-0.15；线性；灵敏度）

　　5．被测体的电阻率ρ，相对导磁率μ，传感器线圈的激磁频率涡流的轴向贯穿深度h越大。（越大；越小；越小）

　　6．电涡流式传感器的测量电路有（Q值测量；电桥；谐振）

　　7．定频调幅式测量电路的原理框图包括 、 、 、 、 和 等部分。（石英晶体振荡器；LC并联振荡电路；射级输出器；高频放大器；检波器；滤波器）

　　8．填写下表：

　　第四章 电容式传感器及应用

　　4-1电容式传传感器的工作原理及结构型式

　　复习思考题

　　1．试述电容式传感器的工作原理与分类？

　　2．比较空气介质的变间隙式与差动式电容传感器的灵敏度和非线性误差

　　3．说明部分固体介质的变间隙式电容传感器的设计目的和特点

　　4．为什么变面积式传感器的测位移范围较大？

　　5．为什么采用变介质电常数式传感器测量介质介电常数变化，比测量介电材料厚度变化的性能要好？

　　作业题

　　1．按工作原来的不同，电容式传感器可分为三种类型。第一种常用于测量 ，第二种常用于测量 ，第三种常用于测量 。（变间隙式；变面积式；变介电常数式；微小位移；角位移或较大的线位移；物位）

　　2．变间隙式店容传感器的初始间隙d0越小，传感器的灵敏度K0、非线性误差?0，以上说明，提高K0与减小?0在实际应用中，为使传感器具有足够大的K0值，通常使 ，如果还必须使?0具有足够小的值，则还应满足的原理。（越大；越大；相矛盾；d减小；?d小，Δdd000小；微小线位移）

　　3．解决变间隙式电容传感器提高K0与?0间的矛盾，可采用电容传感器，后者与前者相比，不仅灵敏度 ，而且非线性误差也 。但是，它还受电容极板间 的限制，为此，常采用 的变间隙式电容传感器。（差动式；提高一倍；降低；击穿电压；部分固体介质）

　　4．部分固体介质的变间隙式电容传感器的N1?d1?d2，它既是因子，又是因d1?d2/?r2

　　子，由于N1提高的。（灵敏度；非线性；1；非线性误差；灵敏度）

　　5．变面积式电容传感器的电容增量?C与动极板位移量?X的关系为?C??X，其灵敏度K??C?因此，该传感器具有即具有测量线位移的和?X

　　灵敏度K为 等优点。（b?b?；；线性；范围大；稳定常数） dd

　　6．极板间间隙、选介电常数介质，都可以提高变面积式电容式传感器的灵敏度。另外，采用 的变面积式电容传感器，也可以达到提高灵敏度

　　的目的。（增加；减小；高；齿形极板

　　7．用变介电常数式电容式传感器测量介质的好。（介电常数变化；介电材料厚度变化）

　　4-2 电容式传感器的测量电路及应用

　　复习思考题

　　1．试述电容式传感器的特点和关键问题。

　　2．电容式传感器配用的测量电路有哪几种？它们的工作原理和主要特点是什么？

　　3．说明电容式严厉、加速度、荷重、位移传感器的组成、原理及主要特点。

　　作业题

　　1．由于电容式传感器的电容量即容抗因此，该传感器具有需要输入能量的优点和易受 、稳定性 的缺点。(小；高；小；外界干扰；变差)

　　2．由于电容式传感器动极板移动过程中，等原因，所以，该传感器 几乎没有零漂。（无摩擦；机械损耗很小；静电引力小）

　　3．由于电容式传感器的初始电容的影响极其严重，这不仅会造成传输效率 ，灵敏度 ，而且会产生很大的 。(很小；分布电容；降低；变差；测量误差)

　　4．的耦合叫紧耦合。在紧耦合桥路中，当 w2l0c02.5时，它比非耦合电桥 ，即前者的 为恒值。（百分之百；优越；灵敏度）

　　5．电容式传感器配用的 测量电路很多，诸如和

　　等等。（交流电桥；紧耦合电桥；脉冲电路；运放式电路；双T电桥电路）

　　6．当RL、f 和E为定值时，双t电桥的 比与差动式电容式传感器的 成线性关系。该电路 的灵敏度 与 和 成正比，因此，要求高频电源必须提供 、 的 高 和高 的对称方波。（输出电压；c1-c2；f；E；稳频；稳幅；频；幅）

　　7．双T电桥电路具有、、，以及能在 中正常工作的特点。（结构简单；灵敏度高；动态响应快；过载能力强；恶劣环境）

　　8．将非电量压力转换为的传感器，成为电容式压力传感器，一般采用式电容传感器，，配用 为测量电路。（电容变化；变隙；双T电桥电路）

　　9．对定型的电容式压力传感器而言，其灵敏度为，即传感器具有（常数；线性）

　　10．各中加速度传感器都采用，将被测加速度变换成或者，而后再通过传感器转换成相应的 。电容式传感器的主要特点是 、 。（弹簧-质量系统；力；位移量；电参量；频率响应快；量程范围大）

　　11．由于电容式荷重传感器具有测量误差、受接触面影响小和温度漂移可补偿到的程度等优点，因此它不仅被广泛地应用于 和 的检测，而且在自动检测和控制系统中也常来作 发送器。（小；很小；地球物理; 表面状态；位置信号）

　　12．差动式面积电容式传感器的主要优点是。（线性范围宽；测量误差小）

　　第五章 谐振式传感器及应用

　　5-1 振弦式

　　复习思考题

　　1．振弦式传感器的结构及个组件的功能是什么？

　　2．试述振弦式传感器的工作原理。

　　3．振弦式的激励方有几种？

　　4．间歇激励方式的特点是什么？

　　5．连续激励方式的特点是什么 ？

　　6．简述振弦式传感器的应用？

　　作业题

　　1．振弦式传感器是以的

　　大小，因而弦的 能表征 的大小。（拉紧的钢弦；横向振动的固有频率；张紧力；固有频率的变化量；张紧力）

　　2．振弦式传感器中，将待测力作用在，改变弦的大小，因而弦的变化能表征 的大小。（膜片上；张紧力；固有频率；测量力）

　　3．振弦式传感器主要由、、、等组成。（膜片；振弦；夹紧块；激振器；拾振器）

　　4．振弦式传感器中，待测力通过改变弦的张紧力。激励器供给弦使弦 。拾振器将弦的 转换成 的电信号输出。振弦把 的变化转换成 的变化。（膜片；张紧力；激励力；振动；机械振动；同频率；自振频率）

　　5．振弦式传感器中，激励振弦自由振动的方式有（间隙振动；连续激励）

　　6．振弦式传感器的间歇激励中，只有为 。（一个线圈；永久磁铁；激励器；拾振器）

　　7．采用电流法连续激励的振弦式传感器中 ，传感器与荡器的正反馈网络。（运放；振弦）

　　8．采用电磁法连续激励的振弦式传感器中有两套线圈和永久磁铁，一个作作 。（激励器；拾振器）

　　5-2 振筒式

　　复习思考题

　　1．简述振筒式传感器的结构及各部分的作用。

　　2．振筒的基本振型是什么？

　　3．简述振筒式传感器的工作原理。

　　4．为什么振筒的固有自振频率率与被测压力有对应关系？

　　5．简述振筒传感器测量压力和介质密度的工作原理。

　　作业题

　　1．振筒式压力传感器结构上主要有（振动圆筒；激振器；拾振器；外保护筒基座）

　　2．振筒压力传感器中 ，激励线圈和拾振线圈通过耦合，与和反馈网络组成一个以 为谐振频率的 系统。（振筒；放大器；振筒固有频率；振荡）

　　3．振筒式压力传感器中，若让它的振动频率越高，器振也越。因而，通常振筒总是在它 下 振动。（不容易；最低固有频率；自由）

　　4．振筒式传感器中振筒振动起来后，由于振筒是分，它的振动改变了磁路中 的大小，引起 的变化，在拾振线圈中产生 。（磁性材料；拾振器永磁铁；空气隙；磁通；感应电动势）

　　5．振筒式压力传感器中，在振筒材料、尺寸一定情况下，只与振筒刚度有关，而这时的刚度只与筒壁 有关。故 与 成单值函数关系，这时测量 的变化，即可确定筒内的 。（振筒振动固有频率；压力差；振筒的固有频率；被测压力；频率；压力变化）

　　6．振筒式传感器中的振筒换成振管式 传感器，用于测量 。当振管振动时， 随之振动，当 发生变化时，系统 发生变化，即可确定 。（空心振动管；管外边；密度；介质的密度变化；流经管中的被测介质；介质密度；固有频率；被测介质的密度）

　　5-3 振膜式

　　复习思考题

　　1．振膜式传感器的结构及其各部分的作用是什么？

　　2．试述振膜式传感器的简单工作原理。

　　作业题

　　1．普通振膜式传感器是由 、 、 、 组成，其中的 、拾振器和 ，再加上 组成振荡系统。（压力膜片；振膜；激励器；拾振器；激励器；振膜；放大器）

　　2．振膜式传感器中，压力膜片受力 ，使压力膜片支架上固定着的支撑支架张角改变，振膜 发生变化，因而振膜的 发生变化。（变形；支撑支架张角改变；张紧力；固有频率）

　　3．将普通振膜式传感器中的 取消，用 代替 和 ，并直接固定在 上，就成为压电陶瓷振膜式传感器。（压力膜片；两块压电陶瓷；激励器；拾振器；膜片）

　　第六章 光传感器及应用

　　6-1 真空光电器件

　　复习思考题

　　1．光子的特点是什么？什么叫光电效应？

　　2．由光电效应方程式的出的两个基本概念是什么？

　　3．试述光电管的简单结构及其光谱特性、伏安特性、光电特性、暗电流的特点。

　　4．述光电倍增管结构和工作原理与光电管的异同点。

　　5．试述光电倍增管倍增系数与工作电压的关系、伏安特性和光电特性的特点。

　　作业题

　　1．对某中特定物体产生 有一个 称该物体的红限。（光电效应；最低频率的单色光的限制）

　　2．光电管由一个 和一个 封装在一个 内组成。它的技术特性主要取决于 。（阴极；阳极；光电阴极材料）

　　3．不同材料的阴极，对同一波长的光，具有 ；同一中阴极材料，对不同波长的光，具有 。（不同的灵敏度；不同的灵敏度）

　　4．光电管的光谱特性主要取决于 的特性，光电管对入射光的 具有选择性，这是因为 对入射光的 有选择性。（光电阴极材料；频谱；光电阴极；频谱）

　　5．光电管的伏安特性是指 ， 与 的关系。当阳极电压较小时，光电流随 而增加。到 电压以后，光电流 ，这是因为单位时间内发射的光电子全部被阳极收集了。（一定光适量照射下；阴极电压；光电流；阳极电压增加；饱和；饱和；发射的光电子）

　　6．光电管的光电特性是指 和入射光 条件下，入射光的 与 的关系。正常情况下，它们是 关系。（阳极电压；频谱不变；光通量；光电流；线性）

　　7光倍增管的结构与 基本一样，也是在 壳内，安装 和 ，只是在 之间再安装几个 。（光电管；玻璃；阳极；阴极；阳极与阴极；倍增级）

　　8．光电倍增管倍增系数大约为 数量级，故光电倍增管的 极高。随着 的升高，倍增系数也增加。（10；灵敏度；工作电压）

　　9．当入射光 不变时，被照物体在单位时间内 与 成正比。（频谱；发射的光电子数；入射光强度）

　　6-2 光敏元件

　　复习思考题

　　1．什么叫内光电效应、光导效应、本征和非本征光导效应？

　　2．半导体内光电效应与光强和频率的关系是什么？

　　3．试述光敏电阻的简单结构，用那些参数和特性来表示它的性能？

　　4．试述用光敏电阻检测光的原理。

　　5．试述光敏二极管和三极管的结构特点、工作原理及两管间的联系？

　　6．试述光敏晶体管有那些基本特征。

　　7．有光敏电阻和光敏晶体管的光电特性和光谱特性中得出什么结论？

　　8．光敏电阻和光敏晶体管伏安特性的特点是什么？

　　9．光电效应期间中哪种响应较快？比较一下内光电效应器件的频率特性。

　　作业题

　　1．物体受到光照以后，物体内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使物体的产生 的现象称为 。（电阻率发生变化；光电动势；内光电效应） 6

　　2．在光线的作用下，半导体的的现象称光导效应。（电导率增加）

　　3．光照射使半导体原子中的称本征光导效应；光照射使半导体杂质吸收光子能量激发出 的现象，称非本征光导效应，它的激发比本征光导效应 。（价电子；自由电子同时产生空穴；自由电子；容易）

　　4．某种半导体能否产生光电效应，决定于照射光的，而光的强度只取决于产生的 。（频率；光子数目的多少）

　　5．光敏电阻是用电阻。使用时可以加电压，亦可加 电压。不同 下电阻值不同，对不同 的入射光有 的灵敏度。（光导体；没有；纯；直流；交流；材料；波长；不同）

　　6．将光敏电阻置于室温、阻；在 条件下，测得的阻值称为 。（无光照全暗；光照；亮电阻）

　　7．的关系称为光敏电阻的光电特性。因为它具有光敏电阻不宜做测量元件。（光适量；光通量；非线）

　　8．每种光导材料制成的光敏电阻，对入射光的有 的灵敏度。（光谱；不同）

　　9．光敏电阻的频率特性中的频率是指。（光强度变化的频率）

　　6-3 计量光栅

　　复习思考题

　　1．什么叫光栅、计量光栅、黑白光栅、透射光栅？

　　2．什么叫莫尔条纹，其产生的条件是什么？

　　3．利用莫尔条纹辨向和放大的原理是什么？

　　4．试说明光栅传感器的组成及测量长度的原理。

　　5．简述光栅传感器的辨向结构及工作原理。

　　6．简述光栅传感器中的细分结构及工作原理。

　　作业题

　　1．由大量（等宽等间距的平行狭缝）

　　2．黑白光栅的特点是光栅表面上的。用玻璃制成的光栅称（栅线与缝隙黑白相间；透射）

　　3．把两块的光栅叠在一起，让他们的刻线之间有，这时光栅上会出现若干条明暗相间带状条纹案，称为 。由于此中条纹方向几乎与 ，故又称为 。（栅距相等；较小的夹角时；莫尔条纹；刻线垂直；横向莫尔条纹）

　　4．莫尔条纹是由于两块光栅的与（遮光；透光）

　　5．指示光栅不动，主光栅向左向右平移运动时，查看的移动方向，即可确定主光栅的运动方向。因计量光栅可以将 进行放大，因而测量中可以将统计看不清的 改为统计清晰可见的 。（莫尔条纹；位移；栅距；莫尔条纹）

　　6．光栅传感器由及光电接受元件组成。（主光栅；指示光栅、光路系统

　　7．所谓光栅，从它的功能看，就是刻线间距很小的。（标尺或度盘）

　　8．指示光栅、光路系统各元件和光电接受元件按光路顺序，相对地固定在的壳体上，壳体中间 旁边开一狭缝，供 在壳体中间移动。（传感器；指示光栅；主光栅）

　　9．光栅传感器中，光电接受元件的输出信号是正弦波。因而，可以在莫尔条纹内按间距放置两个光电元件，它们的输出作为辨向信号是 ，用辨向电路识别哪个电压超前，即可自动识别 的运动方向。（正弦；B/4；两个相位差是90的正弦电压；主光栅）

　　10．将莫尔条纹一个周期对应的电信号给出若干个，称细分技术。将四个光电元件依次按 间距放置，获得依次 为 的四个正弦波信号，用电子线路鉴取四个信号的零电平，达到每个莫尔条纹周期内有四个 的计数脉冲，称 。这时光栅传感器的分辨率达 。（等间距的计数脉冲；B/4；相位差；90；等间距；四细分；1/4栅距）

　　第七章 电势型传感器及应用

　　7—1 热电偶

　　复习思考题

　　1．解释热电效应、热电势、接触电势和温差电势？

　　2．简述热电偶能够工作的两个条件？

　　3．什么叫中间导体定律和标准电极定律？

　　4．为什么热电偶中多用合金做热电极？

　　5．目前常用哪三种结构的热电偶？它们各自的特点是什么？

　　6．简述热电偶测温原理？

　　7简述热电偶冷端处理的几种方式及其各自的特点？

　　作业题

　　1．热电偶是用 组成 而成。当两个 处于 ，回路中便产生 。（两种不同半导体或金属；闭合电路；结点；不同温度时；热电动势）

　　2．热电势的大小仅与 的性质和 有关。热电势由 和温差电动势两部分组成。（导体材料；接触点温度；接触电动势）

　　3．热电偶有两个 极。测温时，置于被测温度场中的接点称 ，置于恒定温度场中的接点称 。（热电；热端（或工作端，测量端）；冷端（或参考端，自由端）

　　4．接触电势是互相利用的两种金属中，由于 不同，引起 产生的。 的金属，因 宏观上带正电； 的金属，因 宏观上带负电。（导体自由电子密度；自由电子扩散；电子浓度大；扩散失去电子；电子浓度小；得到电子）

　　5．温差电势是由于金属 引起 而形成的。 的一端为正极， 的一端为负极。温差电势一般比接触电势小得多。（两端温度不同；热扩散；温度高；温度低）

　　6．由A、B导体组成的热电偶，当引入第三导体C时，只要 ，则C导体的接入对回路 无影响，这就是中间导体定律。（中间导体的两端温度相同；总热电动势）

　　7．如果导体C分别与热电偶两个热电极A、B组成热电偶，且保持三个热电偶 分别相同时，则热电偶A、B的热电势 ，称为 。导体C通常用 制作。（两端温度；等于另外两个热电偶热电动势之差；标准电极定律；铂）

　　8．标准化热电偶国家已定型批量生产，同一型号的具有良好的 ，有统一的 ，并有与之 记录和显示仪表。（互换性；分度表；配套）

　　9．热电偶按本身结构形式划分有： 热电偶、 热电偶、 热电偶。（普通；铠装；薄膜）

　　10．普通热电偶的热电极是 金属丝，两热电极之间 ，为了防止有害介质侵蚀，工业上使用的热电偶一般都配有 。（一端焊接在一起两根；用绝缘管绝缘；保护套管）

　　11．铠装热电偶是将 、 、 组合在一起，经拉伸加工而成坚实的组合体，该元件做得 、 ，易于 适于狭小地点的温度测量。（热电极；绝缘材料；保护套管；很细；很长；弯曲；狭小地点）

　　12．薄膜热电偶是用真空蒸镀等工艺将 材料沉积在绝缘基片上形成 而成。它的测量端既 又 ，适于微小面积上的温度测量。（热电极；薄膜；小；薄；微小面积上）

　　13．热电偶的冷端处理方法有： 、 法、 法、 法。（0恒温；计算修正；电桥补偿；冷端延长）

　　14．0C恒温法是将热电偶的 埋入 的保温瓶中。该法是一个 较高的方法，但是只适用于 。（冷端；0C冰水混合物；准确度；实验室）

　　15．计算修正法是热电偶的冷端温度保持在某一温度tn条件下，热端温度为t时，测得热电势是 ，用 先查出E（TN，0），则计算得E（t，0C）= 。再用 查 得被测热端温度t值。（E（t，tN）；分度表；E（tN，0）；E（t，tn）+E（tn，0）；E（t，0）；分度表）

　　16．电桥补偿法是当热电偶冷端温度变化时，对热电偶回路提供一个 ，其大小与 因 引起的变化相等，而 相反，达到自动补偿的目的，从而保证 不变。电桥补偿法是利用 电桥的输出电压，自动地补偿热电偶因 变化而引起 的变化。（附加电动势；回路热电动势；冷端tN变化；方向；热电回路输出；不平衡；冷端温度tN；热电动势）

　　17．冷端延长法是将 用 延长，将冷端引到 、 的地点去。当用于延长的电极的 与原来电极在低温区段的 时，就不会影响测量结果。当然，冷端延长法既不能使冷端温度 ，对热电偶回路内的热电势也 。（热电极（昂贵的热电极）；热电性能相近的导线0000

　　（廉价的热电极）；低温；变化小；热电特性；热电特性相同或相近；恒0C；不能起温度补偿）

　　7—2 光电池

　　复习思考题

　　1．解释光生伏特效应？

　　2．硒、硅光电池的工作原理是什么？

　　3．试述哂光电池光谱特性特点、硅光电池光电特性的特点？

　　4．简述硅光电池温度特性特点？

　　作业题

　　1的现象，称为光生伏特效应。（镀有金属膜；相接触的两种不同类型；受光照射产生电动势）

　　2．光电池是基于转换成的一种有源器件。（光生伏特效应；光能；电能）

　　3．硒光电池是半透明的与接触的结合体，其分界面形成类似半导体PN结的 。它将光生电子、空穴对进行 ，使 集结电子， 集结空穴而产生 。（金属薄膜；P型硒半导体；阻挡层；漂移；金属薄膜；电动势（电位差））

　　4．硒光电池的波长与度波长也相近。（光谱响应；人眼睛；最大灵敏度；人类正常视觉）

　　5．硅光电池是在N型硅片上渗入结附近发出光生电子、空穴对时，由PN结 将光生电子、空穴对进行漂移，使PN结两边半导体产生 。（P型杂质；大面积；光照射PN结区；阻挡层；漂移；电动势）

　　6．硅光电池的光谱，光照度与开路电压的关系有 。使用硅光电池做测量变换元件时，最好使其工作在 。它在温度特性是指 与 随 的特性。（光波长；线性；饱和期；接近短路工作状态；短路电流； 开路电压；温度变化） 0

　　7—3压电石英晶体和压电陶瓷

　　复习思考题

　　1．什么叫正、逆压电效应和纵向、横向压电效应？

　　2．石英晶体X、Y、Z轴的名称及其特点是什么？

　　3．简述压电陶瓷的结构及其特性？

　　4．比较、一下石英晶体和压电陶瓷各自的特点？

　　5．压电元件的等效电路及其特点是什么？

　　6．电荷放大器的特点是什么？

　　7．压电元件的几种变形方式是什么？

　　8．压电片叠在一起的特点及连接方式是什么？

　　9．简述压电传感器的特点及应用？

　　作业题

　　1．石英晶体和压电陶瓷多晶体具有、效应，利用它们的势型传感器。（正；逆压电；正压电）

　　2．石英晶体的右旋直角坐标系统中，Z轴称，该方向上X轴称 ， 晶面上的压电效应 ；Y轴称 ，沿Y轴方向上的 。（光轴（中性轴）；没有；电轴；垂直于X轴；最显著；机械轴；受力面上不产生电荷）

　　3．沿石英晶片X轴加力，在力作用的上，产生电荷，承纵向压电效应。石英晶体压电式传感器中主要用 效应。它的特点是晶面上产生的 与 呈正比，而与 和 无关。（两晶面；异性；纵向压电；电荷密度；作用在晶面上压强；晶片厚度；面积）

　　4．若沿石英晶体Y轴方向加压力，在只是 相反，称横向压电效应。（受力的两个晶面上；沿X轴加压力的两个晶面；电荷符号；横向压电效应）

　　5．压电陶瓷是一种人工制造的压电材料,它是由无数细微的单晶组成,他们都有自发形成的 。压电陶瓷又叫 。（多晶；单晶；极化方向；铁电体）

　　６．极化处理前的压电陶瓷材料对外不显 ，各向 ，不具有 。（极化方向；同性；压电特性）

　　７．极化处理后的压电陶瓷受到沿 的作用力时，其 随之改变，因而在 的平面上将出现电荷量的 。它的大小与压电陶瓷的 和 的大小成正比。（极化方向；剩余极化强度；垂直于极化方向；变化；压电系数；压力）

　　８．压电陶瓷的压电系数比石英晶体的 。所以采用压电陶瓷制作的压电是传感器，其 较高。但石英晶体的 性是其他压电材料无法比的。（大得多；灵敏度；稳定）

　　９．压电元件是一个电压很大的信号源，它可以等效一个 和一个 并联的等效电路。测量中要求与其它配接的放大器具有 和 。（电荷源；电容；高输入阻抗；低输出阻抗）

　　10．电荷放大器十一个，其输出电压至于压电元件 和 有关，而与配接的 无关。（电容负反馈；运算放大器；产生的电荷；反馈电容；电缆分布电容）

　　11．压电式传感器中，常把两片的压电片叠在一起，其并联法是两压电片的贴在一起， 在两边电极， 增加一倍，电容也增加一倍；其串联接法是两压电片的 粘在一起，因而上、下两极板的电荷量与 相同，总容量为 一半，输出电压 。（同型号；负极；正电极；电荷量；正极和负极；单片；单片时；增大一倍）

　　12．压电式传感器的压电元件，接受力和变形方式有和 或 变形。其中应用最普遍的是 。（厚度；长度；面剪切；厚度剪切；厚度变形的压缩式和剪切变形的剪切式）

　　13．压电式传感器不能测量和动态的力或压力的测量。（频率太低的；静态量；加速度）

　　7—4 霍尔元件

　　复习思考题

　　１．试述霍尔效应的定义与简单的工作原理？

　　２．为什么活儿元件用为什么活儿元件用N型半导体制作？

　　３．简述霍尔元件灵敏系数的电定义？

　　４．试述霍尔元件的简单结构？

　　５．画出霍尔元件的输出电路图？

　　６．试述霍尔元件主要参数名称？

　　７．试述霍尔元件不等位电势和温度补偿的简单概念及处理方法？

　　８．简述霍尔元件测量电流、磁感应强度、微位移的原理？

　　９．简述霍尔式传感器的组成及各部分的用途？对磁场有何要求？

　　作业题

　　1．当磁场中静止载流导体的和向上的两个面上产生 的现象称为霍尔效应。它是导体中的 再磁场中受到 作用发生 的结果。（电流；磁场；栽流导体；电流；磁场；电动势；载流子；洛仑兹力；横向漂移）

　　2．霍尔元件是型半导体制成形状的（N；扁平长；磁）

　　3．当霍尔元件处于方向一致时，霍尔电势与 和 乘积成正比。其数学式为 。（均匀磁场；磁场；扁平面法线；激励电流；磁感应强度；UH=KHBI）

　　4．霍尔元件的灵敏度表示在的大小。它与半导体材料的 和霍尔片的 成反比。（单位激励电流；单位磁感应强度；霍尔电势；电荷密度；d）

　　5．霍尔元件外部有两对电极。一对用来施加，叫出霍尔电势，叫 电极。（激励电流；控制；霍尔电势；霍尔）

　　6．霍尔常数RH的大小与导体的载流子密度成反比。金属因自由电子而不宜制作霍尔元件。霍尔电势与导体 成反比，因而霍尔元件制作成 状。（载流子密度；密度大于半导体；厚度；薄片）

　　7．不等位电势是指激励电流为电极间的 ，主要是由于两个霍尔电极安装时 而引起的。（额定电流；B=0；空载UH；不在同一电位面上）

　　8．不等位电势与霍尔电势具有。若将霍尔元件视为一个四臂电阻桥，则不等位电势相当于电桥的 ，因而所有能够使电桥 均

　　可用于补偿不等位电势。(相同数量；补偿；初始不平衡输出电压；平衡的方法)

　　9．霍尔元件是材料制成的，因而其有关量和参数都随温度的变化而，使

　　霍尔式传感器有 误差。减少该误差的措施有：用 供电，减少由于 随温度变化引起的误差；用激励电极 电阻，减少由 随温度变化引起的误差。(半导体；变化；温度；恒流源；输入电阻；并联分流；灵敏系数)

　　10．保持霍尔元件 为恒值，让磁场中某个方向上的磁感应强度 变化，

　　则霍尔元件在该方向上移动时， 的变化放映霍尔元件的 。用这个原理可以进行 的测量。（激励电流；线性；霍尔电势；位移；位移）

　　11．霍尔式传感器基本上有 部分组成，一是弹性元件将感受的 ；另

　　一是 和 。要求霍尔元件所使用的气隙磁场具有 梯度。（两；非电量转换成位移；霍尔元件；磁路系统；均匀）

　　7-5 磁电式

　　复习思考题

　　1．试述磁电式传感器的简单工作原理及其基本结构和磁路分类？

　　2．简述变磁通式和恒磁通式磁电传感器的简单工作原理？

　　3．磁电式传感式的误差及其补偿办法是什么？

　　4．简述磁电式传感器用于振动和扭矩测量的原理？

　　作业题

　　1．磁电式传感器利用的特点是工作时不 电源，而是直接从 吸取机械能转换成 输出，是典型的 型传感器。（电磁感应；运动速度；感应电动势；需要；被测物体；电信号；电动势）

　　2．磁电式传感器有两种类型，一种是式。他们结构上都分

　　成两大部分： 和 。（变磁通；恒磁通；磁路系统；工作线圈）

　　3．变磁通式传感器的工作原理是将时，引起磁路中 的变化，因而与 的线圈产生 信号输出，该信号

　　的 和 与转速成正比。（齿轮的齿；磁组；磁通相链；感应电动势；频率；幅值）

　　4．恒磁通式传感器的工作原理是永久磁铁磁路中有，工作线圈置于 相对 有运动时，产生磁 信号输出，该信号与线圈的 成正比。（工作线圈；气隙；线圈；气隙磁场；感应电动势；直线运动速度）

　　5．磁电式传感器的温度误差是由永久磁铁中的随温度的升高而，工作线

　　圈和配用仪表线圈的 随温度的升高而 引起的。通常用 进行补偿。将它 在空气隙的 上，它的 随温度的升高而 。（磁感应强度；减小；电阻；增加；热磁分路；跨接；两端；分路片中的磁通；减小）

　　6．用两台同型号磁电式闭磁路 使弹性轴产生 。通过磁电式传感器将 转换成 ，用配套仪表测量它的大小而得知被测量的大小。（变磁通；弹性轴；扭矩；扭矩；扭矩角φ；扭转角；相位差）

　　7．动圈磁电式传感器用于振动测量时，可以测量振动速度。若配接的测量电路接有微分电路或 ，还可以测量振动体的a或 。（积分电路；振幅）

　　第八章 其它半导体传感器及应用

　　8-1 热敏电阻

　　复习思考题

　　1．导体和金属的电阻率与温度关系有何差别？原因是什么？

　　2．述热敏电阻的三种类型？它们的特点及应用范围？

　　3．NTC型热敏电阻热电特性和伏安特性的特点是什么？

　　4.热敏电阻温度系数的定义是什么？

　　5．热敏电阻的主要参数有哪些？

　　作业题

　　1．金属导体和半导体有个显著差别在于金属的电阻率随的电阻率随 而 （少数除外）。（温度升高；增加；温度升高；减小）

　　2．热敏电阻是利用半导体的随温度变化（电阻值；幅度

　　大）

　　3．半导体中导电的是，其数目比金属中自由电子数目大。温度升高后，载流子数目的增加随温度以 上升，半导体的电阻率也就随温度以 下降。（载流子；少得多；电阻率；指数规律；指数规律）

　　4．热敏电阻的与的关系称热电特性，它近似符合（阻值；温度；指数函数）

　　5．随着温度的升高，电阻率减小的电阻，称缓变型热敏电阻。由某些 的混合物制成。（随温度升高；负温度系数；固体多晶半导体氧化物）

　　6．电阻率随温度的升高而增加，但过某一温度后热敏电阻。该类电阻材料是 ，在室温下是半导体，所以又叫 。（急剧增加；正温度系数；陶瓷；半导体陶瓷）

　　7．当温度接近某一数值时，电阻率产生的电阻，称热敏电阻，它是钒，钡，磷和硫化银系 经烧结而成的 。（突变下降；临界；混合氧化物；烧结体）

　　8．利用热敏电阻测量，控温或温度补偿时，的 区段，从而保证热敏电阻的阻值仅与 有关。热敏电阻是一种 敏感元件。（测量电流；线性；环境温度；热）

　　9．剧变型和临界型热敏电阻不能用于范围内的，但用于某一控制却是十分优良的。（宽；温度控制；窄；温度）

　　8-2固态压敏电阻

　　复习思考题

　　1．什么叫半导体压阻效应和扩散型压敏电阻？

　　2．半导体电阻受力后电阻值的变化，对比金属电阻有何较大的差别？

　　3．半导体材料灵敏系数的定义是什么？

　　4．什么叫扩散硅压阻器件？硅膜片的作用是什么？

　　5．试述压阻式压力和加速度传感器各自的结构特点？

　　6．固态压阻式传感器的主要优缺点是什么？

　　作业题

　　1．当固体材料受到压力后，其电阻率发生，其中以材料最为显著。（变化；半导体）

　　2．半导体材料在某一方向上承受时，其发生显著变化的现象，称效应，用该效应制成的电阻称 。（应力；电阻率；半导体压阻；固态压敏电阻）

　　3．在半导体基片上用制成的扩散型压敏电阻。用它作为传感元件制成的传感器称为 传感器，也叫 传感器。（集成电路工艺；固态压阻式；扩散型压阻式）

　　4．金属电阻受应力后，其电阻值的变化主要是由的变化引起的；半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由 发生变化引起的。（几何尺寸；电阻率）

　　5．半导体电阻率变化的大小和符号（增和减）取决于半导体的用应力相对半导体晶体晶向的 。（类型；浓度；方向）

　　6．对于简单的拉伸和压缩，当作用应力与电流的方向一致时，半导体的电阻率的与作用 成正比。（相对变化；应力）

　　7．半导体材料压敏系数的大小和符号与其晶体的（晶向）

　　8．硅半导体压敏电阻的灵敏系数可以数量级。（100；2个）

　　9．为了增大灵敏度，压敏电阻扩散在薄硅膜上，压力先引起硅膜的，再使压敏电阻承受应力。这比压力 作用在压敏电阻上产生的应力 ，硅膜起了 作用。（形变；形变；直接；大得多；放大）

　　10．扩散型硅压电阻器件结构中与其支撑用的上它有 硅杯膜片和 或方形硅杯膜片俩种。（硅膜片；硅杯环；圆形；矩形）

　　11．在膜片上适当位置，沿某两个（或一个）相互垂直的上，用集成电路工艺扩散出四个阻值 的压敏电阻，将它们连接成 ，相邻桥臂电阻的压阻系数大小 ，符号 ，且四个电阻的 相同。（晶向；相等；电桥；相等；相反；温度系数）

　　12．利用扩散型压阻器件构成的各种小型传感器，其特点是敏感元件和弹性元件，避免了 ，显的更可靠，传感器尺寸 ，固有频率 。（一体化结构；粘接；小；高）

　　13．固态压阻式传感器由于压敏电阻的加上膜片的作用，因而分辨率。（灵敏系数；放大；高）

　　14．因硅晶体各向，为了提高灵敏系数，需要选择压阻系数晶向上制作压敏电阻。（异性；放大）

　　8-3湿敏电阻

　　复习思考题

　　1．什么叫湿敏电阻？简述氯化锂、碳、氧化物及硫酸钙等湿敏电阻的感湿材料与特点？

　　2．说明湿敏电阻的组成、原理和特点？

　　作业题

　　1.湿敏电阻是一种的变化而变化的元件。它由和 组成。(阻值；相对湿度；湿敏；感湿层；绝缘基片)

　　2．湿敏电阻的感湿层，在吸收了的变化。这样就能直接将 的变化转换成 的变化。（环境中的水份；电阻；相对湿度；电阻值）

　　3．氯化锂是一种类材料。将它涂在上，或用性合成树脂材料浸透氯化锂，就构成氯化锂湿敏电阻。（吸湿性盐；有机绝缘基片；多孔）

　　4．碳湿敏电阻是在两极间喷涂一层含的材料是 ，其电阻 大多数为负值。硫酸钙湿敏电阻感湿材料是以 为主体。（碳粒；氧化物；湿度系数；硫酸钙）

　　8-4 磁敏元件

　　复习思考题

　　1．试述磁敏元件二极管管芯的结构和工作原理？

　　2．试述磁敏三极管管芯的结构和工作原理？

　　3．磁敏二极管和三极管的主要用途是什么？

　　作业题

　　1．磁敏元件工作基本原理是固体材料的的 度。适于 磁场的测量，而霍尔元件只能在 磁场下工作。（磁化；磁场灵敏；弱；强）

　　2．半导体内部杂质越多和晶格缺陷越多的地方具有作用，这些地方称外，半导体的 也影响电子和空穴的复合几率。 会促进表层内电子和空穴的复合；光 会减少复合几率。（促进复合；复合区（复合中心）；表面形状；粗糙表面；滑的表面）

　　3．两个+和N+型半导体，中间用 ，一侧有 的近本征半导体i区连接组成磁敏二极管。（不接触；低杂质高电阻；高复合区）

　　4．磁敏三极管有三个结（、、）。有发射区N+，集电区N+，和基区P+，中间用较长的 半导体i区连接而成。在i区靠近发射结的侧面建立 。（集电结；发射结；基极结；近本征；复合区r）

　　5．磁敏三极管中的i区长，在横向电场作用下，发射极电流大部分形成 电流，小部分形成 电流。在正向或反向磁场作用下，引起集电极电流的增加或减少。用磁场的方向控制集电极电流的 或 ，用磁场的 控制集电极电流的变化量。（发射；基；基极；集电极；增加；减少；强弱）

　　6．磁敏三极管的灵敏度比二极管大（几；十几）

　　8-5气敏元件

　　复习思考题

　　1．试述气敏元件的工作原理？

　　2．试述气敏元件按制造工艺的分类及常用的元件？

　　3．气敏传感器的主要用途是什么？

　　作业题

　　1．气敏元件属于以化学物质（成分）

　　2．气敏材料是，常温下是体。合成时，通过的偏移和杂质缺陷制成N型或P型半导体电阻。（金属氧化物；绝缘；化学计量比）

　　3．气敏电阻接触被测气体时，产生的使气敏电阻 发生变化，从而感知被测气体。（化学吸附；浓度；数值）

　　4．气敏电阻常温下吸附气体主要是。为了达到气敏电阻的

　　元件本身加热到适当温度，所以气敏元件多数自备 。（物理吸附；化学吸附；电阻加热器）

　　5．气敏电阻种类很多，按制造工艺上分，主要有数工作在 以上，少数工作在常温。（烧结型；薄膜型；厚膜型；200 ℃）

　　6．烧结型气敏元件是将元件的均埋在型后低温 而成。（电极；加热器；金属氧化物；烧结）

　　7．薄膜型气敏元件是在石英或陶瓷的上，采用真空镀膜或溅射方法制成膜而成。（基片；金属氧化物）

　　8．厚膜型气敏元件是将气敏材料与一定比例的硅凝胶混合成能够印刷用的，再把它用丝网印刷到已安放铂电极的氧化铝 上，经干燥烧结而成。（厚膜胶；基片）

　　9．用气敏电阻元件的基本测量电路中有两个电源，一个用于；另一个用于（加热；测量）