解：该仪器的灵敏度为
S?2.5?3.5??25.0?4.5mV/mm
3. 有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理?
解：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2％；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4％。因此，应该选用1.5级的测温仪器。
五、填空题
1、传感器静态特性的重要指标是（）、（）、（）和（）。 灵敏度、线性度、迟滞性、精确度
2、传感器一般由（）、（）、（）和（）四部分组成。 敏感元件、转换元件、测量电路、辅助电源 3、绝对误差δ与仪表量程 L 的比值称为（）。 引用误差
4、传感器的灵敏度是指达到稳定工作状态时，（）与引起此变化量的（）之比。 输出变化量、输入变化量
5、精确度是指传感器的（）与被测量（）的一致程度。它反映了传感器测量结果的（）程度。 输出指示值、约定真值、可靠
第2章 电阻传感器
一、单项选择题
1、影响金属导电材料应变灵敏度 k 的主要因素是（ ） A 、导电材料电阻率的变化 B 、导电材料几何尺寸的变化 C 、导电材料物理性质的变化
D 、导电材料化学性质的变化 解：B
2、产生应变片温度误差的主要原因有（ ） A 、电阻丝有温度系数
B 、试件与电阻丝的线膨胀系数相同 C 、电阻丝承受应力方向不同 D 、电阻丝与试件材料不同 解：A
3. 通常用应变式传感器测量（ ） A 、温度 B 、速度 C 、加速度 D 、压力 解：C、D
二、判断题
三、简答题
1、说明电阻应变片的组成、规格及分类。
电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。
应变片的规格一般以使用面积和敏感栅的电阻值R0表示。所谓应变片的使用面积指应变片的工作基长l与基宽b之积。
电阻应变片按敏感栅材料可分为金属电阻应变片和半导体应变片两大类，常见的金属电阻应变片按敏感栅的形式分丝式、箔式和薄膜式三种。
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。
由于变形而引起导电材料电阻变化的现象，称为应变效应，其表达式为dR/R=K0ε，式中K0称为导电材料的应变灵敏系数。实验证明，金属与合金的K0值，在弹性极限内基本上都有各自的常数值。
以上分析说明，金属电阻应变片的电阻相对变化与金属材料的轴向应变成正比，因此，利用电阻
应变片，可以将非电量转换成与之成正比关系的电阻相对变化dR/R，这就是金属电阻应变片的工作原理。
为什么应变式传感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形式？
应变式传感器配用交流电桥的主要理由有：
（1）由于传感器输出信号较弱，因此电桥输出信号也非常弱，此信号须经放大后才能进行电测，为消除零点漂移，需采用交流放大器，要求电桥输出交流信号。
（2）为减小外界干扰，传感器与电桥间需用电缆连接，当连接电缆分布电容的影响不能忽略时，也必须采用交流电桥予以克服。为了既能测量静态参量，又能测量动态参量，一般都采用不平衡交流电桥。
由于差动半桥与差动全桥不仅可以消除非线性误差，而且电压灵敏度也比单一工作应变片电桥高，同时还能起温度补偿作用，因此，应变式传感器多采用这类电桥。 什么叫热电阻效应？金属热电阻效应的特点和形成的原因。 物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象叫热电阻效应。
金属热电阻效应的特点是其电阻 - 温度特性曲线为正斜率。即金属材料的电阻率随温度的升高而增加。产生上述特点的原因是由于金属材料的载流子为自由电子，当温度在一定范围内升高时，虽然自由电子的总数基本保持不变，但是，每个自由电子的动能将增加，造成自由电子作定向运动的阻力增加，这就是形成金属热电阻效应的原因。 阐述热电阻式传感器的概念、功能及分类。 根据热电阻效应制成的传感器叫热电阻式传感器。
热电阻式传感器的功能是将被测非电量温度的变化转换为电阻的变化。
按电阻-温度特性的不同，该传感器可分为金属热电阻（一般称热电阻）和半导体热电阻（一般称热敏电阻）两大类。 解释下列磁敏传感器：
①、磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同？
②、磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么？
③、磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件，在本质上有什么不同？ 解：①磁敏晶体管有放大作用； ②普通晶体管无磁灵敏度； ③磁敏电阻不能区别磁极性。
图为酒精测试仪电路，A是显示驱动器。问：①、TGS—812是什么传感器？ ②、2、5脚是传感器哪个部分，有什么作用？ ③、分析电路工作原理，调节电位器RP有什么意义?
解：①气敏传感器；
②加热电极，可加速还原反应提高气敏传感器灵敏度； ③调节测量系统的测量范围和满度值。
10.热电阻测量时采用何种测量电路?为什么要采用这种测量电路?说明这种电路的工作原理。 答：通常采用电桥电路作为测量电路。为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果
tR1t?R2，则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消。
R1R2Rˊ1RtˊR2R4R3 热电阻的测量电路
四、计算题
12. 采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？
解：由于不知是何种工作方式，可设为n，故可得：
K?U2?10?10?3U0???10nnmV
得n要小于2，故应采用全桥工作方式。
14. 如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3V，R3=R4=100Ω，R1和R2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω，灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5 000，试求此时电桥输出端电压U0。
R4R3Ｕ０R1ＦR1R2R2Ｅ
题6图
解：此电桥为输出对称电桥，故
K?U2?3?5?10?3U0???1522/mV
五、填空题
1、电阻应变片是将被测试件上的（）转换成（）的传感元件。
应变 、电阻变化
电阻应变片由（）、基片、覆盖层、和引线等部分组成。
敏感栅
应变式传感器的测量电路是将应变片（）转换成（）的变化，以便显示或记录被测非电量的大小。
电阻变化 、相应的电势信号
电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变片时，工作应变片粘贴在表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的（）上，则补偿应变片不（）。
补偿块、 承受应变