華農(nóng)自動(dòng)化傳感器與檢測(cè)技術(shù)試題整理

1、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試試卷（A卷）2007 學(xué)年第1學(xué)期 考試科目：傳感器原理及應(yīng)用考試類(lèi)型：（閉卷）考試時(shí)間： 120 分鐘學(xué)號(hào)姓名年級(jí)專(zhuān)業(yè)題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)閱人劉劉劉劉劉劉一、 填空題 (每題2分，10題共20分)1. 傳感器由敏感元件、傳感元件和信號(hào)調(diào)理電路三個(gè)部分組成。2. 信號(hào)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換常用的電路有電橋、放大器、振蕩器和阻抗變換器等。3. 轉(zhuǎn)換原理分類(lèi)法把傳感器分為能量控制型傳感器、能量轉(zhuǎn)換型傳感器。前一類(lèi)需要外附電源，傳感器才能工作，因而是無(wú)源的，它能用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的測(cè)量；后一類(lèi)能把非電量直接變?yōu)殡娏?，一般不需要電源，是有源的，因而又稱為發(fā)電式傳感器，它主要用于動(dòng)態(tài)的測(cè)量。4.

2、 傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量與輸入變化量之比為其靜態(tài)靈敏度，。傳感器校準(zhǔn)曲線的斜率就是其靈敏度。5. 傳感器產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周?chē)h(huán)境(如溫度、濕度等)。最常見(jiàn)的漂移是溫度漂移，即周?chē)h(huán)境溫度變化而引起輸出量的變化，溫度漂移主要表現(xiàn)為溫度零點(diǎn)漂移和溫度靈敏度漂移。6. 與階躍響應(yīng)特性有關(guān)的指標(biāo)有：時(shí)間常數(shù)、上升時(shí)間tr、響應(yīng)時(shí)間ts、超調(diào)量a、衰減度等。7. 對(duì)于動(dòng)態(tài)特性測(cè)試時(shí)使用的最典型最簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)是正弦信號(hào)和階躍信號(hào)。8. 內(nèi)光電效應(yīng)是光敏電阻的工作原理。9. NTC表示負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻10. PTC表示正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻11. C

3、TR表示特定溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的臨界溫度電阻器12. 熱敏電阻輸出特性的線性化處理方法有：線性化網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算修正法、溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路改善非線性。13. 熱敏電阻輸出的線性化方法中的計(jì)算修正法中包括兩大類(lèi)，一是硬件（電子線路）法、一是軟件（程序）法。其中軟件法中當(dāng)已知熱敏電阻的實(shí)際特性和要求的理想特性時(shí)，可采用線性插值等方法將特性分段并把分段點(diǎn)的值存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，計(jì)算機(jī)將根據(jù)熱敏電阻的實(shí)際輸出值進(jìn)行校正計(jì)算，給出要求的輸出值。14. 熱電偶的應(yīng)用主要依據(jù)三大定律。這三大定律分別是：中間導(dǎo)體定律、標(biāo)準(zhǔn)電極定律、中間溫度定律。15. 薄膜熱電偶的測(cè)溫范圍為-200300。16. 熱電偶冷端

4、的溫度補(bǔ)償方法有：冷端溫度修正法和電橋補(bǔ)償法。17. 壓電元件的常用結(jié)構(gòu)形式有并連接法和串連接法。18. 壓電式傳感器的內(nèi)阻抗很高，而輸出的信號(hào)微弱，因此一般不能直接顯示和記錄。壓電式傳感器要求測(cè)量電路的前級(jí)輸入端要有足夠高的阻抗，這樣才能防止電荷迅速泄漏，減少測(cè)量誤差減小。19. 磁敏二極管受溫度影響非常大，必須對(duì)其進(jìn)行溫度補(bǔ)償。常用的溫度補(bǔ)償電路有互補(bǔ)式、差分式、全橋式、熱敏電阻。20. 霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的一種傳感器。它將磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)化為霍爾電勢(shì)的變化并輸出，以達(dá)到測(cè)量磁場(chǎng)的目的。 1.把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，其次級(jí)繞組都用_

5、差動(dòng)_形式連接，所以又叫_差動(dòng)變壓器式傳感器_。2.在選購(gòu)線性儀表時(shí)，必須考慮應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量的_ 15倍_左右為宜。3在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)光電導(dǎo)效應(yīng)_。4根據(jù)霍爾元件的霍爾電勢(shì)UH的表達(dá)式可知，霍爾元件一般可用于三種情況的測(cè)量，分別是_測(cè)量電流I， 測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，功率測(cè)量。5傳感器由敏感元件、_傳感元件_、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路三部分組成。6. 若將溫度為T(mén)的圓環(huán)導(dǎo)體截?cái)嗖⒔尤胍慌c其溫度相同的另一段不同材質(zhì)的導(dǎo)體，則回路中總的熱電勢(shì)為_(kāi)0_。7.絲式電阻應(yīng)變片的金屬絲的作用是感受機(jī)械試件的_應(yīng)變變化_，稱其為敏感

6、柵。8.壓電式加速度傳感器的頻率范圍廣、動(dòng)態(tài)范圍寬、靈敏度高，故應(yīng)用較為廣泛。9.傳感器的響應(yīng)特性必須在所測(cè)量范圍內(nèi)保持_不失真_的測(cè)量條件。10.金屬導(dǎo)體組成的熱點(diǎn)偶，當(dāng)引入第三導(dǎo)體時(shí)，只要保持其_兩端溫度相同_，則對(duì)總熱電勢(shì)無(wú)影響，這一結(jié)論稱為_(kāi)中間導(dǎo)體定律_。11.碼盤(pán)式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤(pán)按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、_光電式和電磁式_三種。12.當(dāng)超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或遇到另一種介質(zhì)，其方向不垂直于界面時(shí)，將產(chǎn)生聲波的反射、折射及_波型轉(zhuǎn)換_現(xiàn)象。13.應(yīng)變片的選擇包括類(lèi)型的選擇、材料的選用、_阻值的選擇、尺寸的選擇_

7、等。14.用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的電荷與作用在晶面上的壓強(qiáng)成正比，而與晶片_幾何尺寸和面積_無(wú)關(guān)。15. 變面積式自感傳感器，當(dāng)銜鐵移動(dòng)使磁路中空氣縫隙的面積增大時(shí)，鐵心上線圈的電感量_增大_。18. 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試工作中的許多工程問(wèn)題，往往可以看成是K-M-C系統(tǒng)，即用由_彈簧-阻尼器-質(zhì)量塊_構(gòu)成的單自由度模型來(lái)描述。1、壓電式傳感器使用電荷放大器時(shí),可以使傳輸電壓幾乎不受電纜長(zhǎng)度的影響。2、一差動(dòng)變壓器式位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化1200mV，那么該位移傳感器的靈敏度是1200V/m。3、傳感器滿足不失真測(cè)量的頻域條件是幅頻特性為常數(shù)和相頻特性為線性。

8、7、選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、可靠性、精確度、測(cè)量方式等六個(gè)方面的問(wèn)題。9、 用兩只相同型號(hào)的熱電偶，配用相同的補(bǔ)償導(dǎo)線，采用反向串聯(lián)方法連接可以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的溫度差。10、在測(cè)量原理上，傳統(tǒng)傳感器以機(jī)電測(cè)量為基礎(chǔ)；而光纖傳感器是以光學(xué)測(cè)量為基礎(chǔ)。4、在發(fā)光二極管LED的光譜特性中，峰值波長(zhǎng)決定發(fā)光顏色；峰的寬度決定顏色的純度。6、紅外傳感器是指能將紅外輻射量變化轉(zhuǎn)換成電量的測(cè)量裝置，一般說(shuō)來(lái)，紅外傳感器是根據(jù)熱效應(yīng)和光子效應(yīng)制成的。1、在工程測(cè)試實(shí)踐中，大多數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)屬于線性時(shí)不變系統(tǒng)，這種系統(tǒng) 的疊加特性和頻率保持特性在測(cè)試中具有重要意義。2、測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述方

9、式主要有微分方程、 傳遞函數(shù) 和頻率響應(yīng)函數(shù) 。3、一電容測(cè)微儀，通過(guò)測(cè)量得到的電容變化量DC±4×10-3pF，如果測(cè)量電路的放大倍數(shù)K1=100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度S2=5格/mV，則此時(shí)儀表指示值變化±2格。4、機(jī)械振動(dòng)測(cè)試工作中的許多工程問(wèn)題，往往可以看成是KMC系統(tǒng)，即用由彈簧-阻尼器-質(zhì)量塊構(gòu)成的單自由度模型來(lái)描述。5、對(duì)于測(cè)試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)，其幅頻、相頻特性分別表征裝置對(duì)輸入信號(hào)中各個(gè)頻率分量幅值的縮放的能力和相位角前后移動(dòng)的能力。6、半導(dǎo)體應(yīng)變片傳感器的工作原理是基于壓阻效應(yīng)；霍爾式傳感器的工作原理是基于霍爾效應(yīng)；壓電式傳感器的工作原理

10、是利用某些材料的壓電效應(yīng)。7、傳感器在結(jié)構(gòu)上采用差動(dòng)方式可以提高靈敏度，減小非線性。8、根據(jù)霍爾元件的霍爾電勢(shì)UH的表達(dá)式可知，霍爾元件一般可用于三種情況的測(cè)量，分別是測(cè)量電流I， 測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，功率測(cè)量。9、已知輸入信號(hào)，這時(shí)一階裝置的，則該裝置的穩(wěn)態(tài)輸出表達(dá)式是：10、一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)內(nèi)印制電路板接地的基本原則是高頻電路應(yīng)就近多點(diǎn)接地，低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地。二、 選擇題（將合適的選擇項(xiàng)填入括號(hào)內(nèi)，每題2分，15題共30分）5.電阻應(yīng)變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是（ B ）。A60 B120 C200 D3506.下列不屬于傳感器的靜態(tài)標(biāo)定的內(nèi)容的是（ D ）A、靈敏度 B、線性

11、度C、滯差D、幅值誤差7. 在常用測(cè)振傳感器中，適合于測(cè)量振動(dòng)位移的傳感器是（ A ）A、電感式傳感器；B、壓電式傳感器；C、磁電式傳感器；D、電動(dòng)式傳感器8.電橋測(cè)量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（ C ）的輸出A、電阻 B、電容C、電壓D、電荷9.下列不是電感式傳感器的是（ D ）A、變磁阻式自感傳感器 B、電渦流式傳感器C、變壓器式互感傳感器D、霍爾式傳感器（屬于磁電式）10.一般情況下，要求熱敏電阻式傳感器的熱敏電阻（ D ）A、呈正弦關(guān)系 B、呈余弦關(guān)系C、呈線性關(guān)系D、在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系14.下列關(guān)于傳感器靈敏度的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ C ）A、靈敏度越高越好 B、靈敏度越高，

12、傳感器所能感知的變化量越小C、靈敏度越高，與測(cè)量無(wú)光的外界噪聲越不易混入D、對(duì)被測(cè)物理量變化的反應(yīng)能力越強(qiáng)1、光敏二極管的工作原理是（C）。A.外光電效應(yīng) B.內(nèi)光電效應(yīng)C.光生伏特效應(yīng)D.雪崩效應(yīng)2、產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象的主要原因是由于傳感器敏感元件材料的（D）的缺陷所造成的。A.物理性質(zhì)B.機(jī)械零部件C.工作溫度D.A+B3、關(guān)于光敏二極管的敘述不正確的是（B）。A.工作時(shí)兩端電壓處于反向偏置狀態(tài)，B.有光照時(shí)，會(huì)有大得多的正向電流。C.無(wú)光照時(shí)，其反向電阻很大，反向電流（暗電流）很小。D.光電流與光照強(qiáng)度成正比。4、關(guān)于光敏三極管的敘述正確的是（C）。A.在工作電路中，其集電結(jié)正向偏置。B.在工

13、作電路中，其發(fā)射結(jié)反向偏置。C.光敏三極管的靈敏度高于光敏二極管。D.光敏三極管也有基極。5、關(guān)于光敏電阻敘述不正確的是(A)。A.無(wú)光時(shí)，光敏電阻呈高阻態(tài)，沒(méi)有電流。B.有光時(shí)，光敏電阻RG呈低阻態(tài)，有較強(qiáng)的電流。C.光照越強(qiáng)，阻值越小，電流越大。D.工作時(shí)，其兩端既可以加直流電壓，也可以加交流電壓。6、關(guān)于光電倍增管敘述不正確的一項(xiàng)是（B）。A.靈敏度很高，不能受強(qiáng)光照射，否則會(huì)損壞。B.極間電壓越高越好。C.倍增系數(shù)與陽(yáng)極無(wú)關(guān)，主要由倍增電極的特性決定。D. 陽(yáng)極輸出的是電壓脈沖。7、下列不是磁柵傳感器類(lèi)型的是(D)。A.尺形B.帶形C.同軸形D.螺旋形8、左圖是一種遮斷式光電開(kāi)關(guān)，圖示

14、中1是（A）。A.發(fā)射器B.接受器C.光電管D.被測(cè)物9、下列各項(xiàng)不是直線式感應(yīng)同步器部件的的是（C）。A.定尺B.滑尺C.磁芯D.滑尺繞組10、熱敏電阻值隨溫度變化是嚴(yán)重非線性的，下列方法不屬于常用的線性化方法是（B）A.線性化網(wǎng)絡(luò)B.加差動(dòng)放大器C.利用溫度頻率轉(zhuǎn)換電路D.計(jì)算修正法11、熱敏電阻的溫度特性有三種類(lèi)型，下列哪項(xiàng)不屬于這三種類(lèi)型的（D）A.負(fù)電阻溫度系數(shù)B.正電阻溫度系數(shù)C.臨界溫度系數(shù)D.線性溫度系數(shù)11、為了將現(xiàn)場(chǎng)熱電偶的信號(hào)傳到測(cè)控室，必須將冷端由導(dǎo)線接到測(cè)試電路上，保證這種接線不影響熱電偶的信號(hào)，是下列（A）A.中間導(dǎo)體定律B.標(biāo)準(zhǔn)電極定律C.中間電極定律D.中間溫度

15、定律12、關(guān)于熱電偶有三大定律保證我們使用其進(jìn)行測(cè)量傳感的可靠及可靠下列那項(xiàng)不屬于這三項(xiàng)定律（C）A.中間導(dǎo)體定律B.標(biāo)準(zhǔn)電極定律C.中間電極定律D.中間溫度定律12、下列不屬于熱電偶冷端補(bǔ)償?shù)氖牵―）。A.熱電勢(shì)修正法B.電橋補(bǔ)償法C.溫度修正法D.線性化網(wǎng)絡(luò)法13下列不屬于電位器式傳感器分類(lèi)的是（D）。A.非線性型B.角位移型C.直線位移型D.矩陣型14.下面不屬于箔式應(yīng)變片種類(lèi)有（A）。A.多層絲柵式B. 單絲柵式C. 雙絲柵式D. 三絲柵式15.下列不是可變磁阻式傳感器的典型結(jié)構(gòu)有（A）。A.螺旋式B.差動(dòng)型C.螺管式A.可變導(dǎo)磁面積型16.不屬于電容傳感器的類(lèi)型有（C）。A.兩極板間

16、距d型B.改變兩極板間復(fù)蓋面積S型C.改變電源頻率D.改變極板間介質(zhì)e型17.關(guān)于壓電傳感器的前置放大器敘述不正確的是（A）。A.前置放大器可將傳感器低阻抗輸出變?yōu)楦咦杩馆敵?。B.前置放大器可將傳感器的微弱信號(hào)進(jìn)行放大。C.電壓放大器是前置放大器的一種。D.電荷放大器是前置放大器的一種。18.下列關(guān)于磁敏電阻說(shuō)法正確的是（C）。A.磁敏電阻的磁阻效應(yīng)只有其制做材料有關(guān)。B.磁敏電阻的磁阻效應(yīng)只與其開(kāi)關(guān)有關(guān)。C.磁敏電阻的靈敏度一般是非線性的。D.以上都不對(duì)。19.下面不屬于磁敏電阻溫度補(bǔ)償電路的是（B）。A.互補(bǔ)式溫度補(bǔ)償電路B.差動(dòng)放大器電路C.全橋電路D.熱敏電阻補(bǔ)償電路20.關(guān)于霍爾傳感

17、器的說(shuō)法正確的是（B）。A.其制做材料只能是非金屬的。B.霍爾傳感器輸出的電壓信號(hào)。C.霍爾傳感器有兩根引線電極。D.霍爾傳感器使用時(shí)激勵(lì)電流是不可以變化的。21.下列哪項(xiàng)不屬于傳感器的低噪聲化方法（D）。A.差動(dòng)法B.相關(guān)法C.調(diào)制法D.疊相法1、金屬絲應(yīng)變片在測(cè)量構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，電阻的相對(duì)變化主要由 ( B ) 來(lái)決定的。A、貼片位置的溫度變化 B、 電阻絲幾何尺寸的變化 C、電阻絲材料的電阻率變化 D、外接導(dǎo)線的變化2、二階裝置引入合適阻尼的主要目的是 C 。A、 使系統(tǒng)不發(fā)生共振； B、使得輸出讀數(shù)穩(wěn)定C、獲得較好的幅頻、相頻特性； D、改善裝置的固有頻率3、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的

18、是 ( D ) 。A 位移 B 材質(zhì)鑒別 C 探傷 D 非金屬材料4、測(cè)試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和（ B ）。A、具體測(cè)試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān) B、具體測(cè)試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)C、輸入信號(hào)有關(guān) D、輸出信號(hào)有關(guān)5、為消除壓電傳感器電纜分布電容變化對(duì)輸出靈敏度的影響，可采用 ( B )。A 電壓放大器； B 電荷放大器； C 前置放大器 ；D 電流放大器6、不能采用非接觸方式測(cè)量的傳感器是：（ C ）。A、霍爾傳感器；B、光電傳感器；C、熱電偶；D、渦流傳感器7、通常所說(shuō)的傳感器核心組成部分是指：（ B ）A、 敏感元件和傳感元件 B、敏感元件和轉(zhuǎn)換元件C、轉(zhuǎn)換元件和調(diào)理電路 D、敏感元件、調(diào)理電路和電源8

19、、壓電加速度計(jì)固定在試件上承受振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊將產(chǎn)生一可變力作用在晶體片上，由于( A )效應(yīng)在晶體片兩表面上就有( D )產(chǎn)生。B、 正壓電； B、逆壓電；C、電壓； D、電荷10、以下關(guān)于熱電阻與熱敏電阻的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：（ D ）A、熱電阻一般采用純金屬材料，而熱敏電阻采用半導(dǎo)體材料；B、熱電阻的溫度¾¾電阻系數(shù)一般是線性的，而熱敏電阻的溫度¾¾電阻系數(shù)一般是非線性的；C、熱電阻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，因此可以測(cè)量“點(diǎn)溫”；而在測(cè)溫范圍內(nèi)，熱電阻的電阻溫度系數(shù)相對(duì)較為穩(wěn)定；D、一般說(shuō)來(lái)，熱電阻的溫度系數(shù)比熱敏電阻的的溫度系數(shù)大。11、變間隙式自感式電感傳感

20、器的靈敏度為：，由此可得出結(jié)論：（ C ）A、 該傳感器的靈敏度是非線性的，因此不能使用；B、 該傳感器的靈敏度是線性的，因此可以正常使用；C、 該傳感器的靈敏度是非線性的，但在一定條件下可以使用；D、 該傳感器的靈敏度是線性的，但在特定條件下不能使用。12、在常用測(cè)振傳感器中，適合于測(cè)量振動(dòng)位移的傳感器是：（A）A、電感式傳感器；B、壓電式傳感器；C、磁電式傳感器；D、電動(dòng)式傳感器13、為提高電橋的靈敏度，可采取的方法是：（ C ）。A、 半橋雙臂各串聯(lián)一片電阻應(yīng)變片；B、 半橋雙臂各并聯(lián)一片電阻應(yīng)變片；C、 適當(dāng)提高電橋的電源電壓；D、 增大應(yīng)變片的初始電阻值。14、熱敏電阻典型可分為三類(lèi)

21、，其中，（ B ）熱敏電阻在一定溫度范圍內(nèi)，阻值隨溫度的變化劇烈變化，故可作為理想的開(kāi)關(guān)器件。A、負(fù)電阻溫度系數(shù) B、臨界溫度系數(shù)C、正電阻溫度系數(shù) D、無(wú)15、關(guān)于光敏電阻，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（ A ）A、 光敏電阻既可作檢測(cè)元件，也可作開(kāi)關(guān)元件使用；B、 光敏電阻的光譜特性與光敏電阻本身材料有關(guān)，需選擇合適光源配合使用；C、 在一定的光照度下，光敏電阻所加的電壓越大，光電流越大，而且無(wú)飽和現(xiàn)象；D、多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合。9、下列四種光電元件中，基于外光電效應(yīng)的元件是：（C）A、光敏二極管 B、硅光電池 C、光電管 D、光導(dǎo)管2、設(shè)有一電路，是工作橋

22、臂，是固定電阻，且。工作時(shí)，則電橋輸出電壓（ ）。為電橋的電源電壓。A、 B、 C、 D、3、互感式傳感器之所以可以稱為差動(dòng)變壓器式傳感器，其原因是：（ ）A、 互感式傳感器的工作原理與一般變壓器工作原理完全相同；B、 互感式傳感器實(shí)際上是差動(dòng)輸入的變壓器；C、 互感式傳感器是原、副邊之間的互感隨被測(cè)量變化的變壓器；D、 互感式傳感器磁路是閉合的。4、關(guān)于紅外線，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（ ）A、與所有電磁波一樣，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)B、自然界中任何物體，都能產(chǎn)生紅外光輻射。C、不同的氣體對(duì)其吸收程度各不相同；D、具有光熱效應(yīng)，能輻射熱量，是光譜中最大光熱效應(yīng)區(qū)5、下列傳感器中，屬

23、于有源傳感器的是（ ）和（ ）；屬于無(wú)源傳感器的是（ ）和（ ）。A、熱電偶溫度計(jì) B、電阻溫度計(jì) C、電容式測(cè)振儀 D、壓電式加速度計(jì)11、測(cè)力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定最主要的目的是：確定( )、靈敏度和( )。A、標(biāo)定曲線； B、各向交叉干擾度； C、固有頻率； D、阻尼比12、就傳感器的輸入輸出特性而言，傳感器一般盡量不設(shè)計(jì)成（ ）的傳感器。A、具有理想線性特性； B、僅有奇次項(xiàng)線性特性；C、僅有偶次項(xiàng)線性特性； D、具有多項(xiàng)式線性特性。14、以下情形中，不能采用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（ ）。A、位移 B、金屬材質(zhì)鑒別 C、鍋爐探傷 D、塑料厚度三、判斷題（在你認(rèn)為對(duì)的判斷后打Ö，錯(cuò)

24、的判斷后打´，每題1分， 10題共10分）1，壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適合于頻率較低的被測(cè)量的測(cè)量，甚至是靜態(tài)量的測(cè)量。（ ´ ）_高頻2，光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說(shuō)暗電流要小，亮電流要大。這樣光敏電阻的靈敏度就高。（ Ö ）3，真值是指一定的時(shí)間及空間條件下，某物理量體現(xiàn)的真實(shí)數(shù)值。真值是客觀存在的，而且是可以測(cè)量的。（ ´ ）4，置信系數(shù)取不同典型值時(shí)，具有不同的置信概率。置信系數(shù)越高，置信水平則越低，表明對(duì)測(cè)量精度的要求越低。（ Ö ）5，一階裝置動(dòng)態(tài)特性的主要參數(shù)是時(shí)間常數(shù)，一般希望它越大越好。（

25、´ ）6，差動(dòng)變壓器式傳感器的兩個(gè)次級(jí)線圈在聯(lián)接時(shí)應(yīng)反向串聯(lián)。( ) 7，LTI系統(tǒng)的靈敏度是時(shí)間的線性函數(shù)。（ ´ ）8，渦流傳感器一般采用高頻透射式或低頻反射式兩種方式進(jìn)行測(cè)量。（ ´ ）9，凡能夠測(cè)量位移和速度的檢測(cè)原理都可用于加速度和振動(dòng)的測(cè)量。（Ö）10，虛擬儀器的所有儀器面板和顯示器都是在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上模擬的。（Ö）1、光敏電阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說(shuō)暗電流要小，亮電流要大。這樣光敏電阻的靈敏度就高。（ ）E、 晶體在哪個(gè)方向上有正壓電效應(yīng)，則在此方向上一定存在逆壓電效應(yīng)。（ ）3、接觸式測(cè)溫方法由于可以直接接觸被測(cè)

26、物，因此比非接觸法測(cè)溫具有更寬的量程范圍。（ ）4、渦流傳感器一般采用高頻透射式和低頻反射式兩種方式進(jìn)行測(cè)量。（ ）5、若交流電橋中有一對(duì)相鄰橋臂為電阻，根據(jù)平衡條件，其余二橋臂一定具有異類(lèi)的阻抗，如果這邊是容抗，另外一邊應(yīng)為感抗。（ ）6、 對(duì)于一切傳感器，如果要采用計(jì)算機(jī)分析處理傳感器所測(cè)信號(hào)，那么傳感器調(diào)理電路中必須采用ADC數(shù)據(jù)采集模塊，以便于計(jì)算機(jī)識(shí)別（）。7、 所謂“開(kāi)關(guān)式光電傳感器”是指，其輸出特性是斷續(xù)變化的光電信號(hào)，這類(lèi)傳感器對(duì)光電元件的光照特性要求較高。（）8、霍爾傳感器屬于磁電式傳感器，因此是一種無(wú)源傳感器，即該類(lèi)傳感器在使用中無(wú)需給傳感器供電。( )9、壓電式傳感器具有

27、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，適合于頻率較低的被測(cè)量的測(cè)量，甚至是靜態(tài)量的測(cè)量。（ ）10、用鎢絲通電加熱作為光輻射源最為普通，一般白熾燈的輻射光譜是連續(xù)的，任何光敏元件都能和它配合接收到光信號(hào)。（ ）四、 簡(jiǎn)答題（3題，共14分）1、簡(jiǎn)要敘述傳感器靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定的常用方法以及通過(guò)標(biāo)定所能獲得的主要性能參數(shù)。（6分）靜態(tài)標(biāo)定的目的是確定傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)，如線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等。輸入標(biāo)準(zhǔn)量，獲得擬合直線。傳感器的動(dòng)態(tài)特性標(biāo)定ü一階傳感器主要是時(shí)間常數(shù)；ü二階傳感器則是固有頻率n和阻尼比ü通過(guò)測(cè)量傳感器的階躍響應(yīng)確定傳感器的時(shí)間常數(shù)、固有頻率和阻尼比是一種較

28、好的方法ü也可以利用正弦輸入，測(cè)定輸出和輸入的幅值比和相位差來(lái)確定裝置的幅頻特性和相頻特性，從而進(jìn)一步求得一階裝置的時(shí)間常數(shù)和欠阻尼二階裝置的阻尼比和固有頻率。3、用框圖描述光電傳感器的基本構(gòu)成，并簡(jiǎn)要說(shuō)明采用光電傳感器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測(cè)量的四種工作方式。（4分）輻射式、遮光式、吸收式和反射式算綜合題（共3題，共26分）1，試簡(jiǎn)述檢測(cè)系統(tǒng)噪聲干擾形成的要素。（4分）噪聲形成干擾需要同時(shí)具備三要素：干擾源、對(duì)噪聲敏感的接收電路及噪聲源到接收電路之間的耦合通道。2、簡(jiǎn)述一種速度測(cè)量的方法。（4分）答：以下5種方法任寫(xiě)出一種既可，見(jiàn)書(shū)P191。（1）時(shí)間、位移計(jì)算法，如相關(guān)測(cè)速法和空間濾波器測(cè)

29、速法；（2）加速度積分法和位移微分法測(cè)量速度；（3）利用物理參數(shù)測(cè)量速度，如電動(dòng)式速度傳感器和電磁式速度傳感器；（4）多普勒效應(yīng)測(cè)速；（5）差動(dòng)變壓器測(cè)速。3、壓電元件在使用時(shí)常采用多片串接或并接的結(jié)構(gòu)形式，試述在不同接法下輸出電壓、電荷、電容的關(guān)系，它們分別適用于何種應(yīng)用場(chǎng)合？（6分）答：兩片壓電元件串接時(shí)，輸出電荷q等于單片上的電荷q，輸出電壓U為單片電壓U的兩倍，總電容C為單片電容C的1/2。即：qq；U2U；CC/2。串聯(lián)接法適用于以電壓輸出的信號(hào)和測(cè)量電路輸入阻抗很高的情況；兩片壓電元件并接時(shí)，輸出電荷q等于單片上電荷q的兩倍，輸出電壓U等于單片電壓U，總電容C等于單片電容C的兩倍。

30、即：q2q；UU；C2C。并聯(lián)接法適用于測(cè)量緩慢變化信號(hào)，并以電荷作為輸出的情況。4，請(qǐng)畫(huà)出光電傳感器的一般構(gòu)成框圖，并說(shuō)明光電傳感器的一般組成部分。（4分）光電傳感器通常由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成E、 計(jì)算綜合題（3題，共22分）1、已知一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，輸入一時(shí)域諧波函數(shù)，求該系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的輸出y(t)。（6分）解：已知一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（2分）則（4分）3、圖為應(yīng)變式拉力傳感器原理示意圖。該傳感器采用1、2、3、4四片完全相同的應(yīng)變片按如圖方式粘貼在構(gòu)件表面上，應(yīng)變片的初始阻值為R0，傳感器要求具有溫度補(bǔ)償和彎矩補(bǔ)償能力；10、 試采用兩種組橋方式實(shí)現(xiàn)傳感器的純拉力測(cè)量并說(shuō)

31、明理由（如果應(yīng)變片不夠，可加精密電阻）。（6分）11、 哪一種組橋方式靈敏度高？為什么？（2分）14232R02R01243（1）4、如圖為實(shí)驗(yàn)室常采用的冰浴法熱電偶冷端溫度補(bǔ)償接線圖，（1） 圖中依據(jù)了熱電偶兩個(gè)基本定律，分別指出并簡(jiǎn)述其內(nèi)容；（4分）（2） 將冷端至于冰水槽的主要原因是什么？（2分）（3） 對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線有何要求？（2分）答案：（1） 中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中，只要接入的第三導(dǎo)體兩端溫度相同，則對(duì)回路的總的熱電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有影響。中間溫度定律：熱電偶AB的熱電勢(shì)僅取決于熱電偶的材料和兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度，而與溫度沿?zé)犭姌O的分布以及熱電極的參數(shù)和形狀無(wú)關(guān)。（2） 熱電偶分度表以0攝氏度為

32、基準(zhǔn)；（3） 與導(dǎo)體材料A、B有相同熱電特性（不同型號(hào)的熱電偶所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線不同；連接補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意區(qū)分正負(fù)極，使其分別與熱電偶的正負(fù)極一一對(duì)應(yīng)；補(bǔ)償導(dǎo)線連接端的工作溫度不能超出（0100），否則會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。）1、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑r =4mm，工作初始極板間距離，介質(zhì)為空氣()。已知電容 , ）（8分）問(wèn)：（1）如果極板間距離縮小，電容的變化量是多少？（2） 如果測(cè)量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格mV）在時(shí)，讀數(shù)儀表的變化量為多少？ 1 與電阻應(yīng)變片相比，半導(dǎo)體應(yīng)變片有何特點(diǎn)？答：半導(dǎo)體應(yīng)變片是用半導(dǎo)體材料采用與絲式應(yīng)變片相同方法制成的半導(dǎo)體應(yīng)變片，最

33、突出的特點(diǎn)：體積小，靈敏度高，頻率響應(yīng)范圍寬，輸出幅值大，不需要放大器，可直接與記錄儀連用，使測(cè)量系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，但是濕度系數(shù)大，應(yīng)變時(shí)非線性是比較嚴(yán)重的缺點(diǎn)。2什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在什么條件下一般要研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性？答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指當(dāng)輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的輸入輸出特性。靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)傳感器輸入輸出特性。在時(shí)域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在頻域條件下一般要研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性。3. 常用的半導(dǎo)體光電元件有哪些?它們的電路符號(hào)如何?答：常用的半導(dǎo)體光電元件有光敏二極管、光敏三極管和光電池三種。它們的電路符號(hào)如下圖所示：4. 什么是霍爾效應(yīng)？答：在金屬式半導(dǎo)體薄皮相對(duì)兩側(cè)面a,b通以控制電流I在薄片垂直方向上施加磁場(chǎng)B，則在垂直電流和磁場(chǎng)方向上，即另兩側(cè)面cd產(chǎn)生一個(gè)大小與控制電流I和磁場(chǎng)B乘積成正比的電動(dòng)勢(shì)VH,這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。5. 以石英晶體為例簡(jiǎn)述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。石晶咋沿其一定方向世家壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生形變，此時(shí)它的兩個(gè)表面將產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)去掉外力后，它又重新回到不帶電狀態(tài)，這就稱為壓電效應(yīng)。7. 光電效應(yīng)有哪幾種?與之對(duì)應(yīng)的光電元件各有哪些?答：外光電效應(yīng)-光電管 光電導(dǎo)效應(yīng)-光敏電阻