Xm41—1：测量的定义？
答：测量是以确定被测量的值或获取测量结果为目的的一系列操作。 所以, 测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较， 确定被测量对标准量的倍数。 1—2：什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误差？
答：绝对误差是测量结果与真值之差,
即: 绝对误差=测量值—真值
相对误差是绝对误差与被测量真值之比,常用绝对误差与测量值之比,以百分数表示 , 即: 相对误差=绝对误差/测量值 ×100%
引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示, 即: 引用误差=绝对误差/量程 ×100%
1—3什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？它们通常应用在什么场合？ 答： 测量误差是测得值减去被测量的真值。
测量误差的表示方法：绝对误差、 实际相对误差、引用误差、基本误差、附加误差 。当被测量大小相同时，常用绝对误差来评定测量准确度；相对误差常用来表示和比较测量结果的准确度；引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法，基本误差、附加误差适用于传感器或仪表中。
2－1：什么是传感器？它由哪几部分组成？它的作用及相互关系如何？
答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 通常，传感器由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分； 转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
2—2：什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些性能指标的含义？ 答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。灵敏度定义是输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的相应输入量增量Δx之比。传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。
2－3：什么是传感器的动态特性？它有哪几种分析方法？它们各有哪些性能指标？ 答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性；
（2）分析方法：时域分析法—— ① 时间常数； ② 延迟时间td③ 上升时间tr; ④ 峰值时间tp⑤ 超调量σ ⑥ 衰减比d
复频域传递函数
频率域特性频率——通频带、工作频带、时间常数、 固有频率、相位误差、跟随角。 第三章应变式传感器
1． 什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
答：在外力作用下，导体或半导体材料产生机械变形，从而引起材料电阻值发生相应变 化的现象，称为应变效应。其表达式为dR/R=kε，式中K为材料的应变灵敏系数，当 应变材料为金属或合金时，在弹性极限内K 为常数。金属电阻应变片的电阻相对变化量dR/R 与金属材料的轴向应变ε成正比，因此，利用电阻应变片，可以将被测物体的应变ε 转换成与之成正比关系的电阻相对变化量，这就是金属电阻应变片的工作原理。 2． 试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿办法。
答：由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差，称为应变片温度误差。
产生应变片温度误差的主要原因有：⑴由于电阻丝温度系数的存在，当温度改变时，应变片的标称电阻值发生变化。⑵当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同时，由于温度的变化而引起的附加变形，使应变片产生附加电阻。电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片自补偿法两大类。电桥补偿法是最常用且效果较好的线路补偿法，应变片自补偿法是采用温度自补偿应变片或双金属线栅应变片来代替一般应变片，使之兼顾温度补偿作用。 3． 什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？ 答：如题图3-3 所示电路为电桥电路。若电桥电路的工作电源E 为直流电源，则该电桥称为直流电桥。 按应变所在电桥不同的工作桥臂，电桥可分为：
⑴ 单臂电桥，R 1为电阻应变片，R 2 、R 3、R 4为电
桥固定电阻。其输出电压为。
⑵ 差动半桥电路，R 1、R 2为两个所受应变方向相反的
应变片，R 3 、R 4 为电桥固定电阻。其输出电压为：
。
⑶差动全桥电路，R1、R2、R3、R4 均为电阻应变片，且相邻两桥臂应变片所受应变方向相反。其输出电压为：
。
5. 图示为一直流应变电桥。图中E=4V，R1= R 2= R 3= R 4= 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Uo=? （2） R1、R2 都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压Uo =?
（3） 题（2）中，如果R1与R2感受应变的极性相反，且ΔR1= ΔR2 = 1.2，电桥输出电压Uo=？
第四章 电感式传感器
1.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？
答：原因：（1）由于两电感线圈的电气参数及导磁体几何尺寸不完全对称，在两电感线圈上的电压幅值和相位不同，从而形成零点残余电压的基波分量。（2）由于传感器导磁材料磁化曲线的非线性（如铁磁饱和、磁滞损耗），使激励电流与磁通波形不一致，从而形成零点残余电压的高次谐波分量。
为减小电感式传感器的零点残余电压，可采取以下措施：
①在设计和工艺上，力求做到磁路对称，铁芯材料均匀；要经过热处理以除去机械
②在电路上进行补偿。
2.简述相敏检波电路的工作原理，保证其可靠工作的条件是什么?
答：相敏检波电路如图4-18所示。图中VD1、 VD2、VD3、VD4为四个性能相同的二极管，以同一方向串联接成一个闭合回路， 形成环形电桥。输入信号u2(差动变压器式传感器输出的调幅波电压)通过变压器T1加到环形电桥的一个对角线上。参考信号us通过变压器T2加到环形电桥的另一个对角线上。 输出信号uo从变压器T1与T2的中心抽头引出。图中平衡电阻R起限流作用，以避免二极管导通时变压器T2的次级电流过大。RL为负载电阻。us的幅值要远大于输入信号u2的幅值，以便有效控制四个二极管的导通状态，
且us和差动变压器式传感器激磁电压u1由同一振荡器供电， 保证二者同频同相（或反相）。
3.何谓涡流效应？怎样利用涡流效应进行位移测量？
答：电涡流效应是指金属导体置于交变磁场中会产生电涡流，且该电涡流所产生磁场的方向与原磁场方向相反的一种物理现象。
电涡流传感器的敏感元件是线圈，当给线圈通以交变电流并使它接近金属导体时，线圈产生的磁场就会被导体电涡流产生的磁场部分抵消，使线圈的电感量、阻抗和品质因数发生变化。 这种变化与导体的几何尺寸、导电率、导磁率有关，也与线圈的几何参量、电流的频率和线圈到被测导体间的距离有关。至于进行位移测量，可根据实际的已知位移量来标定固定的线圈下的电感量，从而以此进行位移的测量。 第五章 电容式传感器
1.根据工作原理可将电容式传感器分为那几种类型？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？
答：根据电容式传感器的工作原理，电容式传感器有三种基本类型，即变极距(d)型（又称变间隙型）、变面积(A)型和变介电常数(ε)型。变间隙型可测量位移，变面积型可测量直线位移、角位移、尺寸，变介电常数型可测量液体液位、材料厚度。电容式传感器具有以下特点：功率小，阻抗高，由于电容式传感器中带电极板之间的静电引力很小，因此，在信号检测过程中，只需要施加较小的作用力，就可以获得较大的电容变化量及高阻抗的输出；动态特性良好，具有较高的固有频率和良好的动态响应特性；本身的发热对传感器的影响实际上可以不加考虑；可获取比较大的相对变化量；能在比较恶劣的环境条件下工作；可进行非接触测量；结构简单、易于制造；输出阻抗较高，负载能力较差；寄生电容影响较大；输出为非线性。
2.如何改善单极式变极距型传感器的非线性？
答：采用差动式结构，可以使非线性误差减小一个数量级。 第六章 压电式传感器
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？
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