电子测量与传感器技术答案-中国大学慕课
1 传感器与测量的基本知识
第一单元测验
1、天平秤测量物体质量属于比较法中的哪一类？
A、较差法
B、零值法
C、替代法
D、微差式测量
2、用磁电式电流表测量电路中支路电流属于哪一种测量方法？
A、间接测量
B、组合测量
C、直接测量
D、混合测量
3、对测量装置、测量仪器仪表具有法律强制性的检测行为是哪一种？
A、校准
B、检定
C、标定
D、测试
4、属于广义测量定义范畴的测量是哪一种情形？
A、卫星定位
B、电阻值测量
C、身高测量
D、谷物重量测量
5、测量包含的三要素：
A、测量仪器
B、测量人员
C、测量对象
D、测量方法
6、测量过程包括的三个阶段：
A、测量阶段
B、数据处理阶段
C、模拟仿真阶段
D、准备阶段
7、实现“等精度测量”，至少确保以下条件相同：
A、测量人员
B、测量方式
C、测量仪器设备
D、测量环境
8、线性度又称为非线性误差。
9、对于非线性传感器，其灵敏度与输入量的大小无关。
10、一般情况下，在相同的工作条件下，对同一个输入量，传感器正向行程与反向行程的输出量大小相等，规律相同。
11、分辨力越好，灵敏度越高。
12、应对SARS冠状病毒、新型冠状病毒等传染性疾病的公共场所体温检测，应选用非接触测量方式的体温测量仪。
13、某同学前后分别用指针式万用表欧姆档和数字式万用表欧姆档测量同一个电阻的阻值，所测得的两个阻值数据属于等精度测量。
14、传感器为人类感觉器官功能的扩展与升级，代替人类感知外界信息，是物联网、大数据、人工智能等现代热门科技领域重要的数据源终端。
15、无源传感器本身不产生能量，需要配置辅助电源才能将被测的非电量转换为电信号。
16、数字传感器是将被测量转换为电信号输出，有的输出模拟电信号，有的输出数字脉冲信号。
17、测量范围即为量程。
18、航天运载火箭发射飞行期间的飞行姿态、飞行速度等实时测量数据属于动态性能参数。
19、传感器出厂或安装时要进行标定；在使用过程中，对其主要技术指标要定期进行校准，以确保测量数据的精确度。
第一单元作业
1、自行选择一个应用传感器的实际工程案例，明确其中一种类型的传感器，如含有前置放大器的电容式麦克风，分析其三部分构成（敏感元件、转换元件、信号调理转换电路）具体对应的部件。
2、选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？
3、电子测量方法有哪几种？
4、说明检定、比对、校准的含义。简述各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对？
第一单元第二次作业
1、直读法等同于直接测量法么？（2分）为什么？（6分）分别举出两种直读法和直接测量法（4分）
第一单元第三次作业
1、传感器的基本特性分为两类：静态特性和动态特性。在静态特性中有一系列衡量传感器的性能指标，其中的测量范围和量程这两个指标可以等同么？（2分）为什么？（9分） 分辨力、分辨率、阈值的区别是什么？（10分）
第一单元第四次作业
1、查看附件，一共19道题，判断对错
第一单元第五次作业
1、不光要判断对错，还要写出简短分析
2 测量误差
第二单元测验
1、系统误差主要特点:
A、规律性
B、随机性
C、可重复性
D、可预估
2、对随机误差表述正确的语句有：
A、多数随机误差总体服从正态分布
B、单片机软件编程中对采集的数据进行多次测量求平均值，目的是减小测量数据随机误差的影响
C、单次测量的随机误差不可估计
D、随机误差是由许多微小影响因素综合导致
3、能够产生系统误差的因素有：
A、用近似的经验公式处理数据
B、仪器未经校准
C、测量仪器未放置在恒温恒湿箱中
D、测量人员轻度色弱
4、可以产生随机误差的因素为：
A、标尺刻度偏差
B、仪表内部某些元器件的老化
C、低强度电磁干扰
D、大地微震
5、粗大误差，又被称为“过失误差”、“反常误差”、”疏忽误差“。可以导致粗大误差产生的原因有：
A、系统突然掉电又很快恢复
B、突然有重型卡车路过
C、测量人员高度疲倦
D、测量人员高度疲倦 此次测量漏放一种试剂
6、一切测量均具有误差，误差不可避免。
7、真值客观存在，并且可以测量。
8、国际千克原器的1Kg是约定真值。
9、相对真值也被称为实际值，可以用于代替真值使用。
10、电阻元件的标称值等于其实际值。
11、绝对误差是被测量的示值与真值之间的代数差。
12、真值相对误差可以计算求得。
13、仪器仪表的准确度等级与其最大引用误差相关。
14、示值也被称为测量值。
15、测量仪表的修正值一般是由上一级计量部门检定给出，与绝对误差的关系是：大小相等，符号相反。目的是在一定程度上消除误差的影响。
16、测量的精密度和准确度是同一个技术指标。
17、绝对误差和相对误差属于误差两种不同的表示方法。
18、系统误差、随机误差、粗大误差为产生原因和特点不同的三种误差类型。
19、测量仪表的最大引用误差定义为绝对误差和测量仪表量程之比。
20、绝对误差能够反映某一次测量值偏离真值的程度和方向，或正或负，有量纲。
21、示值相对误差能够反映某一次测量值偏离真值的程度。
22、实际值相对误差不能客观正确的反映测量仪表的准确度，原因在于：在测量允许范围内，随着各个测量点的测量数据逐步增大或减小，所对应的绝对误差是相近的，数据差别不大，但是各个测量点的测量值变化幅度大。
23、由于最大引用误差定义式中的分子、分母都是由测量仪表固有属性所决定，所以可以以其作为表征测量仪表准确度的依据。
24、中华人民共和国国家标准【GB776-76】《电测量指示仪表通用技术条件》中规定，电测量仪表的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 七个等级，数值越大，对应电测量仪表的准确度越高。
25、对同一被测量进行多次测量，对应的随机误差总体服从统计学规律。
第二单元第一次作业
1、一台测温仪表的最大引用误差为±0.9%,则该仪表的准确度等级符合我国电测仪表的几级？【要求提供分析判定的简要思路】
2、某1．0级电压表，量程为300V（下限值为0），当测量值U为200V时，请求解本次测量值对应的最大绝对误差和最大示值相对误差。【要求写出计算步骤】
3、用电压表校准万用表时，测得被测量的电压值是100V，而用万用表测得的电压值是90V，求本次测量数据对应的绝对误差、修正值、实际值相对误差分别是多少？
3 电量的测量
第三单元作业
1、分析直流双臂电桥比直流单臂电桥测量电阻精度高的原因。
4 典型非电量的测量
第四单元测验
1、热电偶的工作原理基于：
A、热膨胀原理
B、热电阻效应
C、热电效应
D、半导体热敏性
2、具有“开关特性”的热敏电阻是：
A、三者都具有
B、CTR
C、NTC
D、PTC
3、热电偶传感器对应特性：
A、无源传感器
B、有源传感器
C、非接触式
D、接触式
4、集成温度传感器AD590对应特性：
A、数字式
B、电压输出型
C、电流输出型
D、模拟式
5、集成温度传感器DS18B20对应特性：
A、数字式
B、单总线数据接口方式
C、电压输出型
D、模拟式
6、金属热电阻对应特性：
A、无源传感器
B、有源传感器
C、接触式
D、非接触式
7、构成热电偶的两部分材料要相同。
8、在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同并且均质，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响。
9、热电偶分度表的制定对冷端温度无要求。
10、PT100的型号含义是：当温度为100°C时，铂热电阻对应阻值为100Ω。
11、铂热电阻在–200℃～850℃温度区间，对应的热电阻阻值与温度的函数关系式是相同的。
12、铂热电阻具体采用二线制、三线制、四线制接法对温度测量结果无影响。
13、半导体热敏电阻NTC对应的温度-电阻特性是：温度增高，热敏电阻阻值减小。
14、半导体热敏电阻的阻值与温度之间为非线性函数关系。
15、金属热电阻即为铂热电阻。
16、CTR具有正温度系数。
第四单元作业
1、请结合PT100铂热电阻分度表，明确： （1）当温度为73℃时，测得热电阻阻值应为多大？ （2）当温度为-16℃时，测得热电阻阻值应为多大？ （3）当测得热电阻阻值为105.15Ω时，测温对象温度为多少？ 【PT100铂热电阻分度表，见金属热电阻视频或课件】
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5 阻抗式结构型传感器
第五单元测验
1、应用电容式传感器测量土壤湿度，具体选用的传感器类型为：
A、变间隙型
B、变面积型
C、变介电常数型
D、变结构型
2、互感型电感式传感器主要划分为三种类型：
A、变气隙式
B、变面积式
C、螺线差铁型式
D、差动式
3、可用于实现位移测量的传感器类型有：
A、电容式传感器
B、电涡流传感器
C、可变磁阻式电感式传感器
D、电阻应变片式传感器
4、金属应变片受拉时，阻值变大。
5、电阻应变片即为弹性敏感构件。
6、电阻应变片直流电桥测量转换电路是将压力的变化导致的阻值的变化转换为电压的变化。
7、直流全桥电阻应变片测量转换电路中，四个桥臂的电阻应变片可以随意接入，不用考虑受拉力或受压力的状态。
8、构建半桥或全桥电阻应变片测量转换电路，唯一的目的是提高测量灵敏度。
9、差动式电容式传感器比非差动式的电容式传感器灵敏度高、线性度好。
10、电容式传感器的谐振测量转换电路是将被测量的变化导致的电容量的变化转换为电压量输出。
11、电容式传感器的差动脉宽调制测量转换电路的输出信号是PWM波形，是将被测量的变化导致的电容量的变化转换为脉冲波形占空比的变化。
12、电容式传感器的二极管环形检波测量转换电路是将被测量的变化导致的电容量的变化转换为电流量输出。
13、电涡流传感器属于接触式测量传感器的一种。
14、电磁炉的工作原理是应用电涡流的热效应。
15、高频反射式的电涡流传感器集肤效应强。
16、低频透射式的电涡流传感器没有集肤效应。
17、交流电在金属导线中传输，在导线横截面上，中心区域电流密度小，甚至电流为零。
18、差动变压器式传感器属于互感型电感式传感器。
19、变间隙式电感式传感器的工作原理是：被测量的变化导致铁心气隙的变化，进而导致磁阻的变化，最后导致电感量的变化。
20、电涡流传感器属于可变磁阻式的电感式传感器。
第五单元作业
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6 压电式传感器
第六单元测验
1、压电式传感器属于有源传感器。
2、石英晶体属于压电多晶材料。
3、压电陶瓷是一种经极化处理后的人工单晶压电材料。
4、正压电效应是将机械能转换为电能。
5、压电打火机的工作原理是逆压电效应。
6、压电陶瓷扬声器（喇叭）的工作原理是逆压电效应。
7、压电式超声波接收器的工作原理是逆压电效应。
8、压电式传感器可以等效为一个电荷源与一个电容器并联的电荷发生器。
9、压电式超声波测力传感器的工作原理是正压电效应。
10、压电式传感器可以用一个电压源与一个电容器的并联电路进行等效。
11、超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，能量将发生衰减
12、纵波在水中的传播速度比在空气中的传播速度快。
13、纵波的质点振动方向与波的传播方向垂直，能够在固体、液体、气体中传播。
14、当超声波的频率确定时，波长越长，传播波速也越快。
15、对压电材料按固定方向施力，令其发生机械形变，压电材料内部产生极化现象，同时在它的某两个表面上分别产生正、负电荷，产生内电场。当去除外力后，正、负电荷随之消失。
第六单元作业
1、超声波传感器在实际生产、生活、医疗等领域应用非常广泛。根据主要构成材料和工作原理的不同，对应压电式、磁致伸缩式、电磁式三种主要类型。请列举一种压电式超声波传感器的工程应用案例名称（描述尽量详细、完整），并明确此工程应用的工作原理是应用正压电效应？逆压电效应？或同时应用正、逆压电效应。 例如： （1）工程应用案例名称描述“应用压电式超声波传感器对钢板厚度采用脉冲反射法进行测量”。 （2）工作原理：通过超声波发射探头发射超声波（逆压电效应）,利用超声波从一种介质传播到另一种介质时，在两介质的分界面处会发生反射的特性，将超声波发射探头紧贴被测物体表面，只要得到：从超声波脉冲发出到超声波接收探头（正压电效应）接收到从被测物体底部反射回的超声波脉冲的时间间隔，再根据超声波在被测物体中的传播速度，就可以计算出被测物体的厚度。 此工程应用案例同时应用了正压电效应和逆压电效应。 （提醒：一般超声波探头为双晶一体式：既能发射超声波，也能接收超声波。）
7 光电式传感器
7.1 光电器件的光电效应随堂测验
1、本节课中我们学习了六种光电器件，其中光电二极管的工作原理是
2、光电池的工作原理是
3、光电管的工作原理是
第七单元测验
1、在光线作用下，使电子逸出物体表面的光电效应称为外光电效应。
2、受光照射，材料的电导率发生变化的现象属于外光电效应
3、在光线作用下能够使物体产生一定方向电动势的光电效应，称为光生伏特效应。
4、光电二极管工作在反向偏置状态
5、光敏电阻在无光照时，呈高阻状态，暗电阻很大。
6、真空光电管的工作原理是外光电效应。
7、光电倍增管的工作原理是内光电效应。
8、硒光电池的工作原理是光生伏特效应。
9、当进入光纤纤芯的入射光的入射角小于临界角时，光线会在纤芯内部发生连续全反射，直至由终端面射出。
10、光敏电阻的光照特性非线性明显，所以多用于制作光照开关量传感器。
11、光电池用作线性光照检查元件时，应工作在开路状态。
12、光纤波导（光纤）的基本工作原理为斯涅尔定律：当进入纤芯的入射光的入射角大于临界角时，光线会在纤芯内发生连续向前的全反射，直至由终端面射出，不再折射入包层。
13、非功能型光纤传感器中的光纤不仅作为光的传输介质，还作为传感器敏感元件。
第七单元作业
1、红外线遥控是目前应用非常广泛的一种通信和遥控手段：许多家用电器（电视机、空调、风扇等）和玩具的信号控制，常采用的控制方式就是红外遥控方式。请自行选择一种红外遥控方式应用案例，简述其工作原理。 【注意：答案的组织，请从以下几方面进行思考。】 （1）红外遥控对象名称； （2）应用案例中的红外光发射器件、红外光接收器件具体对应的元件名称； （3）驱动红外光发射器件的电信号的编码格式是NEC还是RC5，或者是其他格式? 载波信号频率是多大？ （4）按照红外信号发射、接收的信号处理前后顺序，对编码、解码、调制、解调四个功能模块进行正确顺序排序。
8 磁敏传感器
第八单元测验
1、霍尔元件越薄，其灵敏度越高。
2、只有半导体材料通电后置于磁场中才具有霍尔效应。
3、霍尔元件控制电流也可以是交流电，对应得到的霍尔电压则为交流电压。
4、将通以激励电流的霍尔传感器置于磁感应强度为零的磁场中，其输出的霍尔电势理论分析应该为零，但在实际应用中一般不为零，需要对其进行电位补偿。
5、线性型霍尔传感器的输出特性曲线只有线性区域对应，其输出电压与磁感应强度成正比。
6、霍尔效应产生的实质是在磁场中运动的载流子受到洛伦兹力的作用而发生偏移，在导体内部产生附加电场。
7、因材料温度系数的不同，由GaAs（砷化镓）半导体材料制作的霍尔元件适合选用恒流驱动方式；而由InSb（锑化铟)半导体材料制作的霍尔元件适合选用恒压驱动方式。
8、磁敏二极管只能测量磁感应强度值的大小，不能测量磁场的方向。
9、纵向磁阻效应比横向磁阻效应大。
10、霍尔元件同时具有霍尔效应和磁阻效应。
11、韦根德器件属于无源磁敏传感器，在使用时不需要外加电源。
12、半导体磁敏电阻元件只具有磁阻效应，不具有霍尔效应。
13、开关型霍尔传感器回差值越小，说明其抗干扰能力越强。
14、不是所有的霍尔传感器都有四个引脚输出：两个激励电流引入端，两个霍尔电势输出端。
15、磁电阻率效应，又被称为物理磁阻效应、常磁阻效应，于1856年，由英国著名物理学家、发明家威廉·汤姆森，即开尔文勋爵发现。
16、半导体磁敏电阻元件对温度敏感，在应用时需要注意温度补偿问题。
17、金属材料和半导体材料都具有几何磁阻效应。
18、对于半导体材料的几何磁阻效应特性表现是：长宽比越小，几何磁阻效应越强。
第八单元作业
1、说明霍尔效应和磁阻效应的联系与区别。
9 数字式传感器
第九单元测验
1、数字编码器能够将直线运动或转角运动直接转换为数字信号。
2、根据检测原理的不同，数字编码器对应增量式、绝对式和混合式三种类型。
3、双通道增量式光电编码器能够判别码盘旋转方向，不具备基准点定位功能。
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5、绝对式光电编码器若采用二进制格雷编码，能够有效消除非单值性误差。
6、绝对式光电编码器输出的数码位数与其码盘上的码道数一致。
7、计量光栅传感器可以用于测量长度、位移、加速度和应变等物理量。
8、绝对式光电编码器只能得到相对于某个基准点的相对位置增量，不能直接检测出绝对位置信息。
9、每米内的栅线数量被称为栅线密度。
10、计量光栅传感器主要是利用光的干涉现象形成的莫尔条纹进行检测。
11、横向莫尔条纹由计量光栅传感器的标尺光栅和指示光栅间存在相对位移时产生。只有在两光栅恒定夹角很小的前提下，莫尔条纹间距与光栅的栅距才呈正比关系。
12、黑白光栅也被称为幅值光栅；闪耀光栅也被称为相位光栅。
13、计量光栅传感器中单个栅线存在的工艺制造尺寸误差，会由于误差平均效应的存在，在测量系统总误差中，影响数值被大幅衰减。
14、两块光栅相叠加，只要其栅距相等，不论有无夹角，都会产生横向莫尔条纹。
15、横向莫尔条纹的移动方向与两光栅的相对移动方向有确定关联性。
电子测量与传感器技术期末考试
电子测量与传感器技术期末考试
1、计量是利用技术和法治手段实现单位统一和量值准确可靠的测量，那么计量的基准从下至上分别是哪四级？（4分）分别对应的单位是什么？（4分）量值的传递方向、溯源方向是什么？（2分）
2、为了保证测量结果的准确性，必须定期对在测量使用过程中的仪器进行哪两步工作？（2分）测量有很多特征值，其中传感器最小的可测输入量用哪个特征值表示？（2分）传感器最小的可测输入量的变化量用哪个特征值表示？（2分）衡量传感器对输入量变化的反映能力用哪个特征值表示？（2分）数字式万用表测量电阻阻值分别属于哪两种测量方法？（2分）
3、有两只电压表A和B，当A的测量值为21V时，其实际值是20V；当B的测量值为98时，其实际值是99V，试着用两个电压表的实际值相对误差方法来比较哪个表更准确？（10分）列出计算过程和引用公式。其中A的量程是50V，1.5级，B的量程是100V，0.5级，下限值均为零，请试着用两个电压表的最大引用误差方法来比较哪个电压表测量更准确？（10分）
4、直流电阻测量方法中，直流单臂电桥适用于测量阻值范围是多少的直流电阻？（2分）直流双臂电桥适用于测量阻值范围是多少的直流电阻？（2分）谐振替代法的测电容器时？什么情况下选择并联替代法？（3分）什么情况下选择串联替代法？（3分）
5、霍尔效应的定义及霍尔传感器的工作原理？（5分）分析光栅传感器为什么具有较高的测量精度？（5分）
6、请以调研报告的形式完成。无源传感器和有源传感器的准确定义（标注定义来源），我们已学过的传感器哪些属于有源传感器？哪些是无源传感器？请大家一定多查期刊、论文、著作。不要直接百度。具体模板下载附件
第一单元测验
1、天平秤测量物体质量属于比较法中的哪一类？
A、较差法
B、零值法
C、替代法
D、微差式测量
2、用磁电式电流表测量电路中支路电流属于哪一种测量方法？
A、间接测量
B、组合测量
C、直接测量
D、混合测量
3、对测量装置、测量仪器仪表具有法律强制性的检测行为是哪一种？
A、校准
B、检定
C、标定
D、测试
4、属于广义测量定义范畴的测量是哪一种情形？
A、卫星定位
B、电阻值测量
C、身高测量
D、谷物重量测量
5、测量包含的三要素：
A、测量仪器
B、测量人员
C、测量对象
D、测量方法
6、测量过程包括的三个阶段：
A、测量阶段
B、数据处理阶段
C、模拟仿真阶段
D、准备阶段
7、实现“等精度测量”，至少确保以下条件相同：
A、测量人员
B、测量方式
C、测量仪器设备
D、测量环境
8、线性度又称为非线性误差。
9、对于非线性传感器，其灵敏度与输入量的大小无关。
10、一般情况下，在相同的工作条件下，对同一个输入量，传感器正向行程与反向行程的输出量大小相等，规律相同。
11、分辨力越好，灵敏度越高。
12、应对SARS冠状病毒、新型冠状病毒等传染性疾病的公共场所体温检测，应选用非接触测量方式的体温测量仪。
13、某同学前后分别用指针式万用表欧姆档和数字式万用表欧姆档测量同一个电阻的阻值，所测得的两个阻值数据属于等精度测量。
14、传感器为人类感觉器官功能的扩展与升级，代替人类感知外界信息，是物联网、大数据、人工智能等现代热门科技领域重要的数据源终端。
15、无源传感器本身不产生能量，需要配置辅助电源才能将被测的非电量转换为电信号。
16、数字传感器是将被测量转换为电信号输出，有的输出模拟电信号，有的输出数字脉冲信号。
17、测量范围即为量程。
18、航天运载火箭发射飞行期间的飞行姿态、飞行速度等实时测量数据属于动态性能参数。
19、传感器出厂或安装时要进行标定；在使用过程中，对其主要技术指标要定期进行校准，以确保测量数据的精确度。
第一单元作业
1、自行选择一个应用传感器的实际工程案例，明确其中一种类型的传感器，如含有前置放大器的电容式麦克风，分析其三部分构成（敏感元件、转换元件、信号调理转换电路）具体对应的部件。
2、选择测量方法时主要考虑的因素有哪些？
3、电子测量方法有哪几种？
4、说明检定、比对、校准的含义。简述各类测量仪器为什么要定期进行检定和比对？
第一单元第二次作业
1、直读法等同于直接测量法么？（2分）为什么？（6分）分别举出两种直读法和直接测量法（4分）
第一单元第三次作业
1、传感器的基本特性分为两类：静态特性和动态特性。在静态特性中有一系列衡量传感器的性能指标，其中的测量范围和量程这两个指标可以等同么？（2分）为什么？（9分） 分辨力、分辨率、阈值的区别是什么？（10分）
第一单元第四次作业
1、查看附件，一共19道题，判断对错
第一单元第五次作业
1、不光要判断对错，还要写出简短分析
2 测量误差
第二单元测验
1、系统误差主要特点:
A、规律性
B、随机性
C、可重复性
D、可预估
2、对随机误差表述正确的语句有：
A、多数随机误差总体服从正态分布
B、单片机软件编程中对采集的数据进行多次测量求平均值，目的是减小测量数据随机误差的影响
C、单次测量的随机误差不可估计
D、随机误差是由许多微小影响因素综合导致
3、能够产生系统误差的因素有：
A、用近似的经验公式处理数据
B、仪器未经校准
C、测量仪器未放置在恒温恒湿箱中
D、测量人员轻度色弱
4、可以产生随机误差的因素为：
A、标尺刻度偏差
B、仪表内部某些元器件的老化
C、低强度电磁干扰
D、大地微震
5、粗大误差，又被称为“过失误差”、“反常误差”、”疏忽误差“。可以导致粗大误差产生的原因有：
A、系统突然掉电又很快恢复
B、突然有重型卡车路过
C、测量人员高度疲倦
D、测量人员高度疲倦 此次测量漏放一种试剂
6、一切测量均具有误差，误差不可避免。
7、真值客观存在，并且可以测量。
8、国际千克原器的1Kg是约定真值。
9、相对真值也被称为实际值，可以用于代替真值使用。
10、电阻元件的标称值等于其实际值。
11、绝对误差是被测量的示值与真值之间的代数差。
12、真值相对误差可以计算求得。
13、仪器仪表的准确度等级与其最大引用误差相关。
14、示值也被称为测量值。
15、测量仪表的修正值一般是由上一级计量部门检定给出，与绝对误差的关系是：大小相等，符号相反。目的是在一定程度上消除误差的影响。
16、测量的精密度和准确度是同一个技术指标。
17、绝对误差和相对误差属于误差两种不同的表示方法。
18、系统误差、随机误差、粗大误差为产生原因和特点不同的三种误差类型。
19、测量仪表的最大引用误差定义为绝对误差和测量仪表量程之比。
20、绝对误差能够反映某一次测量值偏离真值的程度和方向，或正或负，有量纲。
21、示值相对误差能够反映某一次测量值偏离真值的程度。
22、实际值相对误差不能客观正确的反映测量仪表的准确度，原因在于：在测量允许范围内，随着各个测量点的测量数据逐步增大或减小，所对应的绝对误差是相近的，数据差别不大，但是各个测量点的测量值变化幅度大。
23、由于最大引用误差定义式中的分子、分母都是由测量仪表固有属性所决定，所以可以以其作为表征测量仪表准确度的依据。
24、中华人民共和国国家标准【GB776-76】《电测量指示仪表通用技术条件》中规定，电测量仪表的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 七个等级，数值越大，对应电测量仪表的准确度越高。
25、对同一被测量进行多次测量，对应的随机误差总体服从统计学规律。
第二单元第一次作业
1、一台测温仪表的最大引用误差为±0.9%,则该仪表的准确度等级符合我国电测仪表的几级？【要求提供分析判定的简要思路】
2、某1．0级电压表，量程为300V（下限值为0），当测量值U为200V时，请求解本次测量值对应的最大绝对误差和最大示值相对误差。【要求写出计算步骤】
3、用电压表校准万用表时，测得被测量的电压值是100V，而用万用表测得的电压值是90V，求本次测量数据对应的绝对误差、修正值、实际值相对误差分别是多少？
3 电量的测量
第三单元作业
1、分析直流双臂电桥比直流单臂电桥测量电阻精度高的原因。
4 典型非电量的测量
第四单元测验
1、热电偶的工作原理基于：
A、热膨胀原理
B、热电阻效应
C、热电效应
D、半导体热敏性
2、具有“开关特性”的热敏电阻是：
A、三者都具有
B、CTR
C、NTC
D、PTC
3、热电偶传感器对应特性：
A、无源传感器
B、有源传感器
C、非接触式
D、接触式
4、集成温度传感器AD590对应特性：
A、数字式
B、电压输出型
C、电流输出型
D、模拟式
5、集成温度传感器DS18B20对应特性：
A、数字式
B、单总线数据接口方式
C、电压输出型
D、模拟式
6、金属热电阻对应特性：
A、无源传感器
B、有源传感器
C、接触式
D、非接触式
7、构成热电偶的两部分材料要相同。
8、在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同并且均质，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响。
9、热电偶分度表的制定对冷端温度无要求。
10、PT100的型号含义是：当温度为100°C时，铂热电阻对应阻值为100Ω。
11、铂热电阻在–200℃～850℃温度区间，对应的热电阻阻值与温度的函数关系式是相同的。
12、铂热电阻具体采用二线制、三线制、四线制接法对温度测量结果无影响。
13、半导体热敏电阻NTC对应的温度-电阻特性是：温度增高，热敏电阻阻值减小。
14、半导体热敏电阻的阻值与温度之间为非线性函数关系。
15、金属热电阻即为铂热电阻。
16、CTR具有正温度系数。
第四单元作业
1、请结合PT100铂热电阻分度表，明确： （1）当温度为73℃时，测得热电阻阻值应为多大？ （2）当温度为-16℃时，测得热电阻阻值应为多大？ （3）当测得热电阻阻值为105.15Ω时，测温对象温度为多少？ 【PT100铂热电阻分度表，见金属热电阻视频或课件】
2、
3、
5 阻抗式结构型传感器
第五单元测验
1、应用电容式传感器测量土壤湿度，具体选用的传感器类型为：
A、变间隙型
B、变面积型
C、变介电常数型
D、变结构型
2、互感型电感式传感器主要划分为三种类型：
A、变气隙式
B、变面积式
C、螺线差铁型式
D、差动式
3、可用于实现位移测量的传感器类型有：
A、电容式传感器
B、电涡流传感器
C、可变磁阻式电感式传感器
D、电阻应变片式传感器
4、金属应变片受拉时，阻值变大。
5、电阻应变片即为弹性敏感构件。
6、电阻应变片直流电桥测量转换电路是将压力的变化导致的阻值的变化转换为电压的变化。
7、直流全桥电阻应变片测量转换电路中，四个桥臂的电阻应变片可以随意接入，不用考虑受拉力或受压力的状态。
8、构建半桥或全桥电阻应变片测量转换电路，唯一的目的是提高测量灵敏度。
9、差动式电容式传感器比非差动式的电容式传感器灵敏度高、线性度好。
10、电容式传感器的谐振测量转换电路是将被测量的变化导致的电容量的变化转换为电压量输出。
11、电容式传感器的差动脉宽调制测量转换电路的输出信号是PWM波形，是将被测量的变化导致的电容量的变化转换为脉冲波形占空比的变化。
12、电容式传感器的二极管环形检波测量转换电路是将被测量的变化导致的电容量的变化转换为电流量输出。
13、电涡流传感器属于接触式测量传感器的一种。
14、电磁炉的工作原理是应用电涡流的热效应。
15、高频反射式的电涡流传感器集肤效应强。
16、低频透射式的电涡流传感器没有集肤效应。
17、交流电在金属导线中传输，在导线横截面上，中心区域电流密度小，甚至电流为零。
18、差动变压器式传感器属于互感型电感式传感器。
19、变间隙式电感式传感器的工作原理是：被测量的变化导致铁心气隙的变化，进而导致磁阻的变化，最后导致电感量的变化。
20、电涡流传感器属于可变磁阻式的电感式传感器。
第五单元作业
1、
2、
6 压电式传感器
第六单元测验
1、压电式传感器属于有源传感器。
2、石英晶体属于压电多晶材料。
3、压电陶瓷是一种经极化处理后的人工单晶压电材料。
4、正压电效应是将机械能转换为电能。
5、压电打火机的工作原理是逆压电效应。
6、压电陶瓷扬声器（喇叭）的工作原理是逆压电效应。
7、压电式超声波接收器的工作原理是逆压电效应。
8、压电式传感器可以等效为一个电荷源与一个电容器并联的电荷发生器。
9、压电式超声波测力传感器的工作原理是正压电效应。
10、压电式传感器可以用一个电压源与一个电容器的并联电路进行等效。
11、超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，能量将发生衰减
12、纵波在水中的传播速度比在空气中的传播速度快。
13、纵波的质点振动方向与波的传播方向垂直，能够在固体、液体、气体中传播。
14、当超声波的频率确定时，波长越长，传播波速也越快。
15、对压电材料按固定方向施力，令其发生机械形变，压电材料内部产生极化现象，同时在它的某两个表面上分别产生正、负电荷，产生内电场。当去除外力后，正、负电荷随之消失。
第六单元作业
1、超声波传感器在实际生产、生活、医疗等领域应用非常广泛。根据主要构成材料和工作原理的不同，对应压电式、磁致伸缩式、电磁式三种主要类型。请列举一种压电式超声波传感器的工程应用案例名称（描述尽量详细、完整），并明确此工程应用的工作原理是应用正压电效应？逆压电效应？或同时应用正、逆压电效应。 例如： （1）工程应用案例名称描述“应用压电式超声波传感器对钢板厚度采用脉冲反射法进行测量”。 （2）工作原理：通过超声波发射探头发射超声波（逆压电效应）,利用超声波从一种介质传播到另一种介质时，在两介质的分界面处会发生反射的特性，将超声波发射探头紧贴被测物体表面，只要得到：从超声波脉冲发出到超声波接收探头（正压电效应）接收到从被测物体底部反射回的超声波脉冲的时间间隔，再根据超声波在被测物体中的传播速度，就可以计算出被测物体的厚度。 此工程应用案例同时应用了正压电效应和逆压电效应。 （提醒：一般超声波探头为双晶一体式：既能发射超声波，也能接收超声波。）
7 光电式传感器
7.1 光电器件的光电效应随堂测验
1、本节课中我们学习了六种光电器件，其中光电二极管的工作原理是
2、光电池的工作原理是
3、光电管的工作原理是
第七单元测验
1、在光线作用下，使电子逸出物体表面的光电效应称为外光电效应。
2、受光照射，材料的电导率发生变化的现象属于外光电效应
3、在光线作用下能够使物体产生一定方向电动势的光电效应，称为光生伏特效应。
4、光电二极管工作在反向偏置状态
5、光敏电阻在无光照时，呈高阻状态，暗电阻很大。
6、真空光电管的工作原理是外光电效应。
7、光电倍增管的工作原理是内光电效应。
8、硒光电池的工作原理是光生伏特效应。
9、当进入光纤纤芯的入射光的入射角小于临界角时，光线会在纤芯内部发生连续全反射，直至由终端面射出。
10、光敏电阻的光照特性非线性明显，所以多用于制作光照开关量传感器。
11、光电池用作线性光照检查元件时，应工作在开路状态。
12、光纤波导（光纤）的基本工作原理为斯涅尔定律：当进入纤芯的入射光的入射角大于临界角时，光线会在纤芯内发生连续向前的全反射，直至由终端面射出，不再折射入包层。
13、非功能型光纤传感器中的光纤不仅作为光的传输介质，还作为传感器敏感元件。
第七单元作业
1、红外线遥控是目前应用非常广泛的一种通信和遥控手段：许多家用电器（电视机、空调、风扇等）和玩具的信号控制，常采用的控制方式就是红外遥控方式。请自行选择一种红外遥控方式应用案例，简述其工作原理。 【注意：答案的组织，请从以下几方面进行思考。】 （1）红外遥控对象名称； （2）应用案例中的红外光发射器件、红外光接收器件具体对应的元件名称； （3）驱动红外光发射器件的电信号的编码格式是NEC还是RC5，或者是其他格式? 载波信号频率是多大？ （4）按照红外信号发射、接收的信号处理前后顺序，对编码、解码、调制、解调四个功能模块进行正确顺序排序。
8 磁敏传感器
第八单元测验
1、霍尔元件越薄，其灵敏度越高。
2、只有半导体材料通电后置于磁场中才具有霍尔效应。
3、霍尔元件控制电流也可以是交流电，对应得到的霍尔电压则为交流电压。
4、将通以激励电流的霍尔传感器置于磁感应强度为零的磁场中，其输出的霍尔电势理论分析应该为零，但在实际应用中一般不为零，需要对其进行电位补偿。
5、线性型霍尔传感器的输出特性曲线只有线性区域对应，其输出电压与磁感应强度成正比。
6、霍尔效应产生的实质是在磁场中运动的载流子受到洛伦兹力的作用而发生偏移，在导体内部产生附加电场。
7、因材料温度系数的不同，由GaAs（砷化镓）半导体材料制作的霍尔元件适合选用恒流驱动方式；而由InSb（锑化铟)半导体材料制作的霍尔元件适合选用恒压驱动方式。
8、磁敏二极管只能测量磁感应强度值的大小，不能测量磁场的方向。
9、纵向磁阻效应比横向磁阻效应大。
10、霍尔元件同时具有霍尔效应和磁阻效应。
11、韦根德器件属于无源磁敏传感器，在使用时不需要外加电源。
12、半导体磁敏电阻元件只具有磁阻效应，不具有霍尔效应。
13、开关型霍尔传感器回差值越小，说明其抗干扰能力越强。
14、不是所有的霍尔传感器都有四个引脚输出：两个激励电流引入端，两个霍尔电势输出端。
15、磁电阻率效应，又被称为物理磁阻效应、常磁阻效应，于1856年，由英国著名物理学家、发明家威廉·汤姆森，即开尔文勋爵发现。
16、半导体磁敏电阻元件对温度敏感，在应用时需要注意温度补偿问题。
17、金属材料和半导体材料都具有几何磁阻效应。
18、对于半导体材料的几何磁阻效应特性表现是：长宽比越小，几何磁阻效应越强。
第八单元作业
1、说明霍尔效应和磁阻效应的联系与区别。
9 数字式传感器
第九单元测验
1、数字编码器能够将直线运动或转角运动直接转换为数字信号。
2、根据检测原理的不同，数字编码器对应增量式、绝对式和混合式三种类型。
3、双通道增量式光电编码器能够判别码盘旋转方向，不具备基准点定位功能。
4、
5、绝对式光电编码器若采用二进制格雷编码，能够有效消除非单值性误差。
6、绝对式光电编码器输出的数码位数与其码盘上的码道数一致。
7、计量光栅传感器可以用于测量长度、位移、加速度和应变等物理量。
8、绝对式光电编码器只能得到相对于某个基准点的相对位置增量，不能直接检测出绝对位置信息。
9、每米内的栅线数量被称为栅线密度。
10、计量光栅传感器主要是利用光的干涉现象形成的莫尔条纹进行检测。
11、横向莫尔条纹由计量光栅传感器的标尺光栅和指示光栅间存在相对位移时产生。只有在两光栅恒定夹角很小的前提下，莫尔条纹间距与光栅的栅距才呈正比关系。
12、黑白光栅也被称为幅值光栅；闪耀光栅也被称为相位光栅。
13、计量光栅传感器中单个栅线存在的工艺制造尺寸误差，会由于误差平均效应的存在，在测量系统总误差中，影响数值被大幅衰减。
14、两块光栅相叠加，只要其栅距相等，不论有无夹角，都会产生横向莫尔条纹。
15、横向莫尔条纹的移动方向与两光栅的相对移动方向有确定关联性。
电子测量与传感器技术期末考试
电子测量与传感器技术期末考试
1、计量是利用技术和法治手段实现单位统一和量值准确可靠的测量，那么计量的基准从下至上分别是哪四级？（4分）分别对应的单位是什么？（4分）量值的传递方向、溯源方向是什么？（2分）
2、为了保证测量结果的准确性，必须定期对在测量使用过程中的仪器进行哪两步工作？（2分）测量有很多特征值，其中传感器最小的可测输入量用哪个特征值表示？（2分）传感器最小的可测输入量的变化量用哪个特征值表示？（2分）衡量传感器对输入量变化的反映能力用哪个特征值表示？（2分）数字式万用表测量电阻阻值分别属于哪两种测量方法？（2分）
3、有两只电压表A和B，当A的测量值为21V时，其实际值是20V；当B的测量值为98时，其实际值是99V，试着用两个电压表的实际值相对误差方法来比较哪个表更准确？（10分）列出计算过程和引用公式。其中A的量程是50V，1.5级，B的量程是100V，0.5级，下限值均为零，请试着用两个电压表的最大引用误差方法来比较哪个电压表测量更准确？（10分）
4、直流电阻测量方法中，直流单臂电桥适用于测量阻值范围是多少的直流电阻？（2分）直流双臂电桥适用于测量阻值范围是多少的直流电阻？（2分）谐振替代法的测电容器时？什么情况下选择并联替代法？（3分）什么情况下选择串联替代法？（3分）
5、霍尔效应的定义及霍尔传感器的工作原理？（5分）分析光栅传感器为什么具有较高的测量精度？（5分）
6、请以调研报告的形式完成。无源传感器和有源传感器的准确定义（标注定义来源），我们已学过的传感器哪些属于有源传感器？哪些是无源传感器？请大家一定多查期刊、论文、著作。不要直接百度。具体模板下载附件