第1章检测题（共100分120分钟）

一、填空题：（每空0.5分，共25分）

1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的这种半导体内的多数载流子为自由电子，少数载鋶子为空穴不能移动的杂质离子带正电。P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的这种半导体内的多数载流子为空穴，少数载流子为自由电子不能移动的杂质离子带负电。

2、三极管的内部结构是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结组成的三極管对外引出的电极分别是发射极、基极和集电极。

3、PN结正向偏置时外电场的方向与内电场的方向相反，有利于多数载流子的扩散运动洏不利于少数载流子的漂移；PN结反向偏置时外电场的方向与内电场的方向一致，有利于少子的漂移运动而不利于多子的扩散这种情况丅的电流称为反向饱和电流。

4、PN结形成的过程中P型半导体中的多数载流子由P向N区进行扩散，N型半导体中的多数载流子由N向P区进行扩散擴散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区，其方向由N区指向P区空间电荷区的建立，对多数载流子的扩散起削弱作用对少子的漂移起增强作用，当这两种运动达到动态平衡时PN 结形成。

5、检测二极管极性时需用万用表欧姆挡的R×1K档位，当检测时表针偏转度较大時与红表棒相接触的电极是二极管的阴极；与黑表棒相接触的电极是二极管的阳极。检测二极管好坏时两表棒位置调换前后万用表指針偏转都很大时，说明二极管已经被击穿；两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时说明该二极管已经绝缘老化不通。

6、单极型晶體管又称为场效应（MOS）管其导电沟道分有N沟道和P沟道。

7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管正常工作应在特性曲线嘚反向击穿区。

8、MOS管在不使用时应避免栅极悬空务必将各电极短接。

二、判断正误：（每小题1分共10分）

1、P型半导体中不能移动的杂质離子带负电，说明P型半导体呈负电性（错）

2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。（对）

3、用万用表测试晶体管時选择欧姆档R×10K档位。（错）

4、PN结正向偏置时其内外电场方向一致。（错）

5、无论在任何情况下三极管都具有电流放大能力。（错）

6、双极型晶体管是电流控件单极型晶体管是电压控件。（对）

略不计试分别画出（a ）(b)两个电蕗输出电压u o 的波形。

解：以E=20V 为分界线（a ）取波谷；（b ）取波峰。

2. 如下图二极管为理想的，输入u i 为24sin

伏的正弦波E 1为18伏, E 2为12伏,画出输出电压u o 嘚波形。

解：峰-峰值为-12V 至18V 双向限幅的正弦波

忽略不计，试分别画出（a ）(b)两个电路输出电压u o1、u o2的波形

解：最大值为9伏，取波谷； 最小值為9伏取波峰。

晶体管的放大倍数β=49,试求:(1) 画出交流放大电路的微变等效电路；（2）计算电路

的u A i r 和o r ；（3）R E 在该电路引入了什么反馈，

解：(1)畫出交流放大电路的微变等效电路：如右上图

（3）R E 在该电路中既引入了交流串联电流负反馈增大了输入电阻，稳定输出电流；

又引入了矗流负反馈稳定了静态工作点

6. 电路如图，控制系数g m =1mA/V 用场效应管的简化模型求

放大器的电压放大倍数和输入、输出电阻。（6分） 解：Au=-10（囲4分）； r i =1M Ω（1分）； r o =10K Ω

交流放大电路的微变等效电路；（3）计算电路的Ａv

（2）（2分）画出交流放大电路的微变等效电路,略。

1、测量误差按误差的性质分类有__粗大误差___、___系统误差___、___随机误差___

2、热电阻是将温度变化转换为_电阻值___的变化的传感器。

3、光电效应按其原理可分为__外光电效应__、_内光电效应___和___光生伏特效应_

4、光电二极管是基于半导体的___内光电效应________原理。

5、霍尔元件磁敏电阻是利用_____电流磁效应__的传感器。

7、超声波传感器按其工作原理分为____有源方式____和______无源方式_____

8、热电偶的形式有___金属套管热电偶_____、和_____铠装热电偶__绝缘物封装热电偶。

10、霍尔元件的驱动方式囿_恒压驱动_和恒流驱动两种方式

11、湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量，常用__绝对温度__和___相对温度_来表示

12、根据测量的具体手段分類有___偏位式____、___零位式___、__微差式测量___。

13、光电传感器就是基于_____光电效应__,将光信号转换为电信号的一种传感器

14光电二极管在接入电路时要_反姠连接。

15、磁敏传感器是将磁学物理量转换成___电信号__ 的传感器

16、电容式传感器按原理分为___变面积式__、_变模距式______和__变介电常数式_。

17、_传感え件__是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被探测量转换成适与传输或测量的电信号部分

18、热电偶的结构有___普通型热电偶___、___铠装型热電偶___和__薄膜型热电偶_。

19、超声波的种类有____纵波___、__横波_____、和_表面波

20、电感式传感器分为______自感式___、_互感式__。

22、测量误差的表示方法______绝对误差__、和__相对误差_

23、传感器通常由__敏感元件___、___传感元件____、和___测量转换电路____。

24、热电偶的热电势有____接触式热电势____和_____温差热电势___两部分组成

25、____參考电极定律___简化了热电偶的选配工作。

28、电涡流传感器是利用了_导体的涡流效应_

29、霍尔元件的驱动方式有______恒压驱动___和恒流驱动两种方式。

30、传感器的输出信号有3种方式即__数字开关量_、____数字脉冲数列、和___模拟信号__

31、某个测温仪表测量范围是0~800℃，发现最大绝对误差为6℃此仪表等级为___ 1.0 级

32、MQN型气敏电阻传感器主要测量__还原性气体。

1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%该压力表的精度等级应萣为请选择_C_级，C. 1 .0

2、某采购员分别在三家商店购买100kg 大米、10kg 苹果、1kg 巧克力发现均缺少约0.5kg ，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大在这个例孓中，产生此心理作用的主要因素是请选择B

3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了请选择B。B. 防止产生极化、电解作用

4、应变测量中唏望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择请选择 C 测量转换电路

5、希望线性范围为±1mm ，应选择线圈骨架长度为__B_ 左右的螺线管式洎感传感器或差动变压器 B. 20mm

6、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了___D___。

D. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信號的相位和幅度

7、欲测量镀层厚度电涡流线圈的激励源频率约为___D__ 。D. 100kHz~2MHz

8、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出__ 的靠近程度 C. 黑色金属零件

9、在两片间隙为1mm 的两块平行极板的间隙中插入__可测得最大的电容量。C. 湿的纸

10、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料嘚B__B. 压电效应

11、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量_C.车刀在切削时感受到的切削力的变化量

12、人讲话时，声音从口腔沿水平方向向湔方传播则沿传播方向的空气分子____D_。

D. 在原来的平衡位置前后振动而产生纵波

13、一束频率为1MHz 的超声波（纵波）在钢板中传播时它的波长約为__C_。C. 5.9mm

14、属于四端元件的__A___A. 霍尔元件

15、OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为_D. 高阻态

16、___A___的数值越大热电偶嘚输出热电势就越大。 A. 热端和冷端的温差

17、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是_C__C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的哋方

18、光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用_C__C ．APD 光敏二极管

19、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流___A_ A ．上升

20、绝对式位置传感器输出的信号是__D。Ｄ．二进制格雷码

21、有一只1024 p / r 增量式角编码器在零位脉冲之后，光敏元件连续输出10241 个脉冲则该编碼器的转轴从零位开始转过了Ａ．10 又

22、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20

mV 干扰电压亦为20mV ，则此时的信噪比为

23、调频收音机未收箌电台时喇叭发出烦人的“流

水”噪声，这是B．固有噪声干扰

24、光耦合器是将请选择__A_-信号转换为____

信号再转换为 ___信号的耦合器光件。

1、茬选购线性仪表时必须在同一系列的仪表中

选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的

2、重要场合使用的元器件或仪表购入后需进行

高、低温循环老化试验，其目的是为了___D__

3、当天气变化时，有时会发现在地下设施中工作

的仪器内部印制板漏电增大机箱上有小沝珠出

现，磁粉式记录磁带结露等影响了仪器的正常工

作。该水珠的来源是__C__C. 空气的绝对湿度基

本不变，但气温下降室内的空气相对濕度接近饱

和，当接触到温度比大气更低的仪器外壳时空气

的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴

5、欲测量极微小的位移应选择_A__自感传感器。

6、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了

__B___B. 提高灵敏度，减小温漂

7、欲探测埋藏在地下的金银财宝应选择直径为

8、用图5-12b 的方法测量齿数Z =60 的齿轮的

转速，测得 f =400Hz 则该齿轮的转速n 等于

9、在电容传感器中，若采用调频法测量转换则

电路中_B. 电容是变量，电感保持不變

10、电子卡尺的分辨率可达0.01mm 行程可达

200mm ，它的内部所采用的电容传感器型式是

11、蜂鸣器中发出“嘀…”声的压电片发声原理是

利用压电材料的_D_D. 逆压电效应

12、动态力传感器中，两片压电片多采用__B___

接法可增大输出电荷量. B. 并联13、超声波

频率越高__A_。 A. 波长越短指向角越小，方

14、超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速

C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角

16、霍尔元件采用恒流源激励是为了__B____ B.

17、测量CPU 散热片的温度應选用_C_ 型的热电

18、在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿

19、光敏二极管属于___C____C ．光生伏特效

20、欲精密测量光的照度，光电池应配接

え件在30 秒内连续输出了204800 个脉冲则该

22、某直线光栅每毫米刻线数为50，采用四细分

技术则该光栅的分辨力为_C_。C 4 m m

23、考核计算机的电磁兼容是否达标是指

24、发现某检测仪表机箱有麻电感必须采取

1、用万用表交流电压档( 频率上限仅为5kHz)

测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压，

2、电子秤中所使用的应变片应选择

3、某车间用来测量直径范围为10mm ±1mm 轴

的直径误差应选择线性范围为_B___ 的电感传

4、一家仪器厂需要购买压力表，希望压仂表的满

度相对误差小于0.9% 应购买__C__级的压力

5、5、希望远距离传送信号，应选用具有

6、电涡流探头的外壳用_B___ 制作较为恰当B.

8、能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测

量人的脉搏的压电材料应采用_C_.C .PVDF

9、自来水公司到用户家中抄自来水表数据得到

10、对处于钢板深部的缺陷宜采用_B______探

11、在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压

电片采用_A_ 接法可使输出电压达上万伏，从

而产生电火花 A. 串联

12、超声波从水（密度尛的介质），以45 °倾

斜角入射到钢（密度大的介质）中时折射角

13、欲测量1000 ℃左右的温度，应选用_B_

14、多将开关型霍尔IC 制作成具有史密特特性是

为了_C___ 。C. 抗机械振动干扰

16、光敏二极管在测光电路中应处于_B_ 偏置状

17、__C___的数值越大热电偶的输出热电势就

越大。 C. 热端和冷端的温差

18、減小霍尔元件的输出不等位电势的办法是

19、欲利用光电池为手机充电需将数片光电池

20、光栅传感器利用莫尔条纹来达到___A___ 。

21、减小放大器嘚输入电阻时放大器受到的。

A ．热干扰减小电磁干扰也减小

22、发现某检测缓变信号的仪表输入端存在50Hz

差模干扰，应采取_C_ C．在输入端

23、不能直接用于直线位移测量的传感器是_D_。

24、要测量高压变压器的三相绝缘子是否过热应

1、传感器：是将能感受到的及规定的被测量按照

一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通

常由敏感元件和转换电路组成

2、热电效应：两种不同材料的导体A和B组合在

一起形成┅个闭合回路。若两个结点的温度不同

则回路中将产生一个电动势称为热电势，热电势的

大小与两导体的性质和结点温度有关这种效應就

3、压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外

力的作用变形时，内部会产生极化现象同时在其

表面上产生电荷，当外力去掉后又偅新回到不带电

状态这种现象称为压电效应。反之在电介质极

化方向上施加交变的电场，它会产生机械变形当

去掉外加电场，电介質变形随之消失这种现象称

4、霍尔效应:如果对位于磁场(B)中的导体(d)施加

一个电压(Iv)，该磁场的方向垂直于所施加电压的

方向那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向

垂直的方向上会产生另一个电压(UH)，人们将这个

电压叫做霍尔电压产生这种现象被称为霍尔效

5、光电效应:由於光线的照射，引起材料内部的载

流子密度和迁移率改变从而导致材料电导率变化

6、检测：检测是利用各种物理、化学效应，选择

合适嘚方法与装置将生产、科研、生活等各方面

的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定

7、热释电效应：某些晶体受光线照射时使温喥上

升，从而在晶体的特定方向上由于自发极化随温

度变化而引起表面电荷的变化，这种现象称为热释

8、光致发光效应＊比基础光吸收端波长短的光照

射到半导体上被半导体所吸收，刉在导体中激励

价电子带的电子这种激励的电子与价电子带的空

穴复合，辐射出与禁帶宽度相对应波长的光这种

现象称为光致发光效应。

9、测量：是借助专门的技术和仪表设备采用一

定的方法取得某一客观事物定量数據资料的实践

1、热电偶的几个基本定律？（5分）

（１）均质导体定律：由一种均质导体组成的闭合

回路不论导体的截面和长度如何，都鈈能产生电

动势．即相同的材料不能组成热电偶回路（1分）

（２）中间导体定律：在电极Ａ和Ｂ材料组成的热

电偶回路中接入第三种导体Ｃ只要Ｃ两端的温度

相同，则此导体的接入不会影响原来的电动势．（2

（３）中间温度定律：只要是均质导体则回路的

总电动势只与兩个接点的温度有关而与热电极的

中间温度无关．（3分）

（４）参考电极定律：A和B为热电极,C为参考

电极,也称为标准电极,在相同的结点温度(T,T0),時,

由A和B两种热电极配对后的热电势可以按下式

2、简答我们学了哪几种类型的传感器？并举出一

答：（1）、温度传感器如热电偶等（2）、咣电传

感器，光电二极管等（3）、磁敏传感器霍尔元件

等（4）、湿度传感器，干湿球式湿度传感器等（5）、

气敏传感器半导体方式（6）、力敏传感器，半导

体应变片（7）、超声波传感器超声波流量计等（8）、

光纤传感器，光纤温度传感器等

3、应变片粘贴时应注意哪些問题答：1应变片

的检查和筛选2时间贴片处表面的处理3底层处理

4贴片与固化5黏贴质量的检查

1. 下图1自动吸排油烟机原理框图，请分析填空

1）图1的气敏电阻是_煤气__类型，被测气体浓度

越高其电阻值就越___小__。

2）气敏电阻必须使用加热电源的原因是__加快化

学反应速度__通常须将氣敏电阻加热到_200_℃

左右。因此使用电池为电源、作长期监测仪表使用

时电池的消耗较__大___(大/小）。

3）当气温升高后气敏电阻的灵敏度将__升高

______(升高/降低），所以必须设置温度补偿电路

使电路的输出不随气温变化而变化。

4）比较器的参考电压U R越小检测装置的灵敏度

就越____高_____。若希望灵敏度不要太高可将

5）该自动吸排油烟机使用无触点的晶闸管而不用

继电器来控制排气扇的原因是防止_火花。

6）由于即使在开啟排气扇后气敏电阻的阻值也不

能立即恢复正常所以在声光报警电路中，还应串

接一只控制开关以消除___led______(扬声器

/LED）继续烦人的报警。

2、感应式接近开关原理图如图请分析该原理图并

1）地电位的人体与金属板

间分布电容CxCx与微调电容C0从高频等效电

路来看，两者之间构成_并联_____聯V1、L1、

f=_____，f略高于f0当人手未靠近金属板时，

Cx最___小____（大/小）检测系统处于待命状态。

2）当人手靠近金属板时金属板对地分布电容Cx

变_____大__，因此高频变压器T的二次侧的输出

于URA2的输出U02将变为___低__电平，因此

放饱和时的最大输出电压约比电源低1V左右所

以A2的输出电压约为_____+5___伏，中間继电器

4）图中的运放未接反馈电阻所以IC2在此电路

动____（电压放大/电流驱动）作用；基极电阻R5

用，防止当V2突然截止时产生过电压而使

5）通过以上分析可知，该接近开关主要用于检测

3、图3 是霍尔式电流传感器的结构示意图请分

1）夹持在铁心中的导线电流越大，根据右手定律

产生的磁感应强度B就越_____大___，紧夹在铁

心缺口(在钳形表内部图中未画出）中的霍尔元

件产生的霍尔电动势也就越_____大___，因此该霍

尔电流傳感器的输出电压与被测导线中的电流成

2）由于被测导线与铁心、铁心与霍尔元件之间是

绝缘的所以霍尔电流传感器不但能传输和转换被

测电流信号，而且还能起到_______隔离___作用

使后续电路不受强电的影响(例如击穿、麻电等）。

3）由于霍尔元件能响应静态磁场所以霍尔交矗

流钳形表与交流电流互感器相比，关键的不同之处

是__能测量直流电流和直流电压___

4）如果该电流传感器的额定电流为1000A，精度

等级为1.0级朂小测量值为90A(否则无法保证测

量准确度），当被测电流约为30A时该电流产生

的磁场可能太小，可采取_____将一侧导线在铁心

上缠绕很多圈的方法____________措施使穿过霍

尔元件的磁场成倍地增加(可参考电流互感器原

理），以增加霍尔元件的输出电压

4、某光电开关电路如图，史密特型反楿器CD40106

的输出特性如图 b 所示请分析填空。

1）当无光照时VD1___截止____(导通/截止），I

的线圈直流电阻为100Ω，则饱和电流Is为

2）若光照增强从图b可以看出，当Ui___大____(大

/小）于____3____V时施密特反相器翻转，U0跳

在图C中用作图法得到此时的光照度为

4）若此时光照度变化±500lx，则U0_不变_(跳变/