傳感器與檢測(cè)技術(shù)試題2

1、傳感器與檢測(cè)技術(shù)試題一、填空題(每空1分，共15分)1.如果僅僅檢測(cè)是否與對(duì)象物體接觸，可使用_ ON-OFF型微動(dòng)開關(guān)_作為傳感器。2.紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和_電子掃描_電路組成。3.在電阻應(yīng)變片公式，=(1+2)+E中，代表_。4.利用電渦流位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)軸齒盤的材料必須是_。5.當(dāng)磁頭相對(duì)于磁尺不動(dòng)時(shí)，仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢(shì)的幅值由_所決定。6.動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的，是檢驗(yàn)測(cè)試傳感器的_指標(biāo)。7.確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測(cè)非電量(或電量)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器和_。8.傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測(cè)信號(hào)頻率范圍內(nèi)，保持_條件。9.熱電偶電動(dòng)勢(shì)由_電動(dòng)勢(shì)

2、和接觸電動(dòng)勢(shì)兩部分組成。10.SnO2型半導(dǎo)體氣敏器件非常適宜檢測(cè)濃度較_的微量氣體。11.有源濾波器由集成運(yùn)放和_組成。12.采用_電源供電的電橋稱為交流電橋。13.多路模擬開關(guān)由_和多路雙向模擬開關(guān)組成。14.為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的分辨率，需要對(duì)磁柵、容柵等大位移測(cè)量傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行_。15.若隨機(jī)信號(hào)x(t)、y(t)的均值都為零，當(dāng)時(shí)，它們的互相關(guān)函數(shù)Rxy()=_。二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共15分)1.對(duì)壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率( ) A.接近零B.盡量低些 C.盡量高些D.任意2.( )傳感

3、器可用于醫(yī)療上-50150之間的溫度測(cè)量。 A.金屬輻射式B.熱電偶 C.半導(dǎo)體三極管D.比色計(jì)3.信號(hào)傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是( ) A.信號(hào)是緩變的B.信號(hào)是快變的 C.干擾的耦合通道D.信號(hào)是交流的4.差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為( ) A. B. C. D.05.概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號(hào)( )的信息。 A.沿頻率軸分布B.沿幅值域分布 C.沿時(shí)域分布D.沿尺度分布6.非線性度是表示校準(zhǔn)曲線( )的程度。 A.接近真值B.偏離擬合直線 C.正反行程不重合D.重復(fù)性7.非周期信號(hào)的頻譜是( ) A.連續(xù)的B.離散的 C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)8.莫爾條紋光柵傳感器的輸出是(

4、) A.數(shù)字脈沖式B.調(diào)幅式 C.調(diào)頻式D.正弦波9.半導(dǎo)體應(yīng)變片具有( )等優(yōu)點(diǎn)。 A.靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好 C.可靠性高D.接口電路復(fù)雜10.一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)表征參數(shù)是( ) A.線性度B.固有頻率 C.阻尼比D.時(shí)間常數(shù)11.常用于測(cè)量大位移的傳感器有( ) A.感應(yīng)同步器B.應(yīng)變電阻式 C.霍爾式D.渦流式12.將電阻應(yīng)變片貼在( )上，就可以分別做成測(cè)力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。 A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體 C.彈性元件D.機(jī)器組件13.半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率( ) A.上升B.迅速下降 C.保持不變D.歸零14.結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感器( )的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。 A.

5、材料物理特性B.體積大小 C.結(jié)構(gòu)參數(shù)D.電阻值15.阻抗頭是測(cè)量振動(dòng)系統(tǒng)( )的拾振器。 A.振動(dòng)位移B.振動(dòng)加速度 C.激振力D.激振力及其響應(yīng)三、問答題(每小題5分，共30分)1.在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)輸入量與對(duì)應(yīng)輸出值所繪制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特性?2.設(shè)載波的中心頻率為f0試根據(jù)圖a、圖b所示調(diào)制信號(hào)定性畫出相應(yīng)調(diào)頻波波形。3.回答下列函數(shù)哪些是周期函數(shù)、哪些是非周期函數(shù)： x1(t)=sin3t，x2(t)=e-t，x3(t)=esint，x4(t)=(t)， x5(t)=sin4.簡(jiǎn)述兩類扭矩的測(cè)量原理及舉例說明相應(yīng)的扭矩傳感器。5.簡(jiǎn)述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及

6、哪幾種電橋接法具有溫度補(bǔ)償作用。6.渦流式傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么?渦流傳感器能否測(cè)量大位移量?為什么?四、計(jì)算題(每小題8分，共24分)1.已知測(cè)量齒輪齒數(shù)Z=18，采用變磁通感應(yīng)式傳感器測(cè)量工作軸轉(zhuǎn)速(如圖所示)。若測(cè)得輸出電動(dòng)勢(shì)的交變頻率為24(Hz)，求：被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)為多少?當(dāng)分辨誤差為±1齒時(shí)，轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差是多少?2.由RC組成無源低通濾波器，已知R=500()，C=10(F)，試求：(1)截止頻率f0，并畫出該濾波器的幅頻示意圖。(2)設(shè)輸入信號(hào)x(t)=0.2cos,判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。3.試?yán)L出x(t)=2cos

7、(2f0t)+3的時(shí)域圖和頻域圖。五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)1.試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。(1)用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說明其作用原理；(2)用圖說明兩個(gè)線圈在電橋電路中的接法。2.如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程中，徑向力Py和切向力Pz大小基本不變，但著力點(diǎn)位置沿軸向移動(dòng)，現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測(cè)量工件所受的Pz。(1)在圖中標(biāo)明應(yīng)變片的位置及Pz的測(cè)量電橋。(2)著力點(diǎn)移動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果有無影響?為什么? 傳感器與檢測(cè)技術(shù)試題參考答案一、填空題(每空1分，共15分)1. ON-OFF型微動(dòng)開關(guān)2.電子掃描3.材料壓阻系數(shù)

8、4.金屬5.磁頭所處的位置6.動(dòng)態(tài)性能7.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)8.不失真測(cè)量9.溫度差10.低11.RC網(wǎng)絡(luò)12.交流13.地址譯碼器14.細(xì)分15. 0二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共15分) 1.C 2.C 3.C 4.D 5.B 6.B 7.A 8.A 9.A 10.D 11.A 12.C 13.B 14.C 15.D三、問答題(每小題5分，共30分)1.在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)繪制的定度曲線，可以確定測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)靜態(tài)特性：靈敏度，非線性度，回程誤差。2.調(diào)頻波波形頻率f與中心頻率f0和調(diào)制波幅值的關(guān)系f=f0±f,f為頻率偏移，與X(t)幅值成正比。3.x1(t) x3(t) x5(t)周

9、期函數(shù)，x2(t) x4(t)非周期函數(shù)4.1)軸類零件受扭矩作用時(shí)，在其表面產(chǎn)生切應(yīng)變，可通過測(cè)量該應(yīng)變檢測(cè)扭矩，如電阻應(yīng)變式扭矩傳感器。2)彈性轉(zhuǎn)軸受扭后，兩端面的相對(duì)轉(zhuǎn)角只與所承受的扭矩有關(guān)，且呈比例關(guān)系，可通過測(cè)量扭轉(zhuǎn)角測(cè)量扭矩，如電容式或光電式扭矩傳感器。5.布置原則有：(1)貼在應(yīng)變最敏感部位，使其靈敏度最佳；(2)在復(fù)合載荷下測(cè)量，能消除相互干擾；(3)考慮溫度補(bǔ)償作用；單臂電橋無溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。6.優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不怕油等介質(zhì)污染。渦流傳感器不能測(cè)量大位移量，只有當(dāng)測(cè)量范圍較小時(shí)，才能保證一定的線性度。四、計(jì)算題(每小題8分，共2

10、4分)1.(1)測(cè)量時(shí)，齒輪隨工作軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，傳感器磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次，因此，線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化頻率f等于齒輪的齒數(shù)Z與轉(zhuǎn)速n的乘積。f=nZ/60n=80(r/min)(2)讀數(shù)誤差為±1齒，所以應(yīng)為轉(zhuǎn)，即：n=80± (r/min)2.(1)f0=幅頻示意圖：(2)周期信號(hào)x(t)的角頻率=125.6f1=信號(hào)x(t)的頻率在該濾波器的通頻帶內(nèi)。3.由于1(f) 33(f)又 2cos(2f0t)(f-f0)+(f+f0)根據(jù)傅里葉變換的線性疊加原理：2cos(2f0t)+3(f-f0)+3(f)+(f+f0)時(shí)域圖見圖a，頻域圖見圖b五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)1.(1)傳感器的結(jié)構(gòu)如圖a所示，它由傳力塊、彈性圓桶、雙螺管線圈、銜鐵、傳感器座等幾部分組成。原理：被測(cè)力F通過傳力塊作用在彈性圓桶上，彈性圓桶的變形帶動(dòng)銜鐵移動(dòng)，使雙螺管線圈的電感量發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)力的測(cè)量。(