传感器试
题
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1、 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨
力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2、 霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控
制电流时的霍尔电势的大小。（2分）
3、 光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表
面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光
电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增
管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光
电 效应，这类元
件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一
定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。
4、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大
时，铁心上线圈的电感量（?增大，?减小，?不变）。 5、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，
（?变面积型，?变极距型，?变介电常数型）是线性的关系。 6、 在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与原方线圈的
匝数成（?正比，?反比，?不成比例），与副方线圈的匝数成
（?正比，?反比，?不成比例），与回路中磁阻成（?正比，
?反比，?不成比例）。
7、 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，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元
件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换
电路组成。
8、 电阻应变片式传感器按制造材料可分为? _金属___ 材料和
?____半导体_____体材料。它们在受到外力作用时电阻发生变
化，其中?的电阻变化主要是由 _电阻应变效应___ 形成
的，而?的电阻变化主要是由 ___ 造成的。 材料传感
器的灵敏度较大。
9、 压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用
下，其内部产生机械应力，从而引起极化现象，这种现象称为
正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生
机械变形，这种现象称为负压电效应。（6分） 10、 磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端
产生感应电势的。而霍尔式传感器为霍尔元件在磁场中有电磁
效应（霍尔效应）而输出电势的。霍尔式传感器可用来测量电
流，磁场，位移，压力。（6分）
11、 测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系
来表征。
1、 简述霍尔电动势产生的原理。
答：一块半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场(磁场方向垂直于薄片)中，当有电流I流过时，电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。结果在半导体的后端面上电子有所积累。而前端面
缺少电子，因此后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻止
电子继续偏转当两力相平衡时，电子积累也平衡，这时在垂直于电流和磁场的方向上将产生
电场，相应的电势称为霍尔电势U。 H
2、传感器的定义和组成框图？画出自动控制系统原理框图并指明传感器在系统
中的位置和作用。
答：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。
组成框图：
被测量 敏感元件 传感元件 信号调节转换电路
辅助电源
自动控制系统原理框图：
传感器的作用：感受被测量并转换成可用输出信号传送给控制对象。
扰动 给定 +
e 传感器 对象
?
反馈装置
4、 试列出你所学过的不同工作原理传感器哪些可用于非接触式测量，哪些用
于接触式测量，测量何种物理量？（各?3种）
答：非接触式测量：
a) 热电式传感器：测量温度
b) 光纤传感器：测量光信号
c) 核辐射传感器：测量核辐射粒子
接触式测量：
a) 电位器式压力传感器：测量压力
b) 应变片式电阻传感器：测量电阻值
c）应变式扭矩传感器：测量扭矩
1) 3、压电式传感器的前置放大器的作用是什么？电压式与电荷式前置放大器
各有何特点？
答：作用是将输出电压放大，并与输入电压或输入电流成正比。
电压放大器将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输
出，并将微弱的电压信号进行适当放大，但其所接配的压电式传感器的
电压灵敏度将随电缆分布电容及传感器自身电容的变化而变化，而且电
缆的的更换得引起重新标定的麻烦。 电荷放大器是一种具有深度电容负反馈的高增益运算放大器，其虽然允许使用很
长的电缆，并且电容Ce变化不影响灵敏度，但它比电压放大器价格高，电路较
复杂，调整也比较困难
四、霍尔元件能够测量哪些物理参数？霍尔元件的不等位电势的概念是什么？
温度补偿的方法有哪几种？请详细推导分流电阻法。(15分)
答：霍尔元件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。
霍尔元件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无外加磁场
时，两输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。
温度补偿方法：
a分流电阻法：适用于恒流源供给控制电流的情况。
b电桥补偿法
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