檢測(cè)技術(shù)電氣2005(A)(DOC)

1、檢測(cè)技術(shù)電氣 2005(A)(DOC)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題檢測(cè)技術(shù)試題A閉卷（）適用年級(jí)：電氣2005姓名：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè)年級(jí)：（注：本試題所有題目的答案均寫(xiě)在試卷上?。╊}一二三四五總號(hào)分得分一：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題（ 30 分）題1234567號(hào)答案89101112131415（請(qǐng)將一大題的選擇題答案填在表格任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第 2 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題中）1、屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（）A.固有頻率B.臨界頻率C.阻尼比D.重復(fù)性2、莫爾條紋的移動(dòng)對(duì)被測(cè)位移量所起的作用是（）A.調(diào)制B.放大C.細(xì)分D. 降噪3、渦流式壓力傳感器利用渦流效應(yīng)將壓力的變化變換成線圈的（）A.電阻變化B

2、.電容變化C.渦流變化D. 感抗變化4 、人工 視覺(jué) 系統(tǒng) 圖像 處理 中對(duì)像 素信息進(jìn) 行 編碼的 作用是（）A.有效地傳輸和存儲(chǔ)信息B.濾去噪聲C.圖像增強(qiáng)D.圖像分割5、變壓器隔離電路中賴(lài)以傳遞信號(hào)的途徑是（）A.光電耦合B.磁通耦合C.漏電耦合D.電容耦合6、按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分，下列誤差不屬于系統(tǒng)誤差的是（）A）機(jī)械零件內(nèi)部應(yīng)力變化所引起的變形；B）儀表本身材料，零件工藝上的缺陷；C）測(cè)量者不良讀數(shù)習(xí)慣引起的誤差；D）測(cè)試工作中使用儀表的方法不正確；7、有一壓力表，其最大的測(cè)量范圍為600 600mmH 2O，該儀表的量程為0 200 mmH 2O ，則該壓力表的最大正遷移量為任課教師

3、：康志亮本試題共11 頁(yè)第 3 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題（）A)200 mmH 2OB)400 mmH 2OC)600 mmH 2OD)1200 mmH 2O8、利用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小（）A兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián)C兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片9、用下列流量計(jì)測(cè)量流量時(shí)，在流量計(jì)前后需要較長(zhǎng)直管段長(zhǎng)度的是（）A) 孔板B) 容積式流量計(jì)C) 渦輪流量計(jì)D) 電磁流量計(jì)10、假設(shè)傳感器測(cè)量對(duì)象的參數(shù)在轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或者進(jìn)行顯示時(shí)，轉(zhuǎn)換電路需要增加

4、額外的電源，這種傳感器稱(chēng)為無(wú)源傳感器，如金屬熱電阻測(cè)溫，要測(cè)量電阻變化（即溫度）的大小，需要采用平衡電橋，而平衡電橋需要外加電源或者信號(hào)源；與之相對(duì)的另一種傳感器為有源傳感器，有源傳感器在測(cè)量時(shí)不需要外加信號(hào)源，壓電晶體測(cè)量壓力，顯示儀表直接測(cè)量壓電晶體的輸出而不再需要額外的電源。從上面的定義，推測(cè)下列檢測(cè)元件或傳感器屬于無(wú)源傳感器的是（）A) 熱電偶B)熱敏電阻C) 霍爾元件D)氧化鋯氧濃差電池11、不會(huì)影響流量系數(shù)的因素是（）A 雷諾數(shù)B 節(jié)流件開(kāi)孔直徑與管道直徑之比任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第 4 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題C 流量大小D 管道的粗糙程度12、紅外輻射照射在某些

5、半導(dǎo)體材料表面上時(shí)，半導(dǎo)體材料中有些電子和空穴可以從原來(lái)不導(dǎo)電的束縛狀態(tài)變?yōu)槟軐?dǎo)電的自由狀態(tài)，使半導(dǎo)體的導(dǎo)電率增加，這種現(xiàn)象叫（）A) 光電效應(yīng) B)光電導(dǎo)現(xiàn)象 C) 熱電效應(yīng) D) 光生伏特現(xiàn)象13、下列不具有壓電特性的材料是（）A) 石英B)鈦酸鋇C)PVC 薄膜D) 霍爾片14、將一靈敏度為 0.08mV/的熱電偶與電壓表相連， 電壓表接線端為 50，若電位計(jì)上的讀書(shū)為60mV，熱電偶的工作端溫度為（）A)750B)800C)240D) 62515、固體半導(dǎo)體攝像元件CCD 是一種（）APN 結(jié)光電二極管電路BPNP 型晶體管集成電路CMOS 型晶體管開(kāi)關(guān)集成電路DNPN 型晶體管集成電

6、路二：選擇填空題（ 20 分）電阻應(yīng)變片磁敏電阻霍爾元件氣敏傳感器光電耦合器壓電傳感器電容傳感器測(cè)速發(fā)電機(jī)熱敏電阻CCD電荷耦合器壓阻式傳感器光纖傳感器磁電傳感器光電二極管差動(dòng)變壓器光電晶體管磁敏晶體管電渦流傳感器光 電池超聲波傳感器任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第 5 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題熱電偶紅外傳感器差壓變送器感應(yīng)同步器差動(dòng)變壓器熱電偶正確選擇以上傳感器填入以下空內(nèi)：1、可以進(jìn)行位移測(cè)量的傳感器有、；2、可以完成溫度測(cè)量的有、；3、半導(dǎo)體式傳感器是、；4、光電傳感器有、5、用于壓力測(cè)量的傳感器、；6、利用物體反射進(jìn)行檢測(cè)的傳感器、；7 、可用 于速 度測(cè) 量的 傳感 器有 、

7、 、；三：計(jì)算題（ 30 分）1：（ 10 分）用鎳鉻 - 鎳硅勢(shì)電偶測(cè)量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計(jì)相連接。在某時(shí)刻，從電位差計(jì) 測(cè)得熱電熱為 -0.60mv ，此時(shí)電位差計(jì)所處的環(huán)境溫度為 25，試求該時(shí)刻溫箱的溫度是多少度？鎳鉻 - 鎳硅熱電偶分度表T0123456789任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第 6 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題熱電動(dòng)勢(shì) (mv)-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -1 -1 -1.2788899900107148269370-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0.1344555667709371592604-0 -0 -0

8、-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0-.000011222330482603715+0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.000112223300482604826+0.0.0.0.0.0.0.0.0.0課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第 7 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題00482604826+0.0.0.0.0.1.1.1.1.1.28889900011004826048262：（ 10 分）圖示為熱電阻橋式測(cè)溫電路， 測(cè)溫范圍為 0 200，其中 Rt=10(1+0.02t)k為感溫?zé)犭娮?，為常值電阻?R0=10k ，E 為工作電壓， M、 N兩點(diǎn)間的電位

9、差為輸出電壓。問(wèn)：(1) 如果 0時(shí)電路輸出電壓為零，常值電阻取多少？(2) 采用上述常值電阻值，如果該測(cè)溫電路的平均靈敏度達(dá)到15mV/，其工作電壓E 應(yīng)取多少？任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第 8 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題3、（10 分）有一個(gè)敞口容器：=1g/cm3， H=1000mm.問(wèn)差壓范圍是多少mmH2O？若氣動(dòng)差壓變送器輸出范圍為20100kgf/ cm 2，那么液位為40%時(shí)的氣動(dòng)差壓變送器的輸出壓力？實(shí)際作用于正壓室的壓力是多大？大H差壓 變?nèi)握n教師：康志亮本試題共 11 頁(yè) 第9 頁(yè)系主任簽字：+ 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題四：分析題（ 5 分）差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路也稱(chēng)為差動(dòng)脈

10、寬( 脈沖寬度 ) 調(diào)制電路，利用對(duì)傳感器電容的充放電使電路輸出脈沖的寬度隨傳感器電容量變化而變化。通過(guò)低通濾波器就能得到對(duì)應(yīng)被測(cè)量變化的直流信號(hào)。分析該電路的工作原理。任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第10 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題五、問(wèn)答題（ 15 分）材料 1：熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成，對(duì)溫度敏感的元件。它的優(yōu)點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，熱慣性小，響應(yīng)速度快，而且分任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第11 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題辨率高達(dá) 104、其缺點(diǎn)主要是互換性差和其電阻值隨溫度不是線性變化，而且非線性嚴(yán)重。對(duì)于這類(lèi)輸入和輸出之間為非線性關(guān)系的傳感器，人們?cè)诶眠@種特性

11、時(shí)總是千方百計(jì)的使其線性化，主要原因有：為使傳感器的輸出能不失真的復(fù)現(xiàn)輸入量的變化，必須使幅頻特性為常數(shù)，相頻特性是線性關(guān)系；線性化可以簡(jiǎn)化理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算；傳感器的線性特性便于應(yīng)用線性系統(tǒng)的疊加原理進(jìn)行各種干擾因素的補(bǔ)償；線性化便于數(shù)據(jù)處理和標(biāo)定；便于制作、安裝、調(diào)整；便于提高測(cè)量精度。對(duì)于負(fù)溫度系數(shù)（ NTC）的熱敏電阻而言，其阻值和溫度之間的關(guān)系可以表示為：(11)RTR0eTT0式中， R0是熱力學(xué)溫度 T0 對(duì)應(yīng)的電阻， T0 是基準(zhǔn)溫度（通常298.15k ）， 為熱敏電阻的材料系數(shù)。由此可見(jiàn)，電阻值與溫度不成正比（即線性），而是成指數(shù)關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)熱敏電阻溫度傳感器的輸出與溫度

12、T 成線性關(guān)系，必須進(jìn)行線性化。材料 2：線性化電路的設(shè)計(jì)：由下圖可知，這是一個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)的對(duì)數(shù)電路，輸出電壓U0與輸入電壓 Ui 成對(duì)數(shù)關(guān)系。RxUiU0I s任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第12 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題其輸入輸出方程為：u0kT ln uiuT ln uiqI sRxI sRx其中 k 為玻爾茲曼常數(shù)， q 為電子電荷 ,T 為絕對(duì)溫度。 uTkT為qI常數(shù)s 為晶體管的反向飽和電流。開(kāi)環(huán)式非線性特性補(bǔ)償根據(jù)解析法，可以求出補(bǔ)償環(huán)節(jié)的輸入和輸出之間的函數(shù)關(guān)系：u1f ( x)u2ku1要求 u0和 x成線性關(guān)系，即 u0sx，找到 u0和 u2的關(guān)系。那么： uu

13、0或sF(u2)2kf () u0ks請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答以下問(wèn)題：1、為什么要對(duì)熱敏電阻構(gòu)成的溫度測(cè)量電路進(jìn)行線性化，線性化后對(duì)系統(tǒng)有什么影響？2、如果采用開(kāi)環(huán)式非線性特性補(bǔ)償，請(qǐng)用解析法求出補(bǔ)償環(huán)節(jié)的輸入輸出函數(shù)。3、用對(duì)數(shù)電路設(shè)計(jì)熱敏電阻的線性化檢測(cè)技術(shù)試題 A答案任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第13 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題一：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題（30 分）題1234567號(hào)答DBDABAB案89101112131415CABCADBC二：選擇填空題（ 20 分）正確選擇以上傳感器填入以下空內(nèi)：1、可以進(jìn)行位移測(cè)量的傳感器有電渦流傳感器、超聲波傳感器、感應(yīng)同步器；2、可以完成溫度測(cè)量的

14、有熱敏電阻、光纖傳感器、熱電偶；3、半導(dǎo)體式傳感器是氣敏傳感器、熱敏電阻、CCD電荷耦合器、光電二極管；4、光電傳感器有光電晶體管、光電二極管、光電池、光電耦合器5、用于壓力測(cè)量的傳感器壓電傳感器、霍爾元件、電容傳感器；6、利用物體反射進(jìn)行檢測(cè)的傳感器電渦流傳感器、超聲波傳感器；7、可用于速度測(cè)量的傳感器有測(cè)速發(fā)電機(jī)、超聲波傳感器、感應(yīng)同步器；三：計(jì)算題（ 30 分）1. 解： t0=25 E(t,t0)=-0.60mv任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第14 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題E(t,t0)=E(t,0)-E(t0,0)E(t,0)= E(t,t0)+ E(t0,0)查表： E(t

15、0,0)E(25,0) 1.00mvE(t,0)= E(t,t0)+ E(t0,0)=-0.60+1.00=0.40mv查表： t 10.4 2. 解：（1）在 t 0時(shí)，系統(tǒng)輸出為 0，說(shuō)明系統(tǒng)此時(shí)處于平衡狀態(tài)，那么由平衡電橋知：Rs=Rt=10(1+0.02t)=10 歐姆（其中 t 0）（ 2）由題知道：UMNE×（ Rt Rs）/4系統(tǒng)靈敏度為 15mv/，則說(shuō)明系統(tǒng)溫度每變化 1，系統(tǒng)輸出15mv。那么：E4 UMN/ （Rt Rs） 4×15/(10(1+0.02*1)-10)=3000mv=3V3. 解：差壓范圍為 H 1000mmH2O輸出壓力 20（ 10

16、020）× 40 52 kgf/ cm 2 作用于正壓室的實(shí)際壓力 P0 1000× 40mmH2O由于一個(gè)大氣壓為 10.33mH2O,那么：作用于正壓室的實(shí)際壓力 10.33mH2O 1000× 40 mmH2O10.73 mH2O四：分析題（ 5 分）解：當(dāng)接通電源時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Q 端及 A 點(diǎn)為高電平， Q 非端為低電平。 因此 A 點(diǎn)通過(guò) R1 對(duì) C1 充電，直到 F 點(diǎn)的電位等于參考電壓 U，比較器 A1 輸出脈沖，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)， Q 端變?yōu)榈碗娖剑?Q 非端為高電平。 此時(shí) F 點(diǎn)的電平經(jīng)過(guò) VD1 短路迅速放電至 0，同時(shí) B 點(diǎn)的高

17、電平通過(guò) R2 對(duì) C2 充電，使 C2 兩端的電位達(dá)到 U 時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，周而復(fù)始，則在A，B 兩點(diǎn)分別輸出寬度C1、 C2 調(diào)制的矩形脈沖。其中： UAB AB=(T1-T2)U/(T1+T2)=U-U如果 R1R2，則：UAB=UA -UB=（ C1 C2） U/(C1+C2)C1 和 C2 做成差動(dòng)電容，那么輸出的電壓值與兩個(gè)電容的差值成正比。五、問(wèn)答題（ 15 分）解：（1）為使傳感器的輸出能不失真的復(fù)現(xiàn)輸入量的變化，必須使幅頻特性為常數(shù)，相頻特性是線性關(guān)系；線性化可以簡(jiǎn)化理任課教師：康志亮本試題共11 頁(yè)第15 頁(yè)系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)試題論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算；傳感器的線性特性便于應(yīng)用線性系統(tǒng)的疊加原理進(jìn)行各種干擾因素的補(bǔ)償；線性化便于數(shù)據(jù)處理和標(biāo)定；便于制作、安裝、調(diào)整；便于提高測(cè)量精度。（ 2）由于熱敏電阻是無(wú)源傳感器，在測(cè)量溫度時(shí)，通常采用平衡電橋進(jìn)行測(cè)量，假設(shè)采用等臂電橋單臂