CH13新型傳感器含答案?jìng)鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)第2版習(xí)題及解答

1、第13章新型傳感器一、單項(xiàng)選擇題1、模糊傳感器的“智能”之處在于：它可以模擬人類感知的全過程，核心在于知識(shí)性，知識(shí)的最大特點(diǎn)在于其（）。A.信息化B.模糊性C.智能性D.系統(tǒng)性2、網(wǎng)絡(luò)傳感器特別適于（）A、集中檢測(cè)B、遠(yuǎn)程分布測(cè)量和監(jiān)控C、局部監(jiān)測(cè)D無人監(jiān)測(cè)3、網(wǎng)絡(luò)傳感器的核心是（）A、構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)R分布式測(cè)量C、使傳感器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議D多節(jié)點(diǎn)4、下列關(guān)于智能傳感器的功能描述錯(cuò)誤的是（）。A.自檢功能B.自校功能C.自補(bǔ)償功能D.自動(dòng)抗干擾功能5、下列關(guān)于智能傳感器與傳統(tǒng)傳感器功能對(duì)比錯(cuò)誤的是（）。A.具有信號(hào)調(diào)理功能B.具有自診斷、自校準(zhǔn)功能C.具有自適應(yīng)、自調(diào)整功能D.具有記憶、存儲(chǔ)功能二、

2、多項(xiàng)選擇題1、模糊傳感器的基本功能包括（）A、學(xué)習(xí)功能日推理聯(lián)想功能C、感知功能D通信功能2.下列對(duì)傳感器集成化的含義描述正確的是（）。A.將多個(gè)功能完全相同的敏感單元集成在同一個(gè)芯片上；B.將多個(gè)體積相近，外形相似的元器件集成在一個(gè)區(qū)域；C.對(duì)多個(gè)結(jié)構(gòu)相同、功能相近的敏感單元進(jìn)行集成；D.對(duì)不同類型的傳感器進(jìn)行集成。三、填空題1、新型傳感器是相對(duì)于而言，隨著技術(shù)的發(fā)展和時(shí)間的推移，于近年新出現(xiàn)的一類傳感器。2、智能傳感器較傳統(tǒng)傳感器最大的變化就是將和相結(jié)合。3、所謂的智能式傳感器就是一種帶有的，兼有信息檢測(cè)、信號(hào)處理、信息記憶、的傳感器。4、模糊傳感器是在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過,以模擬人

3、類自然語言符號(hào)描述的形式輸出測(cè)量結(jié)果的一類智能傳感器。5、完整的MEM是由、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。6、MEMS器件制造中的四種主流技術(shù)是：、和。7、網(wǎng)絡(luò)傳感器就是能與連接或通過使其與微處理器、計(jì)算機(jī)或儀器系統(tǒng)連接的傳感器。8、網(wǎng)絡(luò)傳感器主要是由、及組成。9、目前，主要有基于的網(wǎng)絡(luò)傳感器和基于的網(wǎng)絡(luò)傳感器兩大類。10、智能傳感器較傳統(tǒng)傳感器最大的變化就是將和相結(jié)合。11、所謂的智能式傳感器就是一種帶有的，兼有信息檢測(cè)、信號(hào)處理、信息記憶、的傳感器。12、是智能式傳感器的核心。四、簡(jiǎn)答題1、列舉至少6種智能式傳感器的特點(diǎn)。2、智能式傳感器的主要作用是什么？3、試畫出模糊傳

4、感器的一般結(jié)構(gòu)？4、簡(jiǎn)述微傳感器的特點(diǎn)。5、簡(jiǎn)述IEEE1451的智能變送器接口標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)。6、試畫出網(wǎng)絡(luò)傳感器測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。7、什么叫智能傳感器？8、智能傳感器的主要功能是什么？9、與傳統(tǒng)傳感器相比，智能傳感器具有哪些特點(diǎn)？10、智能傳感器今后的發(fā)展方向如何？11、智能傳感器如何實(shí)現(xiàn)？12、如何設(shè)計(jì)智能傳感器？13、什么是模糊傳感器？14、什么是微傳感器？15、模糊傳感器的基本功能有哪些？16、什么是微機(jī)電系統(tǒng)？17、微機(jī)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)是什么？18、簡(jiǎn)要介紹主要的MEMSfl造技術(shù)。19、什么是網(wǎng)絡(luò)傳感器？20、網(wǎng)絡(luò)傳感器是如何分類的？21、簡(jiǎn)要介紹IEEE1451網(wǎng)絡(luò)傳感器。22、

5、網(wǎng)絡(luò)傳感器的主要發(fā)展方向是什么?第13章新型傳感器、單項(xiàng)選擇題題號(hào)答案知識(shí)點(diǎn)1B模糊傳感器2B網(wǎng)絡(luò)傳感器3C網(wǎng)絡(luò)傳感器4D智能傳感器5A智能傳感器、多項(xiàng)選擇題題號(hào)答案知識(shí)點(diǎn)1ABCD模糊傳感器2ACD智能傳感器三、填空題題號(hào)答案知識(shí)點(diǎn)1傳統(tǒng)傳感器概述2微處理器；傳感器智能傳感器3微處理機(jī)；邏輯思維與判斷功能智能傳感器4模糊推理與知識(shí)集成模糊傳感器5微傳感器；微執(zhí)行器；信號(hào)處理和控制電路微傳感器6超精密加工及特種加工；表面微加工；體微加工；LIGA技術(shù)微傳感器7網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)傳感器8信號(hào)采集單元；數(shù)據(jù)處理單元；網(wǎng)絡(luò)接口單元網(wǎng)絡(luò)傳感器9現(xiàn)場(chǎng)總線；以太網(wǎng)（Ethernet）協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳感器10微處理器

6、；傳感器智能傳感器11微處理機(jī)；邏輯思維與判斷功能智能傳感器12微型計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)智能傳感器四、簡(jiǎn)答題1、答：高精度；寬量程；多功能；高可靠性；高穩(wěn)定性；高分辨率；高信噪比；高性價(jià)比;自適應(yīng)性強(qiáng)；超小型化；微功率。知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器2、答：（1）提高測(cè)量精度；（2）增加功能；（3）提高自動(dòng)化程度。知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器3、答：如圖A.6所示。模糊 判據(jù)被測(cè)量1被測(cè)量值范 圍劃分表區(qū)間中值或相 應(yīng)符號(hào)表示區(qū)間中值或相 應(yīng)符號(hào)表示測(cè)量 結(jié)果組合模糊判據(jù)被測(cè)量n模糊判據(jù)圖A.6模糊傳感器的一般結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)：模糊傳感器4、答：（1）空間占有率?。唬?）靈敏度高，響應(yīng)速度快；（3）便于集成化和多功能化；（4

7、）可靠性提高；（5）消耗電力小，節(jié)省資源和能量；（6）價(jià)格低廉。知識(shí)點(diǎn)：微傳感器5、答：主要目標(biāo)是定義一整套通用的通信接口，使變送器能夠獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有基于微處理器的系統(tǒng)，儀器儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)相連，并最終實(shí)現(xiàn)變送器到網(wǎng)絡(luò)的互換性與互操作性。知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器6、答：如圖A.7所示。無線網(wǎng)絡(luò)化 傳感器NCAP ：有線網(wǎng)絡(luò)化 傳感器圖A.7網(wǎng)絡(luò)傳感器測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)傳感器7、答：智能傳感器是指?jìng)鞲衅髋c微處理器賦予智能的結(jié)合，兼有信息檢測(cè)與信息處理的傳感器。知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器8、答：智能傳感器的主要功能是：(1) 具有自動(dòng)校零、自動(dòng)標(biāo)定、自動(dòng)校正功能；(2) 具有自動(dòng)補(bǔ)償功能；(3) 能

8、夠自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；(4) 能夠自動(dòng)進(jìn)行檢驗(yàn)、自選量程、自尋故障；(5) 具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記憶與信息處理功能；(6) 具有雙向通訊、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字輸出或符號(hào)輸出功能；具有判斷、決策處理功能。知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器9、答：與傳統(tǒng)傳感器相比，智能傳感器具有以下特點(diǎn)：(1)精度高(2)可靠性與穩(wěn)定性高(3)信噪比與分辨力高(4)自適應(yīng)性強(qiáng)(5)性能價(jià)格比高知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器10、答：(1)利用微電子學(xué)，使傳感器和微處理器結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)各種功能的單片智能傳感器；(2)微結(jié)構(gòu)(智能結(jié)構(gòu))是今后智能傳感器重要發(fā)展方向之一；(3)利用生物工藝和納米技術(shù)研制傳感器功能材料，以此技術(shù)為基礎(chǔ)研制分子和原子生

9、物傳感器。(4)完善智能器件原理和智能材料的設(shè)計(jì)方法。知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器11、答：智能傳感器的實(shí)現(xiàn)有三種途徑：(1)集成化實(shí)現(xiàn)即采用微機(jī)械加工技術(shù)和大規(guī)模集成電路工藝，利用半導(dǎo)體材料硅作為基本材料來制作敏感元件，將信號(hào)調(diào)理電路、微處理器單元等集成在一塊芯片上構(gòu)成的。(2)非集成化實(shí)現(xiàn)是將傳統(tǒng)傳感器(采用非集成化工藝制作的傳感器，僅具有獲取信號(hào)的功能)、信號(hào)調(diào)理電路、帶數(shù)字總線接口的微處理器合為一體而構(gòu)成的一個(gè)智能傳感器系統(tǒng)。(3)混合實(shí)現(xiàn)混合實(shí)現(xiàn)是指根據(jù)需要與可能，將系統(tǒng)各個(gè)集成化環(huán)節(jié)，如敏感單元、信號(hào)調(diào)理電路、微處理器單元、數(shù)字總線接口等，以不同的組合方式集成在幾塊芯片上，并裝在一個(gè)外殼里。

10、知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器12、答：智能傳感器的設(shè)計(jì)一般要涉及以下幾個(gè)方面的內(nèi)容及相應(yīng)的流程：(1)智能壓力傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2)敏感元件設(shè)計(jì)(3)傳感器工藝設(shè)計(jì)(4)軟件設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)：智能傳感器13、答：模糊傳感器是以數(shù)值測(cè)量為基礎(chǔ)，并能產(chǎn)生和處理與其相關(guān)的測(cè)量符號(hào)信息的裝置，即模糊傳感器是在經(jīng)典傳感器數(shù)值測(cè)量的基礎(chǔ)上經(jīng)過模糊推理與知識(shí)集成，以自然語言符號(hào)的描述形式輸出的傳感器。知識(shí)點(diǎn)：模糊傳感器14、答：微傳感器是利用集成電路工藝和微組裝工藝，基于各種物理效應(yīng)的機(jī)械、電子元器件集成在一個(gè)基片上的傳感器。知識(shí)點(diǎn)：微傳感器15、答：模糊傳感器作為一種智能傳感器，具有智能傳感器的基本功能，即學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)

11、想、感知和通信功能。知識(shí)點(diǎn)：模糊傳感器16、答：微機(jī)電系統(tǒng)就是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標(biāo)是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和可靠性水平。知識(shí)點(diǎn)：微傳感器17、答：微機(jī)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成。知識(shí)點(diǎn)：微傳感器18、答：（1）超精密加工及特種加工利用傳統(tǒng)的超精密加工以及特種加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)微機(jī)械加工。微機(jī)電系統(tǒng)中采用的超精密加工技術(shù)多是由加工工具本身的形狀或運(yùn)動(dòng)軌跡來決定微型器件的形狀

12、。這類方法可用于加工三維的微型器件和形狀復(fù)雜、精度高的微構(gòu)件。其主要缺點(diǎn)是裝配困難、與電子元器件和電路加工的兼容性不好。（ 2）表面微加工以硅片作基片，通過淀積與光刻形成多層薄膜圖形，把下面的犧牲層經(jīng)刻蝕去除，保留上面的結(jié)構(gòu)圖形的加工方法。在基片上有淀積的薄膜，薄膜生成通常采用物理氣相淀積和化學(xué)氣相淀積工藝在襯底材料上制作而成。表面犧牲層制作是先在襯底上淀積犧牲層材料，利用光刻形成一定的圖形，然后淀積作為機(jī)械結(jié)構(gòu)的材料并光刻出所需的圖形，再將支撐結(jié)構(gòu)層的犧牲層材料腐蝕掉，從而形成懸浮的、可動(dòng)的微機(jī)械結(jié)構(gòu)部件。（ 3）體微加工體微加工技術(shù)是為制造微三維結(jié)構(gòu)而發(fā)展起來的，是按照設(shè)計(jì)圖在硅片（或其他

13、材料）上有選擇地去除一部分硅材料，形成微機(jī)械結(jié)構(gòu)。體微加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)是蝕刻，通過腐蝕對(duì)材料的某些部分有選擇地去除，使被加工對(duì)象顯露出一定的幾何結(jié)構(gòu)特征。腐蝕方法分為化學(xué)腐蝕和離子腐蝕。（ 4）LIGA技術(shù)LIGA技術(shù)先利用同步輻射X射線光刻技術(shù)光刻出所需要的圖形，然后利用電鑄成型方法制作出與光刻圖形相反的金屬模具，再利用微塑鑄形成深層微結(jié)構(gòu)。LIGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能制造三維微結(jié)構(gòu)器件，獲得的微結(jié)構(gòu)具有較大的深寬比和精細(xì)的結(jié)構(gòu)，側(cè)壁陡峭、表面平整，微結(jié)構(gòu)的厚度可達(dá)幾百乃至上千m。知識(shí)點(diǎn)：微傳感器19、答：網(wǎng)絡(luò)傳感器是指?jìng)鞲衅髟诂F(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)能夠就近進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)傳輸，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范

14、圍內(nèi)實(shí)時(shí)發(fā)布和共享。簡(jiǎn)單地說，網(wǎng)絡(luò)傳感器就是能與網(wǎng)絡(luò)連接或通過網(wǎng)絡(luò)使其與微處理器、計(jì)算機(jī)或儀器系統(tǒng)連接的傳感器。知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)傳感器20、答：目前，主要有基于現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)傳感器和基于以太網(wǎng)（Ethernet）協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳感器兩大類。知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)傳感器21、答：IEEE1451網(wǎng)絡(luò)傳感器就是配備了IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)接口系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳感器。IEEE1451的智能變送器接口標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)是定義一整套通用的通信接口，使變送器能夠獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有基于微處理器的系統(tǒng)，儀器儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)相連，并最終實(shí)現(xiàn)變送器到網(wǎng)絡(luò)的互換性與互操作性。知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)傳感器22、答：目前，網(wǎng)絡(luò)傳感器的應(yīng)用主要面向兩個(gè)大的方向。（ 1）分布式測(cè)控將網(wǎng)絡(luò)傳感器布置在測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，處于控制網(wǎng)絡(luò)中的最低級(jí)，其采集到的信息傳輸?shù)娇刂凭W(wǎng)