1107傳感器與測試技術-國家開放大學2018年1月至2021年7月期末考試真題及答案（201801-202107不少于6套）

1、試卷代號：1107傳感器與測試技術試題 2018年1月一、單項選擇題（每小題4分，共40分）1壓電傳感器的測量電路中前置放大器的作用有( )。 A.消除電纜電容對靈敏度的影響 B減小測量誤差 C把傳感器的高輸入阻抗變換成低輸入阻抗2超聲波的頻率高，因而( )繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向的傳播。 A.波長短 B波長長 C速度慢3差動變壓器屬于( )。 A電容式傳感器 B壓電式傳感器 C電感式傳感器4以下( )是影響MOS傳感器性能的首要問題。 A.暗電流 B噪聲 C像素的飽和5超聲波換能器是超聲波傳感器中的一個核心部件，并以( )的應用最為廣泛。 A.電動式換能器 B壓電式換能器 C

2、電磁式換能器 6( )被廣泛應用在各種檢測儀表中，特別是需要輻射和穿透力前的情況，如金屬探傷、測厚以及測量物體的密度等。 A.儀射線 B7射線 CX射線 7應變電阻材料本身的靈敏系數(shù)比金屬應變片的靈敏系數(shù)( )。 A.大 B小 C相等 8以下( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。 A集成性強 B擴展性強 C開發(fā)時間長 9利用( )制成的光電器件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管等。 A.外光電效應 B壓電效應 C聲光效虛 10.首先對紅外輻射進行( )使恒定輻射變成交變輻射，不斷地引起鐵電體的溫度變化，才能導致熱釋電產生，并輸出交變信號。 A調制 B濾波 C補償二、填空題（每空2分，共10分

3、） 11.光電效應是指一束光線照射到物質上時，物質的電子吸收了光子的能量而發(fā)生了相應的現(xiàn)象。 12.紅外傳感器是將_的變化轉換成電量變化的器件。 13.熱釋電探測器多用在 、被動式檢測應用中。 14.超聲波是頻率比聲波頻率高的_波。 15.虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的 來完成各種測試、測量和自動化的應用。三、論述及分析題（每小題20分，共40分） 16.以下是兩種霍爾元件的驅動電路，請指出哪個是恒流源驅動電路？哪個是恒壓源驅動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。 17.根據紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖（圖2），給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)

4、中的工作過程。四、計算題（10分）試卷代號：1107傳感器與測試技術 試題答案及評分標準（供參考） 2018年1月 一、單項選擇題（每小題4分，共40分） 1C 2A 3C 4B 5B 6B 7A 8C 9A 10A 二、填空題（每空2分，共10分） 11電效應 12紅外輻射量 13非接觸 14機械 15軟件 三、論述及分析題（每小題20分，共40分）（判分標準：只要答出要點即可酌情得分） 16以下是兩種霍爾元件的驅動電路，請指出哪個是恒流源驅動電路？哪個是恒壓源驅 動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。 答：圖1是恒壓源驅動電路驅動 （5分） 圖2是恒流源驅動電路 （5分） 對霍爾元件可采用

5、恒流驅動或恒壓驅動，恒壓驅動電路簡單，但性能較差，隨著磁感應強度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場合。 （5分） 恒流驅動線性度高，精度高，受溫度影響小。兩種驅動方式各有優(yōu)缺點，應根據工作要求確定驅動方式。 （5分）17根據紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖（圖2），給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。 答： A-光學接收器 （3分） 光學接收器接受目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。 （2分） B-輻射調制器 （3分） 輻射調制器會將來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光。 （2分） C-紅外探測器 （3分） 紅外探測器是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現(xiàn)

6、出來的物理效應探測紅外輻射的探測器。 （2分） D-信號處理系統(tǒng) （3分） 信號處理系統(tǒng)將探測的信號進行放大、濾波等處理，然后將這些信息轉化成所需要的格式。 （2分）試卷代號：1107傳感器與測試技術 試題2018年7月一、單項選擇題（每小題4分，共40分）1( )的缺點是容易引入人工干擾，需要直流放大，易受零漂和接地電位的影響。 A交流電橋 B直流電橋 C整流儀表2交流電橋按照接入阻抗的形式不同主要分為純電阻交流電橋、( )交流電橋和電感式交流電橋。 A電容式 B電導式 C電壓式3首先對紅外輻射進行( )，使恒定輻射變成交變輻射，不斷地引起鐵電體的溫度變化，才能導致熱釋電產生，并輸出交變信號

7、。 A調制 B濾波 C補償4差動變壓器屬于( )。 A電容式傳感器 B壓電式傳感器 C電感式傳感器5( )是影響CMOS傳感器性能的首要問題。 A暗電流 B噪聲 C像素的飽和6超聲波換能器是超聲波傳感器中的一個核心部件，并以( )的應用最為廣泛。 A.電動式換能器 B壓電式換能器 C電磁式換能器7( )被廣泛應用在各種檢測儀表中，特別是需要輻射和穿透力前的情況，如金屬探傷、測厚以及測量物體的密度等。 A射線 B射線 CX射線8應變電阻材料本身的靈敏系數(shù)與金屬應變片的靈敏系數(shù)相比較，前者( )。 A.大 B小 C相等9( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。 A，集成性強 B擴展性強 C開發(fā)時間長

8、10.利用( )制成的光電器件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管等。 A外光電效應 B壓電效應C聲光效應二、填空題（每空2分，共10分） 11照傳感器的 來劃分，傳感器可分為應變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、光電式傳感器等。 12.紅外傳感器是將 的變化轉換成電量變化的器件。 1 3 電路是將電阻、電容、電感等參數(shù)的變化轉換成電壓或電流輸出的一種測量電路。 14.超聲波是頻率比聲波頻率高的 波。15.虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的 來完成各種測試、測量和自動化的應用。三、論述及分析題（每小題20分，共40分） 16.以下是兩種霍爾元件的驅動電路，請指出哪個是恒流

9、源驅動電路？哪個是恒壓源驅動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。(20分)17.根據紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖（圖2），給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。(20分) 四、計算題（10分）18.在圖4所示的交流電橋電路中，Z1，Z2，Z3，Z4。為交流電橋各個橋壁上的等效元件，其中Z1的幅值|Z1|=6幅角1=45；Z2的幅值Z2=4，幅角2=70；Z4的幅值Z4=3 ，幅角4=-35。，請計算當交流電橋達到平衡時Z3的幅|Z3|和幅角3為多少，并根據所得結果判斷出23是感抗還是容抗？試卷代號：1107傳感器與測試技術試題答案及評分標準 2018年7月一

10、、單項選擇題（每小題4分，共40分） 1B 2A 3A 4C 5B 6B 7B 8A 9C10.A二、填空題（每空2分，共10分） 11.工作原理 12.紅外輻射量 13電橋 14.機械 15.軟件三、論述及分析題（每小題20分，共40分）（判分標準：只要答出要點即可酌情得分） 16.以下是兩種霍爾元件的驅動電路，請指出哪個是恒流源驅動電路？哪個是恒壓源驅動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。(20分) 答：圖1是恒壓源驅動電路驅動。（5分） 圖2是恒流源驅動電路。（5分） 對霍爾元件可采用恒流驅動或恒壓驅動，恒壓驅動電路簡單，但性能較差，隨著磁感應強度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場

11、合。（5分） 恒流驅動線性度高，精度高，受溫度影響小。兩種驅動方式各有優(yōu)缺點，應根據工作要求確定驅動方式。（5分）17.根據紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖（圖2），給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。(20分) 答：A光學接收器（3分） 光學接收器接受目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。（2分） B輻射調制器（3分） 輻射調制器會將來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光。（2分） C紅外探測器（3分） 紅外探測器是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應探測紅外輻射的探測器。（2分） D信號處理系統(tǒng)（3分） 信號處理系統(tǒng)將探測的信號進行放大、濾波等處理

12、，然后將這些信息轉化成所需要的格式。（2分）四、計算題（10分）18.在圖4所示的交流電橋電路中，Z1，Z2，Z3，Z4。為交流電橋各個橋壁上的等效元件，其中Z1的幅值|Z1|=6幅角1=45；Z2的幅值Z2=4，幅角2=70；Z4的幅值Z4=3 ，幅角4=-35。，請計算當交流電橋達到平衡時Z3的幅|Z3|和幅角3為多少，并根據所得結果判斷出23是感抗還是容抗？ 答：根據交流電橋的平衡條件：|Z1|Z3=|Z2|Z4|可得，|Z3|=|Z2|Z4|Z1|將|Z1|=6，|Z2|=4，|Z4|=3代人可得，|Z3|=|Z2|Z4|Z1|=436=2。（4分） 根據交流電橋的另一個平衡條件：1+

13、3=2+4可得，3=2+4-1 ，將1=45，2=70，4=-35代入可得： 3=2+4-1=70-35-40=-10。(4分) 所以經計算當交流電橋達到平衡時Z3的幅值|Z3|為2，幅角3為-10，并根據3=-100判斷出Z3為容抗。（2分）試卷代號：1107傳感器與測試技術 試題2019年1月一、單項選擇題（12小題，每小題3分，共36分）1傳感器一般由敏感元件、轉換元件和( )三部分組成。 A轉換電路 B虛擬儀器 C電容 D磁頭2利用( )可制成半導體光敏電阻。 A壓電效應 B光電效應 C磁電效應 D濾波3適合于使用紅外傳感器進行測量的被測物理量是( )。 A轉速 B溫度 C加速度 D流

14、量4超聲波是( )的一種，即是機械振動在彈性介質中的一種傳播過程。 A電磁波 B機械波 C表面波 D濾波5電阻應變片的絕緣電阻是指已粘貼的應變片的( )間的電阻值。 A覆蓋片與被測試件 B基片與被測試件 C引線與被測試件 D覆蓋片與基片6下列屬于磁電式傳感器非線性誤差產生原因的是( )。 A溫度變化對傳感器產生的影響 B傳感器線圈電流產生的磁通對工作磁通產生影響 C傳感器的補償線圈產生的磁通對工作磁通產生影響 D光源變化對傳感器產生的影響7( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。 A集成性強 B擴展性強 C開發(fā)時間長 D開發(fā)時間短8在工業(yè)放射性同位素自動檢測儀表中廣泛采用的核輻射傳感器為( )。

15、 A電感式傳感器 B磁電式傳感器 C電離室 D霍爾元件9電容式傳感器是將被測量的變化轉換成( )變化的一種傳感器。 A電感量 B電容量C介電常數(shù) D霍爾系數(shù)10以下不屬于壓電式傳感器的特點的是( )。 A體積小 B結構簡單 C靈敏度低 D靈敏度高11交流電橋按照接入阻抗的形式不同主要分為純電阻交流電橋、( )交流電橋和電感式交流電橋。 A平衡式 B靜電式 C電壓式 D電容式12能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，稱為( )。 A電感量 B觸發(fā)器 C電動機 D傳感器二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分） 13在紅外傳感器測試系統(tǒng)中執(zhí)行裝置的作用是接受目標的部分紅外輻射

16、并傳輸給紅外傳感器。( ) 14按磁場方式分類，磁電感應式傳感器可分為變磁通式和恒磁通式兩大類。( ) 15紅外輻射按照波長不同，可以分為遠紅外區(qū)、中紅外區(qū)和近紅外區(qū)。( ) 16超聲波在固體和液體中衰減較強，因此穿透能力強是超聲波所具有的主要特點之一。 ( ) 17虛擬儀器技術的三大組成部分包括：靈活高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺。( ) 18動態(tài)特性就是輸入量和輸出量隨時間迅速變化時，輸出量與輸入量之間的關系。( ) 19輻射式傳感器是指利用電磁波、機械波或物質的放射性構成的一類傳感器。( ) 20利用熱電偶測溫時，熱電勢不僅與熱端溫度無關，而且也與冷端溫度無關，因此，

17、實際使用時必須進行冷端溫度補償。( )三、簡答題（4小題，每小題5分，共20分）21壓阻式傳感器的典型特點是什么？22.什么是精度？23.典型的超聲波傳感器系統(tǒng)由什么組成？24.智能傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比較，其突出特點有哪些？四、綜合題（2小題，每小題14分，共28分）25.圖1為熱釋電紅外傳感器的結構圖，給出圖中A、B、C三處分別代表的器件名稱，并簡述熱釋電紅外傳感器的工作原理。（14分） 26.以下是兩種霍爾元件的驅動電路圖，請指出哪個是恒流源驅動電路？哪個是恒壓源驅動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。(14分) 試卷代號：1107國家開放大學2019年春季學期期末統(tǒng)一考試傳感器與測試技

18、術試題2019年7月一、單項選擇題（12小題，每小題3分，共36分）1.金屬應變片的靈敏系數(shù)比應變電阻材料本身的靈敏系數(shù)( )。A.大B.小C.相等D.大或相等2.傳感器一般由敏感元件、轉換元件和( )三部分組成。A.轉換電路B.虛擬儀器C.電容D.磁頭3.以下( )是影響CMOS傳感器性能的首要因素。A.暗電流B.噪聲C.像素的飽和D.振動方向4.差動變壓器屬于( )。A.電容式傳感器B.壓電式傳感器C.電感式傳感器D.電阻式傳感器5.超聲波換能器是超聲波傳感器中的一個核心部件，并以( )的應用最為廣泛。A.電動式換能器B.壓電式換能器C.電磁式換能器D.霍爾元件6.壓電傳感器的測量電路中前

19、置放大器的作用有( )。A.消除電纜電容對靈敏度的影響B(tài).減小測量誤差C.把傳感器的高輸入阻抗變換成低輸入阻抗D.增加測量誤差7.超聲波的頻率高，因而( )，繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。A.波長短B.波長長C.速度慢D.速度快8.利用( )制成的光電器件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管等。A.外光電效應B.壓電效應C。聲光效應D.波光效應9.( )被廣泛應用在各種檢測儀表中，特別是需要輻射和穿透力強的情況，如金屬探傷、測厚以及測量物體的密度等。A.a射線B.7射線C.X射線D.Y射線10.( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。A.集成性強B.擴展性強C.開發(fā)時間長D.開發(fā)

20、時間短11.能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，稱為( )。A.電感量B.觸發(fā)器C.電動機D.傳感器12.直流電橋的優(yōu)點是電源穩(wěn)定性高，可用( )測量，準確度高。A.揚聲器B.交流儀表C.整流儀表D.直流儀表二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分）13.電容式傳感器是將電量的變化轉換為電容電壓的變化來實現(xiàn)對物理量的測量的器件。( )14.光電效應是指一束光線照射到物質上時，物質的電子吸收了光子的能量而發(fā)生了相應的電效應現(xiàn)象。( )15.紅外傳感器是將紅外輻射量的變化轉換成非電量變化的器件。( )16.超聲波是頻率比聲波頻率高的機械波。( )17.虛擬儀器技術的三大組成

21、部分包括：靈活高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺。( )18.結構簡單、制造方便、測溫范圍寬、熱慣性大是熱電偶傳感器的特點。( )19.智能傳感囂是集成化傳感器與微處理機相結合的產物。( )20.光電器件具有響應速度快，可靠性較低的特點。( )三、簡答題（4小題，每小題5分，共20分）21.傳感器按照被測物理量來劃分，可以分為幾類？22.什么是線性度？23.磁電式傳感器有何優(yōu)點？24.常見的智能傳感器有哪些？四、綜合題（2小題，每小題14分，共28分）25.圖1為熱釋電紅外傳感器的結構圖，分別給出圖中A、B、C三處所代表的器件名稱，并簡述熱釋電紅外傳感器的工作原理。(14分)2

22、6.電橋是傳感器中常用的轉換電路，圖2中R1、R2、R3為固定電阻，R。為隨溫度丁變化的電阻，即熱敏電阻，電源電壓【，。=5v。(1)當室溫為20，R1=4fl、R2=8fl、R3=lOfl時，熱敏電阻Rx=20，此時電橋是否能夠達到平衡？(2)寫出輸出電壓U0的表達式。(3)當室溫發(fā)生變化時，Rx=16，試分析此時輸出電壓U0為多少？(14分)試卷代號：1107傳感器與測試技術試題答案及評分標準2019年7月一、單項選擇題（12小題，每小題3分，共36分）1B2A3.B4C5B6C7A8A9B10C11.D12.D二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分）13.14.15.16.17.18.

23、19.20.三、簡答題（4小題，每小題5分，共20分）21.傳感器按照被測物理量來劃分，可以怎樣分類？答：傳感器按照被測物理量來劃分，可以分為溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、力傳感器和流量傳感器等。22.什么是線性度？答：線性度指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。23.磁電式傳感器有何優(yōu)點？答：磁電式傳感器直接從被測物體吸收機械能并轉換成電信號輸出，輸出功率大，性能穩(wěn)定，工作不需要電源，調理電路簡單，靈敏度較高，一般不需要高增益放大器。24.常見的智能傳感器有哪些？答：常見的智能傳感器有微型傳感器、模糊傳感器和網絡傳感器等。四、綜合題（2小題，每小題14分，共28分

24、）25.圖1為熱釋電紅外傳感器的結構圖，給出圖中A、B、C三處分別代表的器件名稱，并簡述熱釋電紅外傳感器的工作原理。（14分）圖1熱釋電紅外傳感器結構圖答：A、窗口（2分）B、濾光片（2分）C、熱電元件（2分）要點1：當紅外輻射照射到已經極化的鐵電體薄片表面上時引起薄片溫度升高，使其極化強度降低；（2分）要點2：表面電荷減少，這相當于釋放一部分電荷，如果將負載電阻與鐵電體薄片相連，則負載電阻上便產生一個電信號輸出；（2分）要點3：輸出信號的強弱取決于薄片溫度變化的快慢，從而反映出入射的紅外輻射的強弱。（2分）要點4：如果對紅外輻射進行調制，使恒定輻射變成交變輻射，不斷地引起鐵電體的溫度變化，才

25、能導致熱釋電產生，并輸出交變信號。（2分）26.電橋是傳感器的常用轉換電路，圖2中R，、R。、R。為固定電阻，R。為隨溫度T變化的電阻，即熱敏電阻，電源電壓Ux=5v，。圖2 電橋測量電路(1)當室溫為20，R1=4、R2=8、R3=10時，熱敏電阻Rx=20，此時電橋是否達到平衡？(2)寫出輸出電壓U。的表達式。(3)當室溫發(fā)生變化時，Rx=16，試分析求得此時輸出電壓U0為多少？（14分）答：(1)根據直流電橋的平衡條件，經計算可得R1Rx=420=80;R2R3=810=80，即R1Rx=R2R3，滿足了電橋的平衡條件，因此此時電橋平衡。（5分）(2)根據電路可得： I1=UxR1+R2

26、 I2=UxR3+Rx Uab=I1R1R2U3R1+R2 Uad=I2R3R3UxR3+RX由此可得出輸出電壓U0為： U0=Uad-Uab=(R3R3+Rx-R1R1+R2) Ux（5分）(3)根據輸出電壓的表達式，可得 U0=R3R3+RX-R1R1+R2Ux=10310+16-44+85=0.256v (4分）試卷代號：1107 座位號口口國家開放大學2 0 1 9年秋季學期期末統(tǒng)一考試傳感器與測試技術 試題 2020年1月一、單項選擇題(12小題，每小題3分，共36分) 1電容式傳感器是將被測量的變化轉換成( )變化的一種傳感器。 A電容量 B電感量 C介電常數(shù) D霍爾系數(shù) 2下列屬

27、于磁電式傳感器非線性誤差產生原因的是( )。 A溫度變化對傳感器產生的影響 B傳感器線圈電流產生的磁通對工作磁通產生影響 C傳感器的補償線圈產生的磁通對工作磁通產生影響 D光源變化對傳感器產生的影響 3以下不屬于壓電式傳感器的特點的是( )。 A體積小 B結構簡單 C. 靈敏度低 D靈敏度高 4電阻應變片的絕緣電阻是指已粘貼的應變片的( )間的電阻值。 A覆蓋片與被測試件 B基片與被測試件 C引線與被測試件 D覆蓋片與基片 5利用( )可制成半導體光敏電阻。 A壓電效應 B光電效應 C磁電效應 D濾波 6( )是由一列MOS光敏元和一列移位寄存器并行構成的。 A線陣CCD圖像傳感器 B面陣CC

28、D圖像傳感器 C有源CMOS圖像傳感器 D無源CMOS圖像傳感器 7適合于使用紅外傳感器進行測量的物理量是( )。 A轉速 B溫度 C加速度 D流量 8，超聲波是( )的一種，即是機械振動在彈性介質中的一種傳播過程。 A電磁波 B機械波 C表面波 D濾波 9在工業(yè)放射性同位素自動檢測儀表中廣泛采用的核輻射傳感器為( )。 A電感式傳感器 B磁電式傳感器 C電離室 D霍爾元件 10( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。 A集成性強 B擴展性強 C開發(fā)時間長 D開發(fā)時間短 11線性度、重復性、精度和靈敏度屬于傳感器的( )性能指標。 A動態(tài) B. 電源 C線圈 D靜態(tài) 12交流電橋按照接人阻抗的形

29、式不同主要分為純電阻交流電橋、( )交流電橋和電感式交流電橋。 A平衡式 B靜電式 C電壓式 D電容式二、判斷題(每小題，每小題2分，共16分） 13按磁場方式分類，磁電感應式傳感器可分為變磁通式和恒磁通式兩大類。( ) 14超聲波在固體和液體中衰減較強，因此穿透能力強是超聲波所具有的主要特點之一。 ( ) 15熱釋電探測器多用在非接觸、被動式檢測應用中。( ) 16紅外輻射按照溫度不同，可以分為遠紅外區(qū)、中紅外區(qū)和近紅外區(qū)。( ) 17虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用技術。( ) 18動態(tài)特性就是輸入量和輸出量不隨時間迅速變化時，輸出

30、量與輸入量之間的關系。 ( ) 19利用熱電偶測溫時，熱電勢不僅與熱端溫度有關，而且也與冷端溫度有關，因此，實際使用時必須進行冷端溫度補償。( )20輻射式傳感器是指利用電磁波、機械波或物質的放射性構成的一類傳感器。( )三、簡答題（每小題，每小題5分，共20分） 21電容式傳感器的優(yōu)點是什么？ 22什么是線性度？23典型的超聲波傳感器系統(tǒng)由什么組成？24智能傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比較，其突出特點有哪些？四、綜合題（每小題，每小題14分，共28分） 25以下是兩種霍爾元件的驅動電路圖，請指出哪個是恒流源驅動電路？哪個是恒壓源驅動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。(14分) 26以下是紅外傳感器

31、測試系統(tǒng)框圖，給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。(14分)圖3紅外傳感器測試系統(tǒng)試卷代號：1107國家開放大學2 0 1 9年秋季學期期末統(tǒng)一考試傳感器與測試技術試題答案及評分標準（供參考） 2020年1月一、單項選擇題（12小題，每小題3分，共36分】 1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.A 7.B 8.B 9.C 10.C 11.D 12.D二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分） 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.三、簡答題（4小題，每小題5分，共20分） 21.電容式傳感器的優(yōu)點是什么？ 答：電容式傳感

32、器的優(yōu)點：溫度穩(wěn)定性好；結構簡單，適應性強；動態(tài)響應好；可以實現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應；靈敏度、分辨力高。 22.什么是線性度？ 答：線性度指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。 23.典型的超聲波傳感器系統(tǒng)由什么組成？ 答：典型的超聲波傳感器系統(tǒng)一般由發(fā)送傳感器（或稱波發(fā)送器）、接收傳感器（或稱波接收器）、控制部分與電源部分組成。 24.智能傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比較，其突出特點有哪些？ 答：與傳統(tǒng)傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優(yōu)點：通過軟件技術可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的編程自動化能力；功能多樣化。四、綜合題（2小題.每小題14分，共28分） 2

33、5.以下是兩種霍爾元件的驅動電路圖，請指出哪個是恒流源驅動電路？哪個是恒壓源驅動電路？并簡述這兩種驅動電路的優(yōu)缺點。(14分) 答：圖1是恒流源驅動電路。 （3分） 圖2是恒壓源驅動電路。 （3分） 對霍爾元件可采用恒流驅動或恒壓驅動，恒壓驅動電路簡單，但性能較差，隨著磁感應強度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場合。（4分） 恒流驅動電路線性度商，精度高，受溫度影響小。兩種驅動方式各有優(yōu)缺點，應根據工作要求確定驅動方式。（4分）26.以下是紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖，給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。(14分)答：A光學接收器 （2分）光學接收器

34、接受目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。 （1分）B輻射調制器 （2分）輻射調制器會將來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光。 （2分）C紅外探測器 （2分）紅外探測器是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應探測紅外輻射的探測器。 （1分）D信號處理系統(tǒng) （2分）信號處理系統(tǒng)將探測的信號進行放大、濾波等處理，然后將這些信息轉化成所需要的格式。 （2分）試卷代號：1107座位號國家開放大學2 0 2 0年春季學期期末統(tǒng)一考試傳感器與測試技術 試題 2020年7月一、單項選擇題（每小題3分，共36分）1傳感器一般由敏感元件、轉換元件和( )三部分組成。 A轉換電路 B虛擬儀器 C電容 D磁

35、頭2差動變壓器屬于( )。 A電容式傳感器 B壓電式傳感器 C電感式傳感器 D電阻式傳感器3應變電阻材料本身的靈敏系數(shù)比金屬應變片的靈敏系數(shù)( )。 A大 B小 C相等 D小或相等4以下( )是影響CMOS傳感器性能的首要因素。 A暗電流 B噪聲 C像素的飽和 D振動方向5超聲波換能器是超聲波傳感器中的一個核心部件，并以( )的應用最為廣泛。 A電動式換能器 B壓電式換能器 C電磁式換能器 D霍爾元件6( )被廣泛應用在各種檢測儀表中，特別是需要輻射和穿透力強的情況，如金屬探傷、測厚以及測量物體的密度等。 A射線 B射線 CX射線 DY射線7( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。 A集成性強

36、B擴展性強 C開發(fā)時間長 D開發(fā)時間短8利用( )制成的光電器件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管等。 A外光電效應 B壓電效應 C聲光效應 D波光效應9壓電傳感器的測量電路中前置放大器的作用有( )。 A消除電纜電容對靈敏度的影響 B減小測量誤差 C把傳感器的高輸入阻抗變換成低輸入阻抗 D增加測量誤差10超聲波的頻率高，因而( )，繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。 A波長短 B波長長 C速度慢 D速度快11能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，稱為( )。 A電感量 B觸發(fā)器 C電動機 D傳感器12線性度、重復性、精度和靈敏度屬于傳感器的( )性能指標。

37、 A動態(tài) B電源 C線圈 D靜態(tài)二、判斷題（每小題2分，共16分） 13紅外傳感器是將紅外輻射量的變化轉換成非電量變化的器件。( ) 14光電效應是指一束光線照射到物質上時，物質的電子吸收了光子的能量而發(fā)生了相應的電效應現(xiàn)象。( ) 15超聲波是頻率比聲波頻率低的機械波。( ) 16熱釋電探測器多用在非接觸、被動式檢測應用中。( ) 17虛擬儀器技術是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用技術。( ) 18光電器件具有響應速度快，但可靠性較低的特點。( ) 19結構簡單、制造方便、測溫范圍寬、熱慣性大是熱電偶傳感器的特點。( )20智能傳感器是集成化傳感器

38、與微處理機相結合的產物。( )三、簡答題（每小題5分，共20分）21磁電式傳感器有何優(yōu)點？22傳感器按照工作原理來劃分，可以分為幾類？23常見的智能傳感器有哪些？24利用熱電偶傳感器測量溫度時，最重要的一個環(huán)節(jié)是什么？四、綜合題（每小題14分，共28分）25電橋是傳感器的常用轉換電路，圖中R1、R2、R3為固定電阻，Rx為隨溫度T變化的電阻，即熱敏電阻，電源電壓Ux=10。 (1)請指出上圖是用于直流還是交流測量？ (2)當室溫為20，R1=5、R2=8、R3=10時，此時熱敏電阻Rx=16，此時電橋是否達到平衡？ (3)寫出輸出電壓UO的表達式。(4)當室溫發(fā)生變化時，Rx=20，求出此時輸

39、出電壓UO為多少？(14分)26以下是紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖，給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。(14分)試卷代號：1107國家開放大學2 0 2 0年春季學期期末統(tǒng)一考試傳感器與測試技術試題答案及評分標準（供參考） 2020年7月一、單項選擇題（12小題，每小題3分，共36分） 1A 2C 3A 4B 5B 6B 7C 8A 9C 10.A 11D 12D二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分） 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.三、簡答題（4小題，每小題5分，共20分） 21磁電式傳感器有何優(yōu)點？ 答：磁電式傳感器

40、直接從被測物體吸收機械能并轉換成電信號輸出，輸出功率大，性能穩(wěn)定，工作不需要電源，調理電路簡單，靈敏度較高，一般不需要高增益放大器。 22.傳感器按照工作原理來劃分，可以分為幾類？ 答：傳感器按照工作原理來劃分，可以分為應變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等。 23.常見的智能傳感器有哪些？ 答：常見的智能傳感器有微型傳感器、模糊傳感器和網絡傳感器等。 24.利用熱電偶傳感器測量溫度時，最重要的一個環(huán)節(jié)是什么？ 答：利用熱電偶傳感器測量溫度時，熱電勢不僅與熱端溫度有關，而且也與冷端溫度有關，因此，實際使用時必須進行冷端溫度補償。四、綜合題（2小題，

41、每小題14分，共28分）25.電橋是傳感器的常用轉換電路，圖中R1、R2、R3。為固定電阻，RX為隨溫度T變化的電阻，即熱敏電阻，電源電壓UX=10。 (1)請指出上圖是用于直流還是交流測量？ (2)當室溫為20，R1=5、R2=8、R3=10時，此時熱敏電阻RX=16，此時電橋是否達到平衡？ (3)寫出輸出電壓UO的表達式。 (4)當室溫發(fā)生變化時，RX=20，求出此時輸出電壓UO為多少？（14分） 答：(1)是用于直流測量。(3分） (2)根據直流電橋的平衡條件，經計算可得 R1RX=516=80;R2R3=810=80,，即R1RX=R2R3，滿足了電橋的平衡條件，因此此時電橋平衡。（4

42、分） (3)根據電路可得： I1=UXR1+R2 I2=UXR3+RX Uab=I1R1=R1UXR1+R2 Uab=I2R3=R3UXR3+RX 由此可得出輸出電壓為： UO=Uad-Uab=(R3R3+RX-R1R1+R2)UX（4分） (4)根據輸出電壓表達式，可得 UO=R3R3+RX-R1R1+R2UX=1010+20-55+810=-512.8m 輸出電壓為-512. 8 m。 （3分）26.以下是紅外傳感器測試系統(tǒng)框圖，給出圖中A、B、C、D四處的名稱，并簡要敘述其在紅外傳感器測試系統(tǒng)中的工作過程。(14分)答：A光學接收器 （2分）光學接收器接受目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳

43、感器。 （1分）B輻射調制器 （2分）輻射調制器會將來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光。 （2分）C紅外探測器 （2分）紅外探測器是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應探測紅外輻射的探測器。 （1分）D信號處理系統(tǒng) （2分）信號處理系統(tǒng)將探測的信號進行放大、濾波等處理，然后將這些信息轉化成所需要的格式。 （2分） 試卷代號：1107國家開放大學2020年秋季學期期末統(tǒng)一考試傳感器與測試技術 試題2021年1月一、單項選擇題（12小題，每小題3分，共36分）1.線性度、重復性、精度和靈敏度屬于傳感器的( )性能指標。A.線圈B.電源C.動態(tài)D.靜態(tài)2.交流電橋按照接人阻抗的形式不同主

44、要分為純電阻交流電橋、( )交流電橋和電感式交流電橋。A.靜電式B.平衡式C.電壓式D.電容式3.電容式傳感器是將被測量的變化轉換成( )變化的一種傳感器。A.電容量B.霍爾系數(shù)C.介電常數(shù)D.電感量4.電阻應變片的絕緣電阻是指已粘貼的應變片的( )間的電阻值。A.基片與被測試件B.覆蓋片與被測試件C.引線與被測試件D.覆蓋片與基片5.下列屬于磁電式傳感器非線性誤差產生原因的是( )。A.光源變化對傳感器產生的影響B(tài).傳感器線圈電流產生的磁通對工作磁通產生影響C.傳感器的補償線圈產生的磁通對工作磁通產生影響D.溫度變化對傳感器產生的影響6.以下不屬于壓電式傳感器的特點的是( )。A.靈敏度高B

45、.結構簡單C.靈敏度低D.體積小7.利用( )可制成半導體光敏電阻。A.壓電效應B.光電效應C.磁電效應D.濾波8.以下( )是由一列MOS光敏元和一列移位寄存器并行構成的。A.線陣CCD圖像傳感器B.面陣CCD圖像傳感器C.有源CMOS圖像傳感器D.無源CMOS圖像傳感器9.在工業(yè)放射性同位索自動檢測儀表中廣泛采用的核輻射傳感器為( )。A.電感式傳感器B.磁電式傳感器C.電離室D.霍爾元件10.超聲波是( )的一種，即是機械振動在彈性介質中的一種傳播過程。A.電磁波B.機械波C.表面渡D.濾波11.適合于使用紅外傳感器進行測量的被測物理量是( )。A.轉速B.溫度C.加速度D.流量12.以下( )不屬于虛擬儀器技術所具有的特點。A.開發(fā)時間短B.擴展性強C.開發(fā)時間長D.集成性強二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分）13.動態(tài)特性就是輸入量和輸出量不隨時間迅速變化時，輸出量與輸入量之間的關系。( )14.利用熱電偶測溫時，熱電勢不僅與熱端溫度有關，而且也與冷端溫度有關，因此，實際使用時必須進行冷端溫度補償。( )15.按磁場方式分類，磁電