5．（6分）简述光电效应的分类以及所对应的光电元件
答案要点：1、内光电效应 光电管 5、 外光电效应 光敏二极管 6、 光生伏特效应 光电池
1．检测系统由哪几部分组成？说明各部分的作用。 1．检测系统由传感器、测量电路、显示记录装置组成。
传感器以一定精度把被测量转换为与之有对应关系的便于测量处理的物理量。测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成一定功率的易于测量的电压或电流信号。显示记录装置的作用是使人们了解检测数值的大小或变化的过程。
2．电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响？ 它的主要优点是什么？
．电涡流式传感器的灵敏度主要受被测物体的材料、形状和尺寸等因素影响。一般来说，被测物的电导率越高，传感器的灵敏度也越高。为充分利用电涡流效应，平板型被测体的半径应大于线圈半径的1.8倍，圆柱体被测物直径为线圈直径的3.5倍以上。电涡流式传感器结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干扰能力强，特别是有非接触测量的优点。 3．压电式传感器测量电路的作用是什么？其核心是解决什么问题？
．压电式传感器测量电路的作用是把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出；把传感器的微弱信号放大。其核心是解决放大器的灵敏度与电缆电容无关的问题。 4.什么是霍尔效应？试说明霍尔传感器的应用范围和特点。
在置于磁场中的导体或半导体通入电流，若电流与磁场垂直，则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差，这种现象称为霍尔效应。
霍尔传感器利用磁场比例特性、电流比例特性和乘法作用，可以测量磁场及与之有关的电量和非电量。如位移、角度、压力、角速度、乘方器等。 霍尔传感器结构简单、体积小、频率响应宽、动态范围（输出电势的变化）大、可靠性高、 易于微型化和集成电路化。但信号转换效率低、温度影响大，使用于要求转换精度高的场合必须进行温度补偿。
6．试比较热电阻、热敏电阻及热电偶三种测温传感器的特点及对测量电路的要求。
．热电阻电阻温度系数大，在测温范围内具有稳定的物理化学性质，测温线路采用三线制电桥电路，以减小引线电阻受环境温度的影响。热敏电阻灵敏度高、热惯性小、体积小、使用方便，易于实现远距离测量，但热电特性非线性、互换性较差，使用普通电桥电路。热电偶传感器结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小，测量量不需要外加电源，常用测量电路有串联和并联线路。 1、（6分）简述检测系统的组成
答案要点：传感器 测量电路 显示记录装置 2、（6分）简述压电传感器前置放大器的作用和种类。
答案要点：1、将微弱信号放大 2、阻抗匹配
7、 电压放大器 8、 电荷放大器 3、（6分）简述传感器采用差动式结构的优点。
答案要点：1、减少非线性误差 2、增大灵敏度 4、（6分）简述压电元件所应具备的性能
答案要点：1、转换性能 6、 电性能 7、 机械性能
8、 温度湿度稳定性能 9、 时间稳定性能 5．（6分）简述光电效应的分类以及所对应的光电元件
答案要点：1、内光电效应 光电管 9、 外光电效应 光敏二极管 10、 光生伏特效应 光电池
1、简述对检测系统而言，系统误差、随机误差的含义，以及精密度、正确度、精确度各反映那个误差。（5分）
答案要点：系统误差是按某种一知的函数规律变化而产生的误差。由正确度体现；随机误差又称偶然误差，他是由未知变化规律产生的误差，由精密度体现；精确度是两者综合反映
2、简述霍尔效应 答案要点： 金属或半导体薄片两端通以控制电流 ，在与薄片方向上施加磁感应强度为 的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向的薄片的另两侧会产生电动势 ， 的大小正比于控制电流 和磁感应强度 ，这一现象称为霍尔效应，
3、简述零点残余电动势的概念、及消除方法
答案要点：差动变压器的两组二次线圈反向串连，因此，当铁心处在中央位置时，输出信号应为零；但由于线圈非对称性等因素，当铁心处在中央位置时，输出信号应不为零而是一个很小的电压U0,该电压称为零点残余电压。
补偿电路分为：电阻补偿、电容补偿和阻容补偿。
4、简述热电偶均质导体定律
答案要点：由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的横截面积，长度以及温度分布如何均不产生热电动势。 如果热电偶的两根热电极由两种均质导体组成，那么，热电偶的热电动势仅与两接点的温度有关，与热电偶的温度分布无关；
5．简述涡流传感器的主要用途和优点
答案要点：涡流式电感传感器主要用于位移、振动、转速、距离、厚度等参数测量，它可实现非线性测量。优点是：不受金属表面涂层、油、水等介质的影响；可实现非接触式测量；反应快
三、分析题（15 %） 1、答案要点：
光辐射能源本身是被测物由被测物发出的光通量到达电元件上。
这种形式的光电传感器可用于光电比色高温计中，它的光通量的强度和光谱的强度分布都是被测温度的函数 。
2、如图热电阻测温电路（Rt为测温热电阻、R1＇、R2＇、R3＇为热电阻的引线电阻），试回答以下问题（6分）
（1）此电路称为什么电路？ （2）该电路有什么作用(特点)？ 答案要点：
三导线四分之一电路
消除引线电容对测量的影响
2、热电阻测温电路接线有何特点？为什么？（4分）
3、简述压电传感器前置放大器的作用和种类。（3分）
4、何为光敏晶体管的光谱特性？不同光谱特性的光敏元件对光源有何不同要求？（5分）
5、简述光电效应的分类以及所对应的光电元件（4分） 三导线1/4电桥
热电阻的两根引线的电阻被分配在两相邻的桥臂中，由环境温度变化引起电阻值变化所造成的误差被相互抵消。
3、答案要点：1、将微弱信号放大 2、阻抗匹配
电压放大器 电荷放大器
4、在入射光照度一定时，光敏晶体管的相对灵敏度随光波波长的变化而变化。
应根据光谱特性选择相对灵敏度最高时的峰值波长的光作为光源以得到最高的灵敏度。 5、答案要点：1、内光电效应 光电管；2、外光电效应 光敏二极管； 3、光生伏特效应 光电池
6、何谓传感器？其在检测系统中所处的地位如何？（4分）
传感器是把被测量变换为另一种与之有确定对应关系的，便于测量的的量的装置。它为整个检测系统中最重要的环节。
3、简述光电效应的分类以及所对应的光电元件。（5分） 答案要点：1 内光电效应 光电管 外光电效应 光敏二极管 光生伏特效应 光电池
4、简述热电偶的参考电极定律，有何实用价值？（5分） 答案要点：两种导体 A, B 分别与参考电极 C( 或称标准电极 ) 组成热电偶，如果他们所产生的热电 动势为已知， A 和 B 两极配对后的热电动势可用下式求得
由此可见，只要知道两种导体分别与参考电极组成热电偶时的热电动势，就可以依据参考电极定则计算出两导体组成热电偶时的热电动势。从而简化了热电偶的选配工作。
5．简述涡流传感器的主要用途和优点
答案要点：涡流式电感传感器主要用于位移、振动、转速、距离、厚度等参数测量，它可实现非线性测量。优点是：不受金属表面涂层、油、水等介质的影响；可实现非接触式测量；反应快
1、说出对检测系统而言，系统误差、随机误差、精密度、正确度、精确度之间的关系。（6分）
1、系统误差与随机误差一般同时存在，系统误差反映正确度，随机误差反映精密度，精确度为精密度和正确度的综合反映。 5、（8分）何为光敏晶体管的光谱特性？如何根据光电元件的光谱特性选择光源？ 、在入射光照度一定时，光敏晶体管的相对灵敏度随光波波长的变化而变化。
应根据光谱特性选择相对灵敏度最高时的峰值波长的光作为光源以得到最佳的检测效果。 1、
恒光源是白炽灯（或其它任何光源）。
光通量穿过被测物，部分被吸收，而后到达光电元件上。 - 吸收量决定于被检测介质的被测参数。
例如，测液体、气体的透明度、混浊度的光电比色计、混浊度计的传感器等 。 1、（8分）简述压电传感器所用电荷前置放大器的特点及作用。 答：
特点：输出电压与电缆电容无关，抗干扰能力强 作用：放大信号、阻抗变换
2、(6分)简述相敏检波器的作用。
将交流检测信号转换为直流检测信号
3、(6分)简述金属热电阻采用三线制电桥的原因。
热电阻自身阻值变化不大，其引线电阻对输出有较大影响，为使其引线在相邻桥臂采用三线制电桥减小引线电阻影响。