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(dòng)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(gè)光敏二極管C 一個(gè)光敏二極管和一個(gè)光敏三極管B 兩個(gè)發(fā)光二極管D 一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)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(shí)，其相應(yīng)的兩個(gè)相對(duì)表面產(chǎn)生極性相反的電荷，去掉外力時(shí)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(bào)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(duì)濕度B.溫度差D.相對(duì)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(dòng)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(dòng)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(jìn)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(duì)濕度B 絕對(duì)濕度 C 溫度D 溫度差14 衡量在同一工作條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)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(jìn)行補(bǔ)償，其作用是（C）A 擴(kuò)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(yùn)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(qiáng)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(jìn)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(hào)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(gè)具有

5、兩個(gè)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(jìn)制的位數(shù)為 10，最大信號(hào)為 5V，則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號(hào)為 （D）A 1.22 mV B 2.44 mVC3.66 mVD4.88 mV24. 用于識(shí)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(duì)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 的關(guān)系是（A）A.非線性關(guān)系C.對(duì)稱關(guān)系B.線性關(guān)系D.互補(bǔ)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(shí)會(huì)引起下列哪個(gè)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(hào)通路中有用信號(hào)的功率 Ps=10mW，噪聲功率 PN=0.1mW ，則該信號(hào)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感器是（A）A

7、.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(jī)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(gè)結(jié)點(diǎn)溫度一致，就能正確測出熱電動(dòng)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(yùn)算放大器組成的帶通濾波器需要的電容元件的個(gè)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 通常在采樣保持的輸出級(jí)采用

8、緩沖器，其作用是（D）A 提高放大倍數(shù)B 增加信號(hào)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(shí)間間隔后，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時(shí)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(dòng)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(dòng)電感式位移傳感器輸出的電壓信號(hào)是（A）A 調(diào)幅波B 調(diào)頻波C 脈幅調(diào)制波D 脈寬

9、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(hào)是（C）A 數(shù)字信號(hào) B 隨機(jī)信號(hào)C 模擬信號(hào)D 離散信號(hào)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(hào)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(duì)應(yīng)關(guān)系B 幅值和初相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系C 初相位和頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系 D 幅值和初相位與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系47 信號(hào)的方差小，表示信號(hào)的（A）A 波動(dòng)范圍小B 波動(dòng)范圍大 C 平均功率小D

10、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(yùn)動(dòng)的劇烈程度C 質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B 分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度D 原子運(yùn)動(dòng)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(jī)械阻抗的振動(dòng)測試中，阻抗頭的輸出是（B）A 激振力和振動(dòng)位移 B 激振力和振動(dòng)加速度C 振動(dòng)位移和振動(dòng)加速度 D 振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度53 下列溫度傳感器不屬于非接觸式

11、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(huì)（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(shí)域動(dòng)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(shí)現(xiàn)信號(hào)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(hào)相位差可取 （B）A0 度B 90 度C 180 度D 360 度59 按傳感器能量

12、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(jī)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(yùn)放D 濾波器二、填空題1、在機(jī)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(duì)傳感器的穩(wěn)定性有嚴(yán)格要求。2、線性電位計(jì)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(hào)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(hào)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、滑動(dòng)覺傳感器僅檢

13、測工業(yè)機(jī)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(duì)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(shí)變化的溫度。8、比色溫度傳感器以測量兩個(gè)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(lán)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(xì)分時(shí)，分辨率為 0.02mm，在四細(xì)分后，其分辨率為0.005mm。11、抑制干擾的方法主要是采取單點(diǎn)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(hào)稱為確定性信號(hào)。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 輸出信號(hào) 的器件或裝

14、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(dòng)勢、電荷等。15 在機(jī)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(jī)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(jī)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(duì)濕度和相對(duì) 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(xiàng)指標(biāo)是電橋靈敏度及電橋的 非線性誤差 。22 帶通濾波器用于

15、衰減。通過 某一頻段的信號(hào)，而將此頻段以外的信號(hào)加以抑制或23 在微機(jī)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(hào)的頻譜圖包括幅頻圖和相頻圖。25 傳感器的輸出量對(duì)于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性稱為傳感器的 動(dòng)態(tài)特性。26 傳感器在使用前或使用過程中或擱置一段時(shí)間再使用時(shí)，必須對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)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(gè)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的一種裝置。2

16、9.在某些晶體的極化方向施加外電場，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)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(duì)于線振動(dòng)速度傳感器，其輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢正比于被測速度。31.用硅橡膠制成的觸覺傳感器工作時(shí)，硅橡膠與金屬電極對(duì)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(shí)，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(gè)狹窄區(qū)域內(nèi)的亮度與標(biāo)準(zhǔn)輻射體的亮度進(jìn)行比較來測量溫度。33 對(duì)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(shí)，由于是利用了電橋的不平衡輸出反映被測量的

17、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(hào)其相位差多取為 90 。工業(yè)上通常采用比較法 法進(jìn)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(shí)際用的傳感器大部分都做成差動(dòng) 式。37 當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時(shí)，在其相應(yīng)的兩個(gè)相對(duì)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(dòng)態(tài)力和沖擊力，但不適于測靜態(tài)力。39.光電式攝像機(jī)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 熱電型紅外敏感元件將被測物體發(fā)出的紅

18、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(hào)。41.臨界溫度系數(shù)熱敏電阻的特點(diǎn)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(yùn)算放大器和RC 網(wǎng)絡(luò) 組成。44.設(shè)備啟、停時(shí)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(bǔ)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.圓磁柵位移傳感器用于測量角位移。49.實(shí)際

19、測試時(shí)，感應(yīng)同步器一般與數(shù)顯性共同組成一個(gè)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(hào)輸出的場合。51.電感式壓力傳感器類型較多，其特點(diǎn)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(jī)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中用于測量和自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)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(gè)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(dòng)態(tài)信號(hào)本身是一個(gè)時(shí)間歷程 x（t），可以在時(shí)間坐標(biāo)上以 t 為自變量，以其瞬時(shí)取值 x（t）的因變

20、量進(jìn)行描述和分析，這就是常稱的分析時(shí)域 。57.周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)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(dòng)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(shí)產(chǎn)生感抗，或有交變磁場時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，在繞制時(shí)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(gè)環(huán)節(jié)的功能答：一個(gè)完整的傳感檢測

21、系統(tǒng)通常由傳感器、中間轉(zhuǎn)換電路、微機(jī)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(chǔ)和圖像輸出四個(gè)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(shí)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)型傳感器是利用物理學(xué)中的場的定律和

22、運(yùn)動(dòng)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(shí)，輸入繞組線圈磁力線呈軸對(duì)稱分布，與輸出線圈不交鏈，無輸出；壓磁元件受力時(shí)，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(jí)繞組交鏈，二次繞組便會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)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(shí)，必須接高通入阻抗的前置放大器。電荷放大器即可，且其輸出電壓與電纜分布

23、電容無關(guān)。因此，連接電纜即使長達(dá)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(diǎn)。9、說明熱電偶式溫度傳感器中間定律的實(shí)際應(yīng)用意義。答：實(shí)際利用熱電偶式溫度傳感器測量被測對(duì)象的溫度時(shí)，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(gè)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(yùn)算放大器的特點(diǎn)。答：輸入電阻為，開環(huán)增益為；輸出電阻為 0，沒有零點(diǎn)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、簡述視覺傳感器在機(jī)電一體化系

24、統(tǒng)中的作用。答：視覺傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用有以下三種。進(jìn)行位置檢測；進(jìn)行圖像識(shí)別；進(jìn)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(diǎn)答：特性穩(wěn)定、抗氧化能力強(qiáng)、精度高、測量溫度范圍寬、測量靈敏度底、價(jià)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(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測量15、簡述半導(dǎo)體熱敏電阻的測溫機(jī)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(duì)的濃度，當(dāng)溫度升高（降低）時(shí)，電子空穴對(duì)的濃度增高（降低），導(dǎo)電性增強(qiáng)（減弱），電阻率減?。ㄔ龃螅?/p>

25、16、為何要對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償和線性化處理？答：環(huán)境溫度對(duì)傳感器特別是各類半導(dǎo)體傳感器的輸出信號(hào)有較大影響，為消除環(huán)境溫度的影響，需要對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。傳感器的輸出信號(hào)與被測量值見并非線性關(guān)系，不進(jìn)行線性化處理，精度會(huì)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(duì)象直接接觸進(jìn)行溫度傳導(dǎo)；非接觸式的原理是感溫元件與被測對(duì)象不物理接觸，而通過熱輻射進(jìn)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(shí)，質(zhì)量塊受力，懸臂梁彎曲，應(yīng)變片變形便可測出力的大??；在已知 m 大

26、小時(shí)，便可測得加速度的大小。19、為什么對(duì)熱電偶的參考端溫度要采用一定的方法進(jìn)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(gè)結(jié)點(diǎn)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(shí)值，要求參考端溫度恒為攝氏零度，但實(shí)際熱電偶的使用環(huán)境不能保證，因此必須對(duì)參考端溫度采用一定的方法進(jìn)行處理。2）常用方法有：恒溫法、溫度修正法、電橋補(bǔ)償法、冷端補(bǔ)償法和電位補(bǔ)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?yàn)楫?dāng) PN結(jié)的正向壓降或反向壓降保持不變時(shí)，正向電流和反向電流都隨著溫度的改變而變化，而當(dāng)正向電流保持不變時(shí)，

27、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(duì)溫度進(jìn)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(duì)應(yīng)的其中一個(gè)開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)任一路信號(hào)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，通過測量應(yīng)變可以測量加速度2

28、4、簡述壓磁式扭柜儀的工作原理答：壓磁式扭矩儀的軸是強(qiáng)導(dǎo)磁材料。根據(jù)磁彈效應(yīng)，當(dāng)軸受扭矩作用時(shí)，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(qǐng)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(dòng)，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(shí)各自的特點(diǎn)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。傳感器與電荷放大器連接的電路，其輸出電壓與

29、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(diǎn)？答：（1）有源濾波器不用電感線圈，因而在體積、重量、價(jià)格、線性度等方面有明顯的優(yōu)越性，便于集成化。（2）由于運(yùn)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(dá)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（或電流）和力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可

30、測出力的大小或經(jīng)換算得到被測力。29、周期信號(hào)和非周期信號(hào)分別用什么方法進(jìn)行頻譜分析？其頻譜各有何特點(diǎn)？答：1）周期信號(hào)用傅里葉級(jí)數(shù)進(jìn)行頻譜分析，其頻譜特點(diǎn)是：離散性、諧波性、收斂性。2）非周期信號(hào)用傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，其頻譜特點(diǎn)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(gè)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(shí)間緩慢變化時(shí)，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(duì)于電位計(jì)式位移傳感器，其后接測量儀器的輸入電阻對(duì)傳感器的輸出特性有何影響？如何減少這個(gè)影響？答：由于與電位計(jì)輸出端并聯(lián)的負(fù)載電阻要從電位計(jì)

31、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(gè)影響，應(yīng)使負(fù)載電阻滿足 RLR 的條件。R 為電位計(jì)本身電阻。32、 簡述液晶顯示器（LCD）的應(yīng)用特點(diǎn)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(jì)算題1、磁柵式位移傳感器采用空間相位差為 的兩個(gè)靜態(tài)磁頭來測量位移，其輸出2S ) ， 磁尺剩磁信號(hào)的波長為 1mm。求：電動(dòng)勢為 sin(mE E t= +2（1）若 E = 8sin(100t + 0.72 ) V，此時(shí)所測得的位移量 S；（2）在一個(gè)測量周期內(nèi)，此傳感器所能測量的最大位移量。解：（1）21S = 0.72S = 0.36(mm)（2）一個(gè)測量

32、周期內(nèi)2Smax = 2Smax = = 1(mm)2、由 RC 組成無源低通濾波器，已知 R=500 , C=l0 F ，試求：（1）截止頻率 f0 ；（2）設(shè)輸入信號(hào) 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 12 RC 2 500 10 106（2）周期信號(hào) x(t ) 的角頻率 = 157rad / sf1 =21572信號(hào) 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 )k 為感

33、溫?zé)犭娮?，R = 10k ，輸入電壓 E=10V，輸出電壓為 A、B 兩點(diǎn)的電位差 UAB，求：（1）UAB 的表達(dá)式；（2）0到 100時(shí)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 2 2 + 0.05tV=0V=3.57V2S = 0.72= = 31.8Hz= = 25Hzf0 = 10 =（2） t = 0時(shí)，輸出電壓為U AB1 =0.25 02+0.05 0t = 100時(shí)，輸出電壓為U AB 2=0.25 1002+0.05 1000到 100時(shí)測量電路為靈敏度為

34、：k =4、5、= = 0.0357V /100 0 100U AB 2 U AB1 3.57 06、7、8、 某次壓力測量時(shí)，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，其輸出接到靈敏度為 20mm/V 的筆式記錄儀上，求：（1）計(jì)算此系統(tǒng)的靈敏度；（2）當(dāng)壓力變化 10MPa 時(shí)，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(shí)，偏移量為 8mm9、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器輸出信號(hào)頻率

35、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(xì)分時(shí)，其分辨率為多少?若希望其分辨率為 0.005mm，采用何種細(xì)分電路。解：（1）無細(xì)分時(shí)，分辨率為 1/50=0.02mm（此時(shí)分辨率為柵線的倒數(shù)）（2）若希望其分辨率為 0.005mm，因?yàn)?0.02/0.005=4，所以可以采用四細(xì)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(shí)，輸出電壓為多少伏?（2）該轉(zhuǎn)換器的分辨率是多少?

36、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(shí)，位移測量儀的輸出電壓由 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(shí)，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(shí)測的校準(zhǔn)曲線與擬合直線的最大偏差為 ，求：（1）該傳

37、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(hào)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(gè)脈沖信號(hào)，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(jìn)制數(shù)能代表 05V，設(shè) RF=3R求：（1）參考電壓 UR；（2）此二進(jìn)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

38、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(qǐng)說明：（1）該系統(tǒng)名稱；（2）簡要說明此結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)。解：（1）高電平單路信號(hào)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(diǎn)是全部輸入通道共用一路信號(hào)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(hào)具有較高的電平（通常大于 1V）。2、圖示為礦燈瓦斯報(bào)警器原理圖。請(qǐng)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(bào)警設(shè)定電位器。工作時(shí)，開關(guān) S1、S2 合上。當(dāng)瓦斯超過某一設(shè)定點(diǎn)時(shí),RP 輸出信號(hào)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(bǔ)式自激多諧振蕩器，它們的工作使繼電器吸合與釋放，信號(hào)燈閃光報(bào)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(diǎn)。解：（1）（2）這種電路具有使低頻信號(hào)容易通過而抑制高頻信號(hào)的作用。優(yōu)點(diǎn)是帶負(fù)載能力很強(qiáng)，但是對(duì)截止頻率以外的信號(hào)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：（