A. 16mm B. 32mm C. 80mm D. 40mm 2）主轴振动的基频f是多少？答：基频f是 A Hz。 A. 50 B. 100 C. 40 D. 20 3）振动波形不是正弦波的原因有哪些？
4）为了得到较好的线性度与最大的测量范围，传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米为佳？答：安装距离l为 B 。
A. 5mm B. 2.5mm C. 10mm D. 1mm
二、填空题
在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称（）效应；入射光强改变物质导电率的现象称（）效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称（）效应。 外光电、光电导、光生伏特
块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称（）传感器；这种传感器只能测量（）物体。 电涡流、金属
三、判断题
四、简答题
五、计算题
第5 章 电容式传感器
一、单项选择题
当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离 d 增加时，将引起传感器的（ ） A 、灵敏度增加 B 、灵敏度减小 C 、非线性误差增加
D 、非线性误差减小 解：B、D
用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ ） A 、 变间隙式 B 、变介电常数式 C 、 变面积式 D 、空气介质变间隙式 解：B
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（ ） A 、正比关系 B 、反比关系 C 、无关系 解：B
1）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C___，可测得最大的电容量。 A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片
2）电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，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
3）在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中___B___。 A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 4）利用图5-14所示的湿敏电容可以测量__B____。
A. 空气的绝对湿度 B. 空气的相对湿度 C. 空气的温度 D. 纸张的含水量 5）电容式接近开关对___D___的灵敏度最高。
A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料
6）图5-22中，当储液罐中装满液体后，电容差压变送器中的膜片____A______。 A.向左弯曲 B. 向右弯曲 C.保持不动
7）自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是___B___。 A. 瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或m3 C. 瞬时流量，单位为k/g D. 累积流量，单位为kg 8）在图5-23中，管道中的流体自左向右流动时，_____A____。 A. p1 〉p 2 B. p1〈 p 2 C. p1 =p 2
9）管道中流体的流速越快，压力就越_____B____。 A. 大 B.小 C.不变
二、判断题
三、简答题
电容式传感器主要有哪几种类型的测量电路？各有何特点？
电容式传感器主要有调幅型测量电路、脉宽调制型测量电路、调频型测量电路这三种测量电路 。其中调幅型测量电路交流电桥电路和运算放大器式电路，这种测量电路的特点是：输出的是 幅值正比于或近似正比于被测信号的电压信号。脉宽调制型测量电路的特点是：当被测量的变 化使得电容不相等时，双稳态触发器的输出方脉冲宽度将相应地变化，而输出电压也同时变化 ，且正比于电容的差值。调频型测量电路的特点是：当电容量在被测量作用下发生变化时，振 荡器频率亦相应地变化。
试述电容式传感器的工作原理与分类。
以平板电容传感器为例，说明电容式传感器的工作原理与分类。平板电容器的电容量C=εS/d， 由该式不难看出，当改变极板间隙d、极板间介电常数ε或两极板的重叠面积S时，都可以改变 电容量C。因此，只要保持d 、S、ε中任何两个参量为定值，即可建立C与第三个参量的单一函 数关系，测量C的变化，即可知道该参量的变化，这就是电容式传感器的工作原理。根据以上分 析，电容式传感器可分为ε、S为定值的变隙式；S 、d为定值的变介电常数式和ε 、d为定值 的变面积式。
为什么变面积式电容传感器的测位移范围较大？
变面积式电容传感器的电容增量? C与位移变化量?x之间的关系为? C=－(εb/d) * ?x，由于介 电常数ε、极板长度b和极板间隙d为常数，因此，?C与?x呈线性关系，所以，这类传感器的测 位移范围较大。
下图左是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为P1、 P2。下图右为二极管双T型电路，电路中电容是左图中差动电容，UE电源是占空比为50%的方 波。试分析：
1） 当两边压力相等P1=P2时负载电阻RL上的电压U0值； 2） 当P1>P2时负载电阻RL上电压U0大小和方向（正负）。
①U0=0
②U0=UfM（C1-C2）因为 C1〈 C2所以 U0〈 0 ，输出负电压。
四、计算题
有一只变极距电容传感元件，两极板重叠有效面积为 8*10-4m2 ，两极板间的距离为 1mm ，已 知空气的相对介电常数是 1.0006 ，试计算该传感器的位移灵敏度。
求变极距型电容传感元件的位移灵敏度时只要把计算式 C=ε0εrS/δ 对δ 求导，即 dC/dδ= －ε0εrS/δ2
由此可见，极距δ越小，灵敏度就越高。 把已知代入上式，得位移灵敏度为
dC/dδ=－8.85*10-12*1.0006*8*10-4/(1*10 -3 )2 F/m=-70*10-10F/m 式中负号表示当极距增大时电容值减小。
五、填空题
电容式传感器是将被测物理量的变化转换成（）的器件。 电容量的变化
变间隙式电容传感器的工作原理：变间隙式电容传感器有一个（）和一个（）。当极板随着被 测参数的变化相对（）移动时，引起（）的变化，从而引起（）发生变化。
定极板、动极板、 动定极板 、 极板间距 、 极板间电容 电容式传感器中，变面积式常用于较大的（）的测量。 位移
电容式传感器中，变介电常数式多用于（）的测量。 液面高度
电容式传感器中，变间隙式一般用于测量（）的位移。较小
电容式传感器可分为（）、（）和（）三种。变面积式、变间隙式、变介电常数式
第6章 压电传感器
一、单项选择题
压电式传感器目前多用于测量 （ ） A 、静态的力或压力 B 、动态的力或压力 C 、速度 D 、加速度B、D
1）将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的___C___；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
2）在实验室作检验标准用的压电仪表应采用___D___压电材料；能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用___C___；用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用__B____。
A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2 3）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
4）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；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
5）测量人的脉搏应采用灵敏度K约为___A___的PVDF压电传感器；在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用灵敏度K为___B___的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g