傳感器與檢測技術(shù)題庫

1、一、選擇題1.傳感器的線性范圍愈寬，表明傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)且傳感器的（A）A.工作量程愈大C.精確度愈高B.工作量程愈小D.精確度愈低2.屬于傳感器動態(tài)特性指標(biāo)的是（B）A.固有頻率C.阻尼比B.靈敏度D.臨界頻率3.封裝在光電隔離耦合器內(nèi)部的是（D）A 兩個光敏二極管C 一個光敏二極管和一個光敏三極管B 兩個發(fā)光二極管D 一個發(fā)光二極管和一個光電三極管4.適合在爆炸等極其惡劣的條件下工作的壓力傳感器是（B）A.霍爾式C.電感式B.渦流式D.電容式5. 當(dāng)某晶體沿一定方向受外力作用而變形時，其相應(yīng)的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，去掉外力時電荷消失，這種現(xiàn)象稱為（D）A 壓阻效應(yīng)B 應(yīng)變效

2、應(yīng)C 霍爾效應(yīng)D 壓電效應(yīng)6.熱電偶式溫度傳感器的工作原理是基于（B）A.壓電效應(yīng)C.應(yīng)變效應(yīng)B.熱電效應(yīng)D.光電效應(yīng)7.礦燈瓦斯報警器的瓦斯探頭屬于（A）A.氣敏傳感器C.濕度傳感器B.水份傳感器D.溫度傳感器8.高分子膜濕度傳感器用于檢測（D）A.溫度C.絕對濕度B.溫度差D.相對濕度9. 下列線位移傳感器中，測量范圍最大的類型是（B）A 自感式 B 差動變壓器式 C 電渦流式 D 變極距電容式10. ADC0804 是八位逐次逼近型的（B）A.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器C.調(diào)制解調(diào)器B.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器D.低通濾波器11. 熱電偶的熱電動勢包括（A）A 接觸電勢和溫差電勢 B 接觸電勢和非接觸電勢C 非接

3、觸電勢和溫差電勢 D 溫差電勢和湯姆遜電勢12. 為了進行圖像處理，應(yīng)當(dāng)先消除圖像中的噪聲和不必要的像素，這一過程稱為 （C）A 編碼 B 壓縮 C 前處理 D 后處理13 熱敏電阻式濕敏元件能夠直接檢測（B）A 相對濕度B 絕對濕度 C 溫度D 溫度差14 衡量在同一工作條件下，對同一被測量進行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的不一致程度的指標(biāo)是（A）A.重復(fù)性C.線性度B.穩(wěn)定性D.靈敏度15 熱電偶傳感器通常利用電橋不平衡原理進行補償，其作用是（C）A 擴大量程B 提高靈敏度C 確保測量精度D 提高測量速度16. 便于集成化的有源帶通濾波器由運算放大器和（A）A RC 網(wǎng)絡(luò)組成B LC 網(wǎng)絡(luò)組成

4、C RL 網(wǎng)絡(luò)組成 D RLC 網(wǎng)絡(luò)組成17. 在下列傳感器中，將被測物理量的變換量直接轉(zhuǎn)換為電荷變化量的是（A）A 壓電傳感器B 電容傳感器C 電阻傳感器D 電感傳感器18. 靈敏度高，適合測量微壓，頻響好，抗干擾能力較強的壓力傳感器是（A）A.電容式C.電感式B.霍爾式D.渦流式19. 適合于使用紅外傳感器進行測量的被測物理量是（D）A 厚度B 加速度C 轉(zhuǎn)速D溫度20. 欲檢測金屬表面裂紋采用的傳感器是（B）A 壓磁式 B 電渦流式 C 氣敏式D 光纖式21. 相鄰信號在導(dǎo)線上產(chǎn)生的噪聲干擾稱為（B）A 電火花干擾B 串?dāng)_C 共模噪聲干擾D 差模噪聲干擾22. DAC0832 是一個具有

5、兩個輸入數(shù)據(jù)緩沖器的 8 位（C）A.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器C.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器B.雙向模擬開關(guān)D.采樣保持器23. 若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制的位數(shù)為 10，最大信號為 5V，則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為 （D）A 1.22 mV B 2.44 mVC3.66 mVD4.88 mV24. 用于識別條形碼的激光視覺傳感器中，其掃描作用的關(guān)鍵部件是（B）A 激光器B 高速旋轉(zhuǎn)多面棱鏡C 放大元件D 掃描線圈25 表示傳感器或傳感檢測系統(tǒng)對被測物理量變化的反應(yīng)能力的量為（B）A.線性度C.重復(fù)性B.靈敏度D.穩(wěn)定性26. 在壓電加速度傳感器中，將被測加速度轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ氖牵˙）A 壓電元件B 質(zhì)量塊C 彈性

6、元件D 基體27 變氣隙型位移傳感器的自感 L 與氣隙厚度 ä 的關(guān)系是（A）A.非線性關(guān)系C.對稱關(guān)系B.線性關(guān)系D.互補關(guān)系28. 紅外光導(dǎo)攝像管中，紅外圖像所產(chǎn)生的溫度分布可以在靶面上感應(yīng)出相應(yīng)電壓分布圖像的物理基礎(chǔ)是 （D）A 光電效應(yīng)B 電磁效應(yīng)C 壓電效應(yīng)D 熱電效應(yīng)29 壓磁式扭矩儀在測量時會引起下列哪個物理量的變化（B）A.電阻率C.介電常數(shù)B.磁導(dǎo)率D.熱導(dǎo)率30. 若信號通路中有用信號的功率 Ps=10mW，噪聲功率 PN=0.1mW ，則該信號通路中的信噪比為（C）A 1dB B 10dB C 20dB D 100dB31 利用環(huán)型干涉原理來測量的陀螺式角速度傳

7、感器是（A）A.激光陀螺式C.壓電陀螺式B.轉(zhuǎn)子陀螺式D.光纖陀螺式32 固體半導(dǎo)體攝像機所使用的固體攝像元件為（D）A. LCDC. CBDB. LEDD.CCD33 將毫伏表接人熱電偶回路中，只要保證兩個結(jié)點溫度一致，就能正確測出熱電動勢而不影響熱電偶的輸出，這一現(xiàn)象利用了熱電偶的.（C）A.中間溫度定律C.中間導(dǎo)體定律B.參考電極定律D.中間介質(zhì)定律34 由 RC 網(wǎng)絡(luò)與集成運算放大器組成的帶通濾波器需要的電容元件的個數(shù)最少為 （B）A 1 B 2 C 3 D 435 傳感器的分辨力越高，表示傳感器（D）A 遲滯越小B 重復(fù)性越好C 線性度越好D 能感知的輸入變化量越小36 通常在采樣保

8、持的輸出級采用緩沖器，其作用是（D）A 提高放大倍數(shù)B 增加信號輸出阻抗C 減小負(fù)載的輸入阻抗 D 增加負(fù)載的輸入阻抗37. 一般以室溫條件下經(jīng)過一定的時間間隔后，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時輸出的差異來表示傳感器的（C）A.靈敏度C.穩(wěn)定性B.線性度D.重復(fù)性38. 屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（D）A.幅頻特性C.相頻特性B.阻尼比D.靈敏度39. 電容式位移傳感器不能測量（D）A.液位B.濕度C.瓦斯?jié)舛菵.紙的厚度40. 差動變壓器式位移傳感器屬于（A）A.電感式傳感器C.光電式傳感器B.電容式傳感器D.電阻式傳感器41 差動電感式位移傳感器輸出的電壓信號是（A）A 調(diào)幅波B 調(diào)頻波C 脈幅

9、調(diào)制波D 脈寬調(diào)制波42 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于 （A）A.壓阻效C.壓電效應(yīng)B.熱電效應(yīng)D.壓磁效應(yīng)43 屬于發(fā)電型的測力傳感器有（D）A.電阻應(yīng)變式C.電容式B.電感式D.壓磁式44 正常人的心電圖信號是（C）A 數(shù)字信號 B 隨機信號C 模擬信號D 離散信號45 傳感器中直接感受被測量的部分是（）A 轉(zhuǎn)換元件 B 敏感元件C 轉(zhuǎn)換電路D 調(diào)理電路46 周期信號的幅值譜表示的是直流分量和各次諧波分量的（A）A 幅值和頻率的對應(yīng)關(guān)系B 幅值和初相位的對應(yīng)關(guān)系C 初相位和頻率的對應(yīng)關(guān)系 D 幅值和初相位與頻率的對應(yīng)關(guān)系47 信號的方差小，表示信號的（A）A 波動范圍小B 波動范圍大 C

10、平均功率小D 平均功率大48 光柵式位移傳感器可以測量（C）A 溫度B 濕度C 角位移D 加速度49 在下列位移傳感器中，既適合于測量大的線位移，又適合于測量大的角位移的是（D）A 電容式傳感器B 電感式傳感器C 電阻應(yīng)變式傳感器D 光柵傳感器50 溫度反映了物體內(nèi)部（B）A 電子運動的劇烈程度C 質(zhì)子運動的劇烈程度B 分子運動的劇烈程度D 原子運動的劇烈程度51 欲測量應(yīng)力選擇的傳感器是（A）A 應(yīng)變式B 壓電式C 光柵式D 霍爾式52 機械阻抗的振動測試中，阻抗頭的輸出是（B）A 激振力和振動位移 B 激振力和振動加速度C 振動位移和振動加速度 D 振動速度和振動加速度53 下列溫度傳感器

11、不屬于非接觸式溫度傳感器的是 （C）A 亮度式溫度傳感器 B 比色式溫度傳感器C P-N 結(jié)溫度傳感器D 全幅射溫度傳感器54 熱電偶的 T 端稱為（C）A.參考端C.工作端B.自由端D.冷端55 隨著溫度的升高，熱敏電阻的電阻率會（B）A.迅速增加C.緩慢增加B.迅速減小D.緩慢減小56 屬于傳感器時域動態(tài)特性指標(biāo)的是（A）A 階躍響應(yīng)B 固有頻率 C 臨界頻率D 阻尼比57 變壓器隔離電路中實現(xiàn)信號傳遞的途徑是（C）A 漏電耦合 B 電容耦合 C 磁通耦合 D 光電耦合58 在光柵位移傳感器的辨別方向的電路中，采用的信號相位差可取 （B）A0 度B 90 度C 180 度D 360 度59

12、 按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量轉(zhuǎn)換型的是（D）A 壓電式傳感器B 光電式傳感器C 熱電式傳感器D 壓阻式傳感器60 通常在微機控制的檢測系統(tǒng)中，完成多路切換的器件稱為（B）A 采樣保持器B 多路模擬開關(guān)C 集成運放D 濾波器二、填空題1、在機電一體化系統(tǒng)中，往往要求傳感器能長期使用而不需經(jīng)常更換或校準(zhǔn)。在這種情況下應(yīng)對傳感器的穩(wěn)定性有嚴(yán)格要求。2、線性電位計其長度單位的電阻值是常數(shù)。3、感應(yīng)同步器是利用電磁感應(yīng) 原理將線位移和角位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。4、氣敏傳感器是一種將檢測到的氣體成分和濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器5、紅外圖像傳感器通常是由紅外敏感元件和電子掃描電路組成。6、滑

13、動覺傳感器僅檢測工業(yè)機器人手指與操作物體在切向的檢測接觸表面法向的接觸或壓力。相對位移 ，而不7、薄膜熱電偶主要用于測量固體表面小面積瞬時變化的溫度。8、比色溫度傳感器以測量兩個波長的輻射亮度之比為基礎(chǔ)，通常將波長選在光譜的紅色和藍色區(qū)域內(nèi)。9、濕敏元件利用濕敏材料吸收空氣中的水份而導(dǎo)致本身電阻值 發(fā)生變化的原理而制成。10 光柵位移傳感器無細分時，分辨率為 0.02mm，在四細分后，其分辨率為0.005mm。11、抑制干擾的方法主要是采取單點接地、屏蔽隔離和濾波。12 能用明確的 數(shù)學(xué)解析關(guān)系式 或圖表描述的信號稱為確定性信號。13 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用 輸出信

14、號 的器件或裝置。14發(fā)電型 型位移傳感器是將被測物理量轉(zhuǎn)換為電源性參量，如電動勢、電荷等。15 在機械力作用下，鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力或應(yīng)力變化，使磁導(dǎo)率發(fā)生變化，磁阻相應(yīng)也發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為 壓磁 效應(yīng)。16 常用的加速度傳感器有壓電式、磁致伸縮式和應(yīng)變式。17 固體半導(dǎo)體攝像機由許多光電二極管組成代替光導(dǎo)攝像管。陣列，作為攝像機的感光部分以18 熱敏電阻所用的材料是陶瓷半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性取決于電子一空穴 的濃度19 濕度最常用的有兩種表示方法，即絕對濕度和相對 濕度。20 水份是存在于物質(zhì)中水的數(shù)量，以百分比表示。21 衡量電橋工作特性質(zhì)量的兩項指標(biāo)是電橋靈敏度及電橋的 非線性誤差 。22

15、帶通濾波器用于衰減。通過 某一頻段的信號，而將此頻段以外的信號加以抑制或23 在微機控制的檢測系統(tǒng)中，多路模擬開關(guān)用于完成非路切換 。24.信號的頻譜圖包括幅頻圖和相頻圖。25 傳感器的輸出量對于隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性稱為傳感器的 動態(tài)特性。26 傳感器在使用前或使用過程中或擱置一段時間再使用時，必須對其性能參數(shù)進行復(fù)測或作必要的調(diào)整與修正，以確保傳感器的測量精度。這個復(fù)測調(diào)整過程稱為校準(zhǔn).27 互感式位移傳感器是將被測位移量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化，其基本結(jié)構(gòu)原理與常用變壓器類似，故稱其為變壓器式位移傳感器。28 渦流式位移傳感器是利用電渦流效應(yīng)將被測量變換為傳感器線圈變化 阻抗 Z

16、的一種裝置。29.在某些晶體的極化方向施加外電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形，當(dāng)外電場撤去后，變形也隨之消失，這種物理現(xiàn)象稱逆壓電效應(yīng)。30 對于線振動速度傳感器，其輸出的感應(yīng)電動勢正比于被測速度。31.用硅橡膠制成的觸覺傳感器工作時，硅橡膠與金屬電極對置、接觸。由于硅橡膠受壓其電阻值就改變，所以金屬電極受力壓硅橡膠時，輸出電壓也相應(yīng)變化。32.亮度式溫度傳感器利用物體的單色輻射亮度隨溫度變化的原理，并以被測物體光譜的一個狹窄區(qū)域內(nèi)的亮度與標(biāo)準(zhǔn)輻射體的亮度進行比較來測量溫度。33 對于電阻率隨濕度的增加而下降的半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件稱為負(fù)特性 濕敏半導(dǎo)瓷。34.電橋在測量時，由于是利用了電橋的不平衡輸

17、出反映被測量的變化情況，因此，測量前電橋的輸出應(yīng)調(diào)為零。35.光柵位移傳感器的辨向電路中，用于辨向的兩路信號其相位差多取為 90° 。工業(yè)上通常采用比較法 法進行傳感器的標(biāo)定.，俗稱背靠背法。36.為了提高自感位移傳感器的精度和靈敏度，增大特性的線性度，實際用的傳感器大部分都做成差動 式。37 當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時，在其相應(yīng)的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種物理現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。38.壓電式壓力傳感器適于測動態(tài)力和沖擊力，但不適于測靜態(tài)力。39.光電式攝像機的光導(dǎo)攝像管是一種兼有光電轉(zhuǎn)換功能和掃描功能的真空管。40 熱電型紅外

18、敏感元件將被測物體發(fā)出的紅外線作為熱源，接收其熱能后產(chǎn)生熱電效應(yīng)而變成電信號。41.臨界溫度系數(shù)熱敏電阻的特點是在臨界溫度附近電阻有急劇變化，因此不適于較，溫度范圍內(nèi)的測量。42 半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件的電阻率隨著濕度的增加而增大，稱為正特性濕敏半導(dǎo)瓷。43.有源濾波器由運算放大器和RC 網(wǎng)絡(luò) 組成。44.設(shè)備啟、停時產(chǎn)生的電火花干擾通常采用RC 吸收電路 來消除。45.液晶顯示器是一種低功釋器件，在智能化儀表或低功耗檢測系統(tǒng)中應(yīng)用較廣。46.傳感器溫度補償?shù)奶幚矸椒ǔＳ霉椒ê?表格法。47 變極距型的電容位移傳感器具有較高的靈敏度，但電容變化與極距變化之間為非線性 關(guān)系。48.圓磁柵位移傳感器

19、用于測量角位移。49.實際測試時，感應(yīng)同步器一般與數(shù)顯性共同組成一個位移測試系統(tǒng)。50.半導(dǎo)體應(yīng)變片的應(yīng)變靈敏系數(shù)比電阻應(yīng)變片大，因而適用于需要大信號輸出的場合。51.電感式壓力傳感器類型較多，其特點是頻響低，適用于靜態(tài)或變化緩慢壓力的測試。52.測速發(fā)電機是機電一體化系統(tǒng)中用于測量和自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的一種傳感器。53.光纖螺陀式角速度傳感器利用了兩路相干光的干涉現(xiàn)象。54 比色溫度傳感器以測量兩個波長的輻射亮度之比為基礎(chǔ)。55.在理想情況下，采樣保持器在采樣期間的輸出完全跟隨輸入的變化，而保持期間的輸出保持不變。56.動態(tài)信號本身是一個時間歷程 x（t），可以在時間坐標(biāo)上以 t 為自變量，以

20、其瞬時取值 x（t）的因變量進行描述和分析，這就是常稱的分析時域 。57.周期信號頻譜的特點是離散性、收斂性和諧波性。58 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件及基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。59 常用的壓電式振動加速度傳感器有壓縮型、剪切型和彎曲型 。60 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其阻值隨溫度增加而呈下降趨勢。三、問答題1、 為什么金屬熱電阻式傳感器要采用雙線無感繞制法？答： 熱電阻的結(jié)構(gòu)主要由不同材料的電阻絲繞制而成，為了避免通過交流電時產(chǎn)生感抗，或有交變磁場時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在繞制時要采用雙線無感繞制法。由于通過這兩股導(dǎo)線的電流方向相反，從而使其產(chǎn)生的磁通相互抵消2、 簡述傳感檢測系統(tǒng)的組成及各個環(huán)節(jié)的

21、功能答：一個完整的傳感檢測系統(tǒng)通常由傳感器、中間轉(zhuǎn)換電路、微機接口電路、分析處理及控制顯示電路等部分組成，分別完成信息的獲取、轉(zhuǎn)換、傳輸、分析處理、顯示記錄等功能3、 簡要說明人工視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成答：人工視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成一般由圖像輸入、圖像處理、圖像存儲和圖像輸出四個子系統(tǒng)構(gòu)成4、說明數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)主要有哪些？答：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)主要有分辨率、精度、線性度和輸出電壓（或電流）的建立時間5、舉例說明什么是物性型傳感器？什么是結(jié)構(gòu)型傳感器？答：1.物性型傳感器是利用某些物質(zhì)的某種物理性質(zhì)隨被測參數(shù)變化而變化的原理制成。如壓電式傳感器、熱電傳感器式、光電傳感器式等 2.結(jié)構(gòu)型傳感器

22、是利用物理學(xué)中的場的定律和運動定律等構(gòu)成的，其被測參數(shù)變化引起傳感器的結(jié)構(gòu)變化，從而使輸出電量變化。如光柵式、電容式、電感式等6、簡述視覺傳感器的組成答：視覺傳感器一般由以下四部分組成：照明部、接收部、光電轉(zhuǎn)換部和掃描部7、說明壓磁元件的工作原理。答：壓磁元件不受力時，輸入繞組線圈磁力線呈軸對稱分布，與輸出線圈不交鏈，無輸出；壓磁元件受力時，在元件內(nèi)部引起磁導(dǎo)率變化，輸入線圈磁力線有部分與次級繞組交鏈，二次繞組便會感應(yīng)出電動勢。8、說明壓電加速度傳感器要使用高輸入阻抗電荷放大器的原因答：壓電傳感器本身的內(nèi)阻抗很高，而輸出的能量又非常微弱，因此在使用時，必須接高通入阻抗的前置放大器。電荷放大器即

23、可，且其輸出電壓與電纜分布電容無關(guān)。因此，連接電纜即使長達幾百米以上，電荷放大器的靈敏度也無明顯變化，這是電荷放大器的突出優(yōu)點。9、說明熱電偶式溫度傳感器中間定律的實際應(yīng)用意義。答：實際利用熱電偶式溫度傳感器測量被測對象的溫度時，為了便于測量或讀取數(shù)據(jù)，可以斷開熱電偶式溫度傳感器的參考端，接入一段導(dǎo)體重新構(gòu)成一個環(huán)路，只要保證新接入的導(dǎo)體兩端均為原參考端的溫度，則可正確測出熱電勢。10、簡述理想運算放大器的特點。答：輸入電阻為，開環(huán)增益為；輸出電阻為 0，沒有零點漂移。11、簡述傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展方向答：開發(fā)新型傳感器；傳感檢測技術(shù)的智能化；復(fù)合傳感器；研究生物感官，開發(fā)仿生傳感器12、簡

24、述視覺傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用。答：視覺傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用有以下三種。進行位置檢測；進行圖像識別；進行物體形狀、尺寸缺陷的檢測。13、簡述金屬鉑熱電阻的測溫特點答：特性穩(wěn)定、抗氧化能力強、精度高、測量溫度范圍寬、測量靈敏度底、價格高。14、 簡述壓電式壓力傳感器的工作原理答：壓電式壓力傳感器的工作原理是壓力通過膜片或活塞、壓塊作用在晶片上，晶片上產(chǎn)生了電荷，經(jīng)后接放大器的變換，由顯示或記錄儀器顯示或記錄，實現(xiàn)對壓力的測量15、簡述半導(dǎo)體熱敏電阻的測溫機理答：半導(dǎo)體熱敏電阻的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子空穴對的濃度，當(dāng)溫度升高（降低）時，電子空穴對的濃度增高（降低），導(dǎo)電性增強（減

25、弱），電阻率減?。ㄔ龃螅?6、為何要對傳感器信號進行溫度補償和線性化處理？答：環(huán)境溫度對傳感器特別是各類半導(dǎo)體傳感器的輸出信號有較大影響，為消除環(huán)境溫度的影響，需要對傳感器信號進行溫度補償。傳感器的輸出信號與被測量值見并非線性關(guān)系，不進行線性化處理，精度會降低。17、溫度測量的方法有哪些？它們的原理有何不同？答：溫度測量方法分為接觸式測量和非接觸式測量；接觸式是感溫元件與被測對象直接接觸進行溫度傳導(dǎo)；非接觸式的原理是感溫元件與被測對象不物理接觸，而通過熱輻射進行熱傳遞。18、簡述的應(yīng)變式加速度傳感器的工作原理。答：殼體與被測件固定在一起，當(dāng)有加速度時，質(zhì)量塊受力，懸臂梁彎曲，應(yīng)變片變形便可測

26、出力的大小；在已知 m 大小時，便可測得加速度的大小。19、為什么對熱電偶的參考端溫度要采用一定的方法進行處理？一般有哪些處理方法？答：1）熱電偶的輸出電勢僅僅反映出兩個結(jié)點之間的溫度差，為了使輸出電勢能正確反映被測溫度的真實值，要求參考端溫度恒為攝氏零度，但實際熱電偶的使用環(huán)境不能保證，因此必須對參考端溫度采用一定的方法進行處理。2）常用方法有：恒溫法、溫度修正法、電橋補償法、冷端補償法和電位補償法等。20、簡述半導(dǎo)體溫度傳感器是根據(jù)什么原理測溫的答：半導(dǎo)體溫度傳感器以半導(dǎo)體 PN 結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)。因為當(dāng) PN結(jié)的正向壓降或反向壓降保持不變時，正向電流和反向電流都隨著溫度的改變而變化

27、，而當(dāng)正向電流保持不變時，PN 結(jié)的正向壓降隨溫度的變化而近似于線性變化，大約以2mV/的斜率隨溫度變化。因此，利用 PN 結(jié)的這一特性，可以對溫度進行測量。21、 數(shù)字濾波的常用方法有哪些？答：數(shù)字濾波常用方法有:限定最大偏差法，算術(shù)平均值法，加權(quán)平均濾波法22、簡述多路模擬開關(guān)的工作原理答：多路模擬開關(guān)電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關(guān)組成。它可以通過外部地址輸入，經(jīng)電路內(nèi)部的地址譯碼器譯碼后，接與地址碼相對應(yīng)的其中一個開關(guān)，以實現(xiàn)任一路信號的傳送23、簡述應(yīng)變式加速度傳感器的工作原理答：加速度傳感器首先要經(jīng)過質(zhì)量-彈簧慣性系統(tǒng)將加速度轉(zhuǎn)換為力，再將力作用于彈性元件，從而將力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，通

28、過測量應(yīng)變可以測量加速度24、簡述壓磁式扭柜儀的工作原理答：壓磁式扭矩儀的軸是強導(dǎo)磁材料。根據(jù)磁彈效應(yīng)，當(dāng)軸受扭矩作用時，軸的磁導(dǎo)率發(fā)生變化，從而引起線圈感抗變化，通過測量電路測量感抗的變化即可確定被測大小。25、請舉出兩種用于直線位移測量測量的傳感器，并說明各自的測量原理。答：1）變極距式電容傳感器。被測位移變化引起電容極板移動，從而引起電容量變化。2）電渦流式傳感器。由于渦流效應(yīng)把被測位移轉(zhuǎn)換成線圈的阻抗發(fā)生變化。26、簡述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時各自的特點答：傳感器與電壓放大器連接的電路，其輸出電壓與壓電元件的輸出電壓成正比，但容易受電纜電容的影響。傳感器與電荷放大

29、器連接的電路，其輸出電壓與壓電元件的通入電荷成正比，電纜電容的影響很小。27、 有源濾波器與無源濾波器相比有哪些優(yōu)點？答：（1）有源濾波器不用電感線圈，因而在體積、重量、價格、線性度等方面有明顯的優(yōu)越性，便于集成化。（2）由于運算放大器輸入阻抗高，輸出阻抗低，可以提供良好的隔離性能，并可提供所需增益。（3）可以使低頻截止頻率達到很低范圍。28、簡述應(yīng)變式測力感器的工作原理。答：電阻應(yīng)變式測力傳感器是將力作用在彈性元件上，彈性元件在力作用下產(chǎn)生應(yīng)變，利用貼在彈性元件上的應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的變化，然后利用電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換成電壓（或電流）的變化，再送入測量放大電路測量。最后利用標(biāo)定的電壓（或電

30、流）和力之間的對應(yīng)關(guān)系，可測出力的大小或經(jīng)換算得到被測力。29、周期信號和非周期信號分別用什么方法進行頻譜分析？其頻譜各有何特點？答：1）周期信號用傅里葉級數(shù)進行頻譜分析，其頻譜特點是：離散性、諧波性、收斂性。2）非周期信號用傅里葉變換進行頻譜分析，其頻譜特點是：連續(xù)性、密度性。30、 什么是傳感器的靜態(tài)特性？試舉出三個表征靜態(tài)特征的指標(biāo)答：當(dāng)傳感器的輸入量為常量或隨時間緩慢變化時，傳感器的輸出與輸入之間的關(guān)系稱為靜態(tài)特性。表征傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有線性度、靈敏度、重復(fù)性等。31、對于電位計式位移傳感器，其后接測量儀器的輸入電阻對傳感器的輸出特性有何影響？如何減少這個影響？答：由于與電位計輸出

31、端并聯(lián)的負(fù)載電阻要從電位計分出一些電流，所以使傳感器產(chǎn)生負(fù)載誤差。為減少這個影響，應(yīng)使負(fù)載電阻滿足 RLR 的條件。R 為電位計本身電阻。32、 簡述液晶顯示器（LCD）的應(yīng)用特點答： 液晶顯示器是一種低功耗器件，在智能化儀表或低功耗檢測系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。四、計算題1、磁柵式位移傳感器采用空間相位差為 的兩個靜態(tài)磁頭來測量位移，其輸出2S ) ， 磁尺剩磁信號的波長為 1mm。求：電動勢為 sin(mE E tù= +2ð（1）若 E = 8sin(100t + 0.72ð ) V，此時所測得的位移量 S；（2）在一個測量周期內(nèi)，此傳感器所能測量的最大位移量。解：（

32、1）2ð1S = 0.72ðS = 0.36(mm)（2）一個測量周期內(nèi)2ðëSmax = 2ðSmax = ë = 1(mm)2、由 RC 組成無源低通濾波器，已知 R=500 Ù , C=l0 ì F ，試求：（1）截止頻率 f0 ；（2）設(shè)輸入信號 x(t ) = 0.4 cos(157t ) ，判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。2解：（1） f0 =1 12ð RC 2ð × 500 ×10 ×106（2）周期信號 x(t ) 的角頻率 ù = 15

33、7rad / sf1 =ð2ð1572ð信號 x(t ) 的頻率在該濾波器的通頻帶內(nèi)。3 、 某 測 溫 電 路 的 測 溫 范 圍 為 （ 0 200 ） ， 其 電 路 如 圖 所 示 ， 圖 中Rt = 10(1 + 0.05t )kÙ 為感溫?zé)犭娮瑁琑 = 10kÙ ，輸入電壓 E=10V，輸出電壓為 A、B 兩點的電位差 UAB，求：（1）UAB 的表達式；（2）0到 100時測量電路的靈敏度。解：（1）U AB = ERt R 10(1 + 0.05t ) 1 0.25tRt + R R + R 10(1 + 0.05t) + 10

34、 2 2 + 0.05tV=0V=3.57V2ðS = 0.72ð= = 31.8Hz= = 25Hzf0 = 10 =（2） t = 0時，輸出電壓為U AB1 =0.25 × 02+0.05 × 0t = 100時，輸出電壓為U AB 2=0.25 ×1002+0.05 ×1000到 100時測量電路為靈敏度為：k =4、5、= = 0.0357V /100 0 100U AB 2 U AB1 3.57 06、7、8、 某次壓力測量時，壓電式傳感器的靈敏度為 80.0nc/MPa，將它與增益為0.005V/nc 的電荷放大器相連，

35、其輸出接到靈敏度為 20mm/V 的筆式記錄儀上，求：（1）計算此系統(tǒng)的靈敏度；（2）當(dāng)壓力變化 10MPa 時，記錄筆在紙上的偏移量是多少?解：（1）系統(tǒng)的總靈敏度為壓電式傳感器、電荷放大器和筆式記錄儀三者靈敏度之積：即80.0nc/MPa*0.005V/nc*20mm/V=8mm/MPa(2)說明當(dāng)壓力變化 1MPa 時，偏移量為 8mm9、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器輸出信號頻率為 =30r/min，被測物上的標(biāo)記齒數(shù)為 =2，則所測轉(zhuǎn)速為多少?解：n=60f/z=60*30/2=900r/min10、 已知光柵式位移傳感器的柵線為 50 線/mm，無細分時，其分辨率為多少?若希望其分辨率為 0.0

36、05mm，采用何種細分電路。解：（1）無細分時，分辨率為 1/50=0.02mm（此時分辨率為柵線的倒數(shù)）（2）若希望其分辨率為 0.005mm，因為 0.02/0.005=4，所以可以采用四細分電路。11、有一八位 T 形電阻網(wǎng)絡(luò) D/A 轉(zhuǎn)換器，求：（1）若最小輸出電壓增量為0. 02V，輸入代碼為 10010011 時，輸出電壓為多少伏?（2）該轉(zhuǎn)換器的分辨率是多少?答：（1）U0=-0.02*(27+24+21+20)=-2.94V（2）分辨率為：1/(28-1)=0.39%12、某線性位移測量儀，測量范圍為 020mm。當(dāng)被測位移由 5mm 變到 5.5mm時，位移測量儀的輸出電壓由

37、 3.5V 減至 2.5 V，求：（1）該儀器的靈敏度 K；（2）當(dāng)測量儀的輸出電壓為7. 5V 時，被測位移是多少?解：（1）K=（3.5-2.5）/(5-5.5)=-2V/mm(2) K=(3.5-(-7.5)/(5-x)= -2V/mm；x=10.5mm13、有一溫度傳感器，理論滿量程測量范圍為（30120 ），其實測的校準(zhǔn)曲線與擬合直線的最大偏差為 ，求：（1）該傳感器的量程；（2）該傳感器的線性度。解：（1）里程為：Y=120-（-30）=150（2）線性度為 2%14、 有一電渦流位移傳感器用于測量轉(zhuǎn)速，輸出信號經(jīng)放大器放大后，由記錄儀記錄的情況為 0. 1 秒內(nèi)輸出 12 個脈沖

38、信號，所用帶齒圓盤的齒數(shù)為 =12,求被測轉(zhuǎn)速。解：f=12/0.1=120Hzn=60f/z=600r/min15、某數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，要求其十位二進制數(shù)能代表 05V，設(shè) RF=3R求：（1）參考電壓 UR；（2）此二進制數(shù)最低位代表幾伏。解：（1）5=-UR(29+28+27+26+25+24+23+22+21+20)/210UR=-5V(2)U0=0.0049V五、應(yīng)用題：1、圖示電路為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口的一種典型結(jié)構(gòu)框圖，請說明：（1）該系統(tǒng)名稱；（2）簡要說明此結(jié)構(gòu)的性能特點。解：（1）高電平單路信號調(diào)理電路單 ADC 系統(tǒng)框圖。（2）這種結(jié)構(gòu)的性能一般，但成本較低。其特點是全部輸入通道共用

39、一路信號調(diào)理電路。另外，為了降低多路開關(guān)引入的誤差，要求輸入的模擬信號具有較高的電平（通常大于 1V）。2、圖示為礦燈瓦斯報警器原理圖。請簡單敘述其工作過程。解：瓦斯探頭由 QMN5 型氣敏元件 RQ 及 4V 礦燈蓄電池等組成。RP 為瓦斯報警設(shè)定電位器。工作時，開關(guān) S1、S2 合上。當(dāng)瓦斯超過某一設(shè)定點時,RP 輸出信號通過二極管 VD1 加到三極管 VT2 基極上，VT2 導(dǎo)通，VT3 , YT4 開始工作。VT3 ,YT4 為互補式自激多諧振蕩器，它們的工作使繼電器吸合與釋放，信號燈閃光報警。3、繪制有源一階低通濾波器的幅頻特性曲線，并分析電路的特點。解：（1）（2）這種電路具有使低頻信號容易通過而抑制高頻信號的作用。優(yōu)點是帶負(fù)載能力很強，但是對截止頻率以外的信號衰減較慢，因此選擇性差。4、圖示電路為與壓電式傳感器配套使用的前置放大器等效電路，求：（1）說明該電路類型；（2）說明前置放大器的作用。解：（1）該電路為電荷放大器等效電路。（2）與壓電傳感器配套使用的前置放大器用于放大壓電元件輸出的微弱信號，并把高阻抗變換為低阻抗輸出。5、用微型計算機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）板、濾