4．什么是内光电效应？什么是外光电效应？P114 (1)物质在光的作用下，不经升温而直接引起物质中电子运动状态发生变化，因而产生物质的光电导效应、光生伏特效应和光电子发射等现象。 (2)外光电效应和内光电效应的主要区别在于：受光照而激发的电子，前者逸出物质表面形成光电子流，而后者则在物质内部参与导电。
5．简述磁电式速度传感器的原理。
磁电式传感器是基于电磁感应原理,通过磁电相互作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成感应电动势的传感器，它也被称为感应式传感器、电动式传感器。根据电磁感应定律，N匝线圈中的感应电动势。感应电动势的大小由磁通的变化率决定。磁通量协的变化可以通过很多办法来实现:如磁铁与线圈之间作相对运动;磁路中磁阻变化;恒定磁场中线圈面积变化等。因此可以制造出不同类型的磁电式传感器。磁电式传感器是一种机一电能量变换型传感器，不需要供电电源，电路简单，性能稳定，输出信号强，输出阻抗小，具有一定的频率响应范围，适合于振动、转速、扭矩等测量。但这种传感器的尺寸和重量都较大。
6．什么是正压电效应和逆压电效应？
压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。
7．什么叫声发射？声发射传感器包括哪几种？
8．什么叫智能仪器？智能仪器的功能特点是什么？
指具有自动检测工作状态，自动设置初始数据，能够实行逻辑判断，能够指令执行机构，能够记忆贮存测量数据的仪器。智能仪器都带有电脑或单（片）板机作为仪器控制中心，代替人的许多操作，从而保证仪器能够发挥最佳的工作效能。
①操纵自动化。②具有自测功能，③具有数据处理功能，④具有友好的人机对话能力。⑤具有可程控操纵能力。
五、计算题
1．图4-1为一直流电桥，负载电阻RL趋于无穷。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=? （2）R1、R2为金属应变片，感应应变大小变化相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U0=? （3）R1、R2为金属应变片，如果感应应变大小相反，且ΔR1=ΔR2 =1.2Ω，电桥输出电压U0=?
2．图示4-2电路给出了某电位器式位移传感器的检测电路。Ui=12V，R0=10kΩ，AB为线性电位计，总长度为150mm，总电阻为30kΩ，C点为电刷位置。问：（1）输出电压U0=0V时，位移x为多少？（2）当位移x的变化范围在10—140mm时，输出电压U0的范围是多少？
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Ax/mm150R1RLR3E-1.解：
R2UOR4+Ui-R0-u0+2R0Cx+E?R??0.010V 4RB0
因为只有R1为应变片,电桥输出按单臂电桥计算，U0?因为两应变片变化大小相同，相互抵消无输出，U0?0V
因为R1,R2应变时大小变化相反,电桥输出按半桥计算，U0?E?R ??0.02V
2R2.解：
1）当U0=0V时，电桥平衡 150?x1? 解得x=100 x2 2）当位移x的变化范围在10—140mm时，电桥输出电压满足如下关系
ui150?x?R0?uO?ui??0
R0?2R0150uO??ui?ui150?x150?x12??R0??12???0.08?x?150??4 150R0?2R01503?10?x?140
?0.08?10?150??4?uO?0.08?140?150??4 即：?7.2?uO?3.2
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一、选择题
1．下列传感器的指标都属于静态特性的是（ ）。
A. 灵敏度、阻尼系数 B. 幅频特性、稳态误差 C．重复性、漂移 D．精度、时间常数 2．下列不属于按传感器的工作原理分类的是（）。
A．应变式传感器 B．化学型传感器 C．压电式传感器 D．热电式传感器 3．若将变面积型电容式传感器结成差动形式，其灵敏度将（ ）。 A. 不变 B. 提高一倍 C．减小一倍 D．增大两倍 4．在实际热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律（A. 中间导体定律 B. 中间温度定律 C．标准电极定律 D．均质导体定律 5．下列器件不能用作光纤传感器中光探测器的是（ ）。
A. 光敏二极管 B. 光电倍增管 C．光敏晶体管 D．固体激光器 6．下列器件不能够检测温度的是（ ）。
A. 红外探测器 B. Cu50 C．Pt100 D．CCD 7．下列传感器不能测量位移的是（）。
A．迈克尔逊干涉仪 B．电阻应变式传感器 C．差动变压器式传感器 D．催化传感器 8．下列属于物性型传感器的是（ ）。
A. 热电偶 B. 电容式传感器 C．直线位移变阻器传感器 D．磁电式速度传感器
9．制造霍耳元件的半导体材料中，目前应用较多的是锗、锑化铟、砷化铟，原因是（ ）。 A. 半导体材料的霍尔系数比金属大 B. P型半导体适合制造高灵敏度的霍耳元件 C．半导体中空穴迁移率较大 D．N型半导体适合制造高灵敏度的霍耳元件 10．下列适合用作生物传感器的是（ ）。
A. 压电晶体传感器 B. 电容式传感器 C．应变电阻式传感器 D．免疫传感器 二、判断题
1．无论采用何种测量仪器和方法，都不能测量出被测物理量的真值。（ ） 2．由于测量肯定存在误差，所以粗大误差不能消除。（ ） 3．热电偶常用于测量较低温度。（ ）
4．测量仪器经过正确严格的标定后可以得到与标定系统相同的精度。（ ） 5．应变片式位移传感器不能完成大位移测量。（ ） 6．电涡流传感器可以实现非接触转速测量。（ ） 7．一型系统不能消除速度误差。（ ） 8．智能传感器一般都包含微处理器。（ ） 9．无线传感器网络拓扑结构包含孔形结构。（ ）
10．设备表面粗糙程度不影响涡流位移传感器测量其振动幅值。（ ） 三、名词解释 1．灵敏度:
2．线性度:
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。 ）
3．结构型传感器:
4．霍耳效应:
5．热电效应:
四、简答题
1．传感器的概念是什么？经典的传感器一般由哪几部分组成？ 2．简述差动变压器式传感器的工作原理。
3．什么是压电效应？压电材料有哪些种类？能否用压电传感器测量静态压力？
4．为什么在实际使用中要对热电偶冷端进行补偿？常用冷端补偿方法有哪些？（不少于三种） 5．光纤传感器有哪几种调制方式？ 6．简述涡流传感器的工作原理。
7．什么叫生物传感器？根据生物传感器中信号检测器上的敏感物质和生物传感器的信号转换器分类，各有哪几种类型的生物传感器？ 五、综合题
1．图5-1所示电路，图中R2=R3=R是固定电阻，R1和R4是电阻应变片，工作时R1和R4同时受压或受拉，ΔR表示应变片发生应变后，电阻值的变化量。应变片不受力时，ΔR=0，电桥处于平衡状态，当应变片受力，发生应变，电桥失去平衡，求这时电桥输出电压为Ucd。
cR1UcdR2R4R3d+E-
图5-1
2．设计一个用霍耳传感器测量电机转速的装置，写出测量原理，画出相关图形（包含硬件结构框图和传感器安装示意图）。
1.解：UR1?EE?(R1??R)??(R??R)
R1??R?R22R??RUR3?EE?R3??R
R3??R?R42R??REEEE?(R??R)??R?-??R?-?R
2R??R2R??R2R??R2RUcd?UR3-UR1?-
2.解：
在电机转轴上安置一圆盘，圆盘上等距安装a个磁钢，在圆盘边沿安置霍耳传感器，如图所示，当电机转动时，磁钢依次通过霍耳传感器，使霍耳传感器周围磁场发生“有、无”变化，霍耳传感器输出开关量，因此只要检测一定时间T内输出脉冲个数m，就能测出电机转速n。满足
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如下关系：n?2?maT。
1VCC霍耳元件输出稳压放大整形3H+BT－地2霍耳开关集成传感器内部结构框图
一、选择题
1．下列传感器的指标都属于动态特性的是（ ）。
A. 灵敏度、重复性 B. 分辨力、迟滞 C．阻尼系数、时间常数 D．漂移、线性度 2．下列属于按传感器的工作原理分类的是（）。
A．温度传感器 B．压电式传感器 C．力传感器 D．化学型传感器 3．若将变面积型电容式传感器结成差动形式，其灵敏度将（ ）。 A. 不变 B. 提高一倍 C．减小一倍 D．增大两倍
4．在实际热电偶测温应用中，对冷端进行补偿是利用了热电偶的哪个基本定律（A. 中间温度定律 B. 中间导体定律 C．标准电极定律 D．均质导体定律 5．下列器件不能用作光纤传感器中光探测器的是（ ）。
A. 光敏二极管 B. 光电倍增管 C．光敏晶体管 D．固体激光器 6．下列器件不能够检测温度的是（ ）。
A. DS18B20 B. Cu50 C．AD590 D．CCD 7．下列传感器能测量位移的是（）。
A．催化传感器 B．免疫传感器
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。 ）