11、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的 自感系数 或 互感系数 的变化，并通过测量电路将 自感系数 或 互感系数 的变化转换为 或 电流 的变化，从而将非电量转换成电信号的输出，实现对非电量的测量。

12、电涡流传感器的测量电路主要有调频 式和 调幅 式。电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量 、 转速测量 和 无损探伤 。

13、变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量 增加 （①增加，②减少）。 四、简答题

1、说明差动变隙式电感传感器的主要组成和工作原理。

2、变隙式电感传感器的输出特性与哪些因素有关？ 怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？ 3、差动变压器式传感器有几种结构形式？ 各有什么特点？

4、差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？5、何谓电涡流效应？怎样利电用涡流效应进行位移测量？ 6、说明变磁阻式电感传感器的主要组成和工作原理。

7、为什么螺线管式电感传感器比变隙式电感传感器有更大的测位移范围？ 8、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 9、简述电感式传感器的基本工作原理和主要类型。

电容式传感器习题

一、单项选择题

1、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，则其灵敏度将（ B ）。 A. 保持不变 B.增大一倍 C. 减小一倍 D.增大两倍

2、当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的（ D A．灵敏度K0增加 B．灵敏度K0不变 C．非线性误差增加 D．非线性误差减小

3、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（ B ）。A．灵敏度会增加 B．灵敏度会减小 C．非线性误差增加 D．非线性误差不变

4、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ C ）。 A．变间隙式 B．变面积式

C．变介电常数式 D．空气介质变间隙式 5、电容式传感器通常用来测量（ D ）。

A．交流电流 B．电场强度 C．重量 D．位移 6、下列不属于电容式传感器测量电路的是（ D ）

A．调频测量电路 B．运算放大器电路 C．脉冲宽度调制电路 D．相敏检波电路

7、电容式传感器做成差动结构后，灵敏度提高了（ A ）倍 A．1 B．2 C．3 D．0 二、多项选择题

1、电容式传感器中输入量与输出量关系为线性的有( AB ) A.变面积型电容传感器 B.变介质型电容传感器 C.变电荷型电容传感器 D.变极距型电容传感器 2、电容式传感器信号转换电路中，（ AB ）用于单个电容量变化的测量 A．调频电路 B．运算放大电路

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） C．二极管双T型交流电桥 D．脉冲宽度调制电路 三、填空题

1、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为 电容量 的变化来实现对物理量的测量。 2、电容式传感器根据其工作原理的不同可分为 变极距型 电容式传感器、 变面积型 电容式传感器和 变介质型 电容式传感器。

3、变极距型电容式传感器的灵敏度是指单位距离改变引起的 电容相对变化量 。

4、变极距型电容式传感器单位输入位移所引起的灵敏度与两极板初始间距成 反比 关系。

5、电容式传感器中，变介电常数式多用于 液位 的测量；电容式传感器中，变面积式常用于较大的 位移量 的测量。

6、变间距电容传感器的灵敏度与 电容极板初始距离 成反比，所以适合于微小位移的测量。变面积式电容传感器的灵敏度与 位移量 成正比，所以不适合微小位移的测量。 7、电容式传感器的灵敏度是指单位距离改变引起的 电容相对变化量 。 三、填空题

8、电容式传感器利用了将 非电量 的变化转化为 电容量 的变化来实现对物理量的测量。

9、电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除 ② （①变面积型，②变极距型， ③变介电常数型）外是线性的。 10、电容式传感器将非电量变化转换为 电容量 的变化来实现对物理量的测量，广泛应用与 位移 、 振动 、角度、 加速度 等机械量的精密测量。

11、移动电容式传感器动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化时，将导致电容量变化，传感器电容改变量 与动极板水平位移成 线性 关系、与动极板角位移成 线性 关系。

12、忽略边缘效应，变面积型电容式传感器输入量与输出量的关系为 线性 （线性、非线性），变介质型电容式传感器输入量与输出量的关系为 线性 （线性、非线性），变极距型电容式传感器输入量与输出量的关系为 非线性 （线性、非线性）。

13、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高了1 倍，而非线性误差转化为 平方 关系而得以大大降低。 四、简答题

1、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？ 2、如何改善单极式变极距电容传感器的非线性？

3、电容式传感器有哪几种类型？差动结构的电容传感器有什么优点？ 4、简述电容式传感器的工作原理与分类。 5、影响电容式极距变化型传感器灵敏度的因素有哪些？提高其灵敏度可以采取哪些措施，带来什么后果？ 6、根据电容传感器的工作原理说明它的分类，电容传感器能够测量哪些物理参量？ 7、简述电容式加速度传感器的工作原理（要有必要的公式推导）

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1—固定电极； C22—绝缘垫；d23—质量块；

54—弹簧； d1C15—输出端； 6—壳体6四、简答题 128、简述变极距型电容传感器的工作原理（要求给出必要的公式推导过程）。 9、试推导差动变极距型电容式传感器的灵敏度，并与单极式相比较。

10、电容式传感器的基本工作原理是什么？根据其基本原理说明它的分类并分别举例说明其应用（要求每种类型至少例出一项应用）。

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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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