压电式传感器习题
一、单项选择题
1、对石英晶体，下列说法正确的是（ A ）。
A. 沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生。 B. 沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生。 C. 沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生。 D. 沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生。 2、石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是（ B ） A. 压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好 B. 压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好 C. 石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好 D. 石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好 3、两个压电元件相并联与单片时相比说法正确的是（ D ） A. 并联时输出电压不变，输出电容是单片时的一半 B. 并联时输出电压不变，电荷量增加了2倍
C. 并联时电荷量增加了2倍，输出电容为单片时2倍 D. 并联时电荷量增加了一倍，输出电容为单片时的2倍
4、两个压电元件相串联与单片时相比说法正确的是（ B ） A. 串联时输出电压不变，电荷量与单片时相同 B. 串联时输出电压增大一倍，电荷量与单片时相同 C. 串联时电荷量增大一倍，电容量不变
D. 串联时电荷量增大一倍，电容量为单片时的一半
5、压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是（ A ）。 A．前者比后者灵敏度高 B．后者比前者灵敏度高 C．前者比后者性能稳定性好 D．前者机械强度比后者的好 6、压电石英晶体表面上产生的电荷密度与（ C ）。
A．晶体厚度成反比 B．晶体面积成正比 C．作用在晶片上的压力成正比 D．剩余极化强调成正比 7、压电式传感器目前多用于测量（ B ）。
A．静态的力或压力 B．动态的力或压力 C．位移 D．温度
8、压电式加速度传感器是适合测量下列哪种信号（ D ）。 A. 适于测量任意 B. 适于测量直流 C. 适于测量缓变 D. 适于测量动态
9、石英晶体在沿机械轴y方向的力作用下会（ B ）。 A．产生纵向压电效应 B. 产生横向压电效应 C．不产生压电效应 D. 产生逆向压电效应
10、在运算放大器放大倍数很大时，压电传感器输入电路中的电荷放大器的输出电压与（正比。
A．输入电荷 B.反馈电容 C．电缆电容 D.放大倍数
11、石英晶体在沿电轴X方向的力作用下会（ D ）
A. 不产生压电效应 B. 产生逆向压电效应 C. 产生横向压电效应 D．产生纵向压电效应
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A ）成 12、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ A ）
A．与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压不变 B. 与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压增大1倍
C．与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍 D. 与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变 二、填空题
1、压电式传感器是以某些介质的 压电效应 作为工作基础的。 2、将电能转变为机械能的压电效应称为 逆压电效应 。
3、石英晶体沿 z轴/光轴 方向施加作用力不会产生压电效应，没有电荷产生。 4、压电陶瓷需要有 外电场 和 压力 的共同作用才会具有压电效应。 5、压电式传感器可等效为一个 电荷源Q 和一个 电容器C 并联，也可等效为一个与 电容C 相串联的电压源。
6、压电式传感器是一种典型的 有源 传感器（或发电型传感器），其以某些电介质的 压电效应 为基础，来实现非电量电测的目的。 7、压电式传感器的工作原理是基于某些 压电 材料的压电效应。
8、用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的 电荷量 与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片 几何尺寸 和面积无关。
9、沿着压电陶瓷极化方向加力时，其 晶粒的极化方向 发生变化，引起垂直于极化方向的平面上 压电特性 的变化而产生压电效应。
10、压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量 随时间变化缓慢 的被测量。特别是不能测量 静态量 。
11、压电式传感器使用 电荷 放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。 12、压电式传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度会影响系统 输出电压 ；而使用电荷放大器时，其输出电压与传感器的 压电系数 成正比。
13、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有 电荷放大器 和 电压放大器 两种形式。 14、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为 正压电效应 效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称 逆压电效应 效应。
15、石英晶体的X轴称为 电轴 _，垂直于X轴的平面上 压电效应 最强；Y轴称为 机械轴 ，沿Y轴的 机械变形 最明显；Z轴称为光轴或中性轴，Z轴方向上无压电效应。
16、压电效应将 机械能 转变为 电能 ，逆压电效应将 电能 转化为 机械能 。 17、压电材料的主要特性参 压电系数 、 弹性系数 、 介电常数 、 居里点 、 机电耦合系数 及 电阻 。（任选4个做填空。） 三、简答题
1、什么叫正压电效应和逆压电效应？什么叫纵向压电效应和横向压电效应？ 2、石英晶体x、y、z轴的名称及其特点是什么？ 3、画出压电元件的两种等效电路。
4、压电元件在使用时常采用多片串接或并接的结构形式。试述在不同接法下输出电压、电荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合？
5、压电式传感器中采用电荷放大器有何优点？
6、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 7、什么是正压电效应？什么是逆压电效应？压电材料有哪些？
8、压电传感器的结构和应用特点是什么？能否用压电传感器测量静态压力？ 9、为什么压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量？
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10、试从材料特性、灵敏度、稳定性等角度比较石英晶体和压电陶瓷的压电效应。
11、画出压电式元件的并联接法，试述其输出电压、输出电荷和输出电容的关系，并说明它的适用场合？ 12、画出压电式元件的串联接法，试述其输出电压、输出电荷和输出电容的关系，并说明它的适用场合？
霍尔传感器习题
一、单项选择题
1、制造霍尔元件的半导体材料中，目前用的较多的是锗、锑化铟、砷化铟，其原因是这些（ D ）。 A．半导体材料的霍尔常数比金属的大 B．半导体中电子迁移率比空穴高 C．半导体材料的电子迁移率比较大
D．N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件
2、磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量（ A ）。 A．位移 B．速度 C．加速度 D．光强
3、磁电式传感器测量电路中引入微分电路是为了测量（ C ） A．位移 B．速度 C．加速度 D．光强 4、霍尔电势与（ D ）成反比
A．激励电流 B．磁感应强度 C．霍尔器件宽度 D．霍尔器件长度
5、霍尔元件不等位电势产生的主要原因不包括（ C ） A．霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位上
B．半导体材料不均匀造成电阻率不均匀或几何尺寸不均匀 C．周围环境温度变化
D．激励电极接触不良造成激励电流不均匀分配 二、填空题 1、通过 磁电作用 将被测量转换为电信号的传感器称为磁电式传感器。 2、磁电作用主要分为 电磁感应 和 霍尔效应 两种情况。 3、磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出 感应电动势 的原理进行工作的。
4、磁电感应式传感器是以 电磁感应 原理为基础的。
5、当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时，在其两端将产生电位差，这一现象被称为 霍尔效应 。
6、霍尔效应的产生是由于运动电荷受 磁场中洛伦兹力 作用的结果。 7、霍尔元件的灵敏度与 元件的厚度 和 载流子的浓度 有关。
8、霍尔元件的零位误差主要包括 不等位电势 和 寄生直流电动势 。 9、磁电式传感器是半导体传感器，是基于 电磁感应 的一类传感器。
10、磁电式传感器是利用 电磁感应 原理将运动速度转换成 电 信号输出。 11、磁电式传感器有温度误差，通常用 热磁 分路进行补偿。
12、霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受 洛伦兹力 作用发生 运动 的结果。 13、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 产生感应电势的原理进行工作的。
14、霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与 霍尔片厚度 成反比。 三、简答题
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1、简述变磁通式和恒磁通式磁电传感器的工作原理。 2、磁电式传感器的误差及其补偿方法是什么？ 3、简述霍尔电势产生的原理。
4、磁电式传感器与电感式传感器有哪些不同？磁电式传感器主要用于测量哪些物理参数？
5、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？ 6、简述霍尔效应及构成以及霍尔传感器可能的应用场合。
7、什么是霍尔效应？霍尔电势与哪些因素有关？如何提高霍尔传感器的灵敏度？ 8、什么是霍尔效应？为什么说只有半导体材料才适于制造霍尔片？ 9、为什么说磁电感应式传感器是一种有源传感器？
10、结合左图说明磁电式传感器产生非线性误差的原因？
11、结合右图说明霍尔式微位移传感器是如何实现微位移测量的？
霍尔元件v ? SNNS?z?S －?z?z
温度传感器习题
一、单项选择题
1、热电偶的基本组成部分是（ A ）。 A. 热电极 B. 保护管 C. 绝缘管 D. 接线盒
2、在实际应用中，用作热电极的材料一般应具备的条件不包括（ C ）。A. 物理化学性能稳定 B. 温度测量范围广 C. 电阻温度系数要大 D. 材料的机械强度要高
3、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（ A. 补偿导线法 B. 电桥补偿法 C. 冷端恒温法 D. 差动放大法
4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（ B ）。A．接线方便
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D ）。 B. 减小引线电阻变化产生的测量误差 C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响 D. 减小桥路中电源对热电阻的影响
5、目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（ C ）。 A．30? B．50? C．100? D．40? 6、热电偶测量温度时（ D ）
A. 需加正向电压 B. 需加反向电压 C. 加正向、反向电压都可以 D. 不需加电压
7、热敏电阻测温的原理是根据它们的( B )。 A．伏安特性 B．热电特性 C．标称电阻值 D．测量功率 8、热电偶中热电势包括（ C ）
A．感应电势 B．补偿电势 C．接触电势 D．切割电势
9、用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（ C ）。 A．交流电桥 B．差动电桥 C．直流电桥 D. 以上几种均可
10、一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（ D ）。 A．增加 B．减小 C．增加或减小不能确定 D．不变 11、热电偶中产生热电势的条件有（ B ）。
A．两热电极材料相同 B．两热电板材料不同 C．两热电极的几何尺寸不同 D．两热电极的两端点温度相同 12、通常用热电阻测量（ C ）。
A．电阻 B．扭矩 C．温度 D．流量
13、实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（ D ）。 A．纯金属 B．非金属 C．半导体 D．合金 14、工程（工业）中，热电偶冷端处理方法不包括（ A ）。 A．热电势修正法 B．温度修正法 C．0℃恒温法 D．补偿导线法 15、下列关于热电偶传感器的说法中，（ B ）是错误的。 A.热电偶必须由两种不同性质的均质材料构成 B.计算热电偶的热电势时，可以不考虑接触电势 C.在工业标准中，热电偶参考端温度规定为0℃
D.接入第三导体时，只要其两端温度相同，对总热电势没有影响
16、在实际的热电偶测温应用中，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 ）。
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
17、热电偶温度计采用补偿导线的目的是为了（ B ） A．节省热电偶的长度 B. 避免使用冷端补偿 C. 可以直接使用分度表 D. 降低成本
18、热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响，采用（ C ）引线方式测量精度最高。
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