西南大學17秋0928《傳感器與測試技術》作業(yè)答案

1、1、結構型傳感器是依靠傳感器( )的變化實現(xiàn)信號變換的。材料物理特性體積大小結構參數(shù)br /br電阻值 2、阻抗頭是測量振動系統(tǒng)( )的拾振器。振動位移 振動加速度激振力 激振力及其響應 3、常用于測量大位移的傳感器有( )感應同步器br /br應變電阻式霍爾式 渦流式 4、應變片的選擇包括類型的選擇、材料的選用、阻值的選擇和( )等。測量范圍的選擇 電源的選擇 精度的選擇 尺寸的選擇 5、半導體應變片具有( )等優(yōu)點。靈敏度高br /br溫度穩(wěn)定性好可靠性高 接口電路復雜 6、莫爾條紋光柵傳感器的輸出信號的類型是( )正弦波 數(shù)字脈沖 調幅信號 調頻信號 7、非線性度是表示校準曲線( )的程

2、度。接近真值 偏離擬合直線 正反行程不重合重復性8、差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為( )。最大 最小 可以控制 沒有誤差 9、信號傳輸過程中，產生干擾的原因是( )信號是緩變的 信號是快變的干擾的耦合通道 信號是交流的10、對壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率( )。接近于零 盡量低些 盡量高些 是任意的 11、常用于測量大位移的傳感器有( )感應同步器 應變電阻式 霍爾式 渦流式12、將電阻應變片貼在( )上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。質量塊 剛性機器組件 非彈性導體 彈性元件 13、結構型傳感器是依靠傳感器( )的變化實現(xiàn)信號變換的。材料物理特性 體積大小結構參數(shù)

3、 電阻值14、將電阻R 和電容 C 串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開關兩端所構成的 RC吸收電路，其作用是( )。抑制共模噪聲 抑制差模噪聲 克服串擾 消除電火花干擾 15、影響壓電式加速度傳感器低頻響應能力的是（ ）電纜的安裝與固定方式 電纜的長度前置放大器的輸出阻抗 前置放大器的輸入阻抗 16、利用相鄰雙臂橋檢測的應變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小則( )。兩個橋臂都應當用大電阻值工作應變片 兩個橋臂都應當用兩個工作應變片串聯(lián) 兩個橋臂應當分別用特性相同，應變量變化相反的工作應變片 兩個橋臂應當分別用特性相同，應變量變化相同的工作應變片17、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（ ）變

4、介質型容柵型 變極板面積型 變極距型 18、碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎上的，它能夠將角度轉換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤按結構可以分為接觸式、光電式和( )三種。壓電式 磁電式 電磁式 感應同步器 19、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（ ）重復性 線性度 靈敏度 固有頻率 20、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)( )。小 大 相等 無關 21、壓電材料開始喪失壓電特性時的溫度叫( )。壓電系數(shù) 彈性系數(shù) 機電耦合系數(shù)居里點 22、當光敏元件加一定電壓時，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關系，稱為( )。溫度特性 光照特性 光譜特性 伏安特性 23、粘貼應變片做好準

5、備工作后要進行的工作是( )。涂膠貼片復查接線防護 涂膠接線復查貼片防護 涂膠防護貼片復查接線 涂膠接線貼片復查防護 24、在相同的電壓和相同幅值的光強度下，當入射光以不同的正弦交變頻率調制時，光敏元件輸出的光電流I和靈敏度S隨調制頻率f變化的關系：稱為( )。頻率特性 光照特性 光譜特性 伏安特性 25、超聲波的頻率高(可達Hz)，因而( )，繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。速度快 波長短 波長長 速度慢 26、當聲波傳播至兩介質的分界面時，一部分能量返回原介質，稱為反射波；另一部分能量透過介質面，到另一介質內繼續(xù)傳播，稱為( )。駐波 蘭姆波 折射波 波型轉換 27、傳感器的

6、動態(tài)特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。動態(tài)特性好的傳感器，( )。其測量的絕對誤差與儀表的滿量程之比小 其輸出量隨時間變化的曲線與被測量隨時間變化的曲線一致或者相近 其輸出量中與被測輸入量無關的變化小 其動態(tài)數(shù)學模型可以用線性常系數(shù)微分方程來表示 28、交流電橋各橋臂的復阻抗分別為Z1， Z2， Z3， Z4，各阻抗的相位角分別為，若電橋平衡條件為Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡條件應為( )。 29、為了滿足測試的需要，應對傳感器的靈敏度、線性度、信噪比、滯后、漂移、重復性、( )和負載效應等技術性能提出基本要求?？拐鹦?體積 溫度性能 動態(tài)性能 30、為了滿足測試的需要，應

7、對傳感器的靈敏度、線性度、信噪比、滯后、漂移、( )、動態(tài)性能和負載效應等技術性能提出基本要求。重復性 體積 溫度性能 抗震性 31、利用相鄰雙臂橋檢測的應變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。?）兩個橋臂都應當用大電阻值工作應變片 兩個橋臂都應當用兩個工作應變片串聯(lián) 兩個橋臂應當分別用應變量變化相反的工作應變片 32、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是( )。重復性 線性度 靈敏度 固有頻率 33、按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（ ）光電式傳感器 電容式傳感器壓電式傳感器 34、零位誤差是評定差動變壓器性能的重要指標之一，產生零位誤差的原因主要有兩個：一是由于次級繞組兩線圈電氣參數(shù)和幾何

8、尺寸不對稱，致使產生的感應電動勢幅值不等，相位不同，這種情況下，不管怎樣調整銜鐵位置也不能使零位輸出電壓調到零；二是由于( )。電源幅值及頻率的不穩(wěn)定 磁性材料磁化曲線的非線性 溫度變化引起線圈的銅電阻值的變化，從而引起激磁電流和輸出電流的變化 骨架材料高頻損耗小，溫度膨脹系數(shù)小 35、變面積式自感傳感器，當銜鐵移動使磁路中空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量（ ）。增大 減小 不變 36、為了消除應變片的溫度誤差，可采用的溫度補償措施包括：單絲自補償法、( )和橋路補償法。電流補償法 電壓補償法 雙絲自補償法 溫度補償法 37、在變壓器式傳感器中，一次側和二次側互感M的大小與一次側線圈的

9、匝數(shù)成（A1正比，B1反比，C1不成比例），與二次側線圈的匝數(shù)成（A2正比，B2反比，C2不成比例）。A2正比 B2反比 C2不成比例 38、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。外光電效應 聲光效應 光生伏特效應 光電導效應 39、在平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關系中，（ ）是線性的關系。變面積型 變極距型 變介電常數(shù)型 40、利用( )制成的光電器件有光敏二極管、光敏三極管和光電池等。外光電效應 聲光效應 光生伏特效應 光電導效應 判斷題 41、下圖是圓光柵莫爾條紋原理：答：用兩片柵距相同的光柵，一片固定，稱為：主光柵，一片可以滑動，稱為：指示光

10、柵，兩者刻面相對，柵線之間成一定的夾角，這種結構就構成了圓形光柵副，其結構如下圖所示：A.B.42、下圖為二進制、循環(huán)碼兩種編碼方式的碼盤結構示意圖。A.B.43、傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式，向智能化方向發(fā)展。A.B.44、傳感器的過載能力是指傳感器在不致引起規(guī)定性能指標永久改變的條件下，允許超過測量范圍的能力。A.B.45、對傳感器進行動態(tài)定標的主要目的是檢測傳感器的動態(tài)性能指標。A.B.46、簡述兩類扭矩的測量原理及舉例說明相應的扭矩傳感器。答：1)軸類零件受扭矩作用時，在其表面產生切應變，可通過測量該應變檢測扭矩，如電阻應變式扭矩傳感器。2)彈性轉軸受扭后，兩端面的相對轉角

11、只與所承受的扭矩有關，且呈比例關系，可通過測量扭轉角測量扭矩，如電容式或光電式扭矩傳感器。A.B.47、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)=sin(0.5t);答：.x1(t) x3(t) x5(t)周期函數(shù)，x2(t) x4(t)非周期函數(shù)。A.B.48、簡述激光視覺傳感器將條形碼的信息傳輸?shù)男盘柼幚硌b置的工作過程。答：（1） 多面棱鏡高速旋轉，將激光器發(fā)出的激光束反射到條形碼上作一維掃描。（2）條形碼反射的光束經(jīng)光電轉換及放大元件接收并放大后再傳輸給信號處理裝置。A.B.49、回

12、答與直線式感應同步器有關的下列問題：（1）它由哪兩個繞組組成？答：由固定繞組和滑動繞組組成。（2）鑒相式測量電路的作用是什么？答：檢測感應電動勢的相位，從而根據(jù)相位確定位移量的大小和方向。A.B.50、壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時各自的特點：答： 傳感器與電壓放大器連接的電路,其輸出電壓與壓電元件的輸出電壓成正比，但容易受電纜電容的影響。傳感器與電荷放大器連接的電路，其輸出電壓與壓電元件的輸出電荷成正比，電纜電容的影響小。A.B.主觀題51、如果僅僅檢測是否與對象物體接觸，可使用_作為傳感器。參考答案：ON-OFF型微動開關或壓電傳感器等52、動態(tài)標定的目的，是檢驗測試傳感器

13、的_指標。參考答案：動態(tài)性能或動態(tài)指標53、傳感器的頻率響應特性，必須在所測信號頻率范圍內，保持_條件。參考答案：不失真測量54、當磁頭相對于磁尺不動時，仍有感應電動勢輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢的幅值由_所決定。參考答案：磁頭所處的位置55、利用電渦流位移傳感器測量轉速時，被測軸齒盤的材料必須是_。參考答案：金屬或導磁材料56、在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱_效應；入射光強改變物質導電率的現(xiàn)象稱_效應；半導體材料吸收光能后在PN 結上產生電動式的效應稱_效應。br/br參考答案：在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱外光電效應；入射光強 改變物質導電率的現(xiàn)象稱光電導效應；半導體材料吸

14、收光能后在 PN結上產生電動式的效應稱光生伏特效應。57、塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內部會產生一圈一圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱 _傳感器；這種傳感器只能測量_ 物體。參考答案：塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內 部會產生一圈圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱渦流 傳感器；這種傳感器只能測量金屬物體。58、可以進行振動（或加速度）測量的傳感器_、_、_。（回答3種以上）參考答案：壓阻式傳感器 磁電傳感器 差動變壓器磁敏晶體管 電渦流傳感器等。59、教材中的半導體式傳感器有_、_、_、_等（4種以上） 。參考答案：光

15、電耦合器、CCD電荷耦合器、光電二極管、壓阻式傳感器、磁電傳感器、光電池、熱敏電阻等。60、可以完成溫度測量的有、等。（回答3種及3種以上全對）參考答案：電阻應變片、氣敏傳感、熱電偶、半導體應變片 61、可以進行位移測量的傳感器有_、_、_ 、_等。(答出3種以上可算全對)參考答案：電阻應變片 磁敏電阻 霍爾元件62、金屬絲在外力作用下發(fā)生機械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象金屬絲在外力作用下發(fā)生機械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱_效應；固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱_效應。參考答案：1. 金屬絲在外力作用下發(fā)生機械形變時它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象 稱應變效應；固

16、體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 壓阻效應。63、.通常傳感器由_部分組成，是能把外界_轉換成_的器件和裝置。參考答案：1. 通常傳感器由敏感元件、轉換元件、基本轉換電路三部分組成， 是能把外界非電量轉換成電量的器件和裝置。64、傳感器的頻率響應特性，必須在所測信號頻率范圍內，保持_條件。參考答案：不失真測量 65、采用_電源供電的電橋稱為交流電橋。參考答案：交流 66、為了提高檢測系統(tǒng)的分辨率，需要對磁柵、容柵等大位移測量傳感器輸出信號進行_。參考答案：細分67、某些電介質當沿一定方向對其施力而變形時內部產生極化現(xiàn)象，同時在它的表面產生符號相反的電荷，當外力去掉后又恢復不帶電的狀態(tài)

17、，這種現(xiàn)象稱為 _；在介質極化方向施加電場時電介質會產生形變，這種效應又稱 _。參考答案：某些電介質當沿一定方向對其施力而變形時內部產生極化現(xiàn)象，同時在 它的表面產生符號相反的電荷，當外力去掉后又恢復不帶電的狀態(tài)，這種 現(xiàn)象稱為正壓電效應；在介質極化方向施加電場時電介質會產生 形變，這種效應又稱逆壓電效應。68、在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱 _；入射光強改變物質導電率的現(xiàn)象稱 _；半導體材料吸收光能后在PN結上產生電動式的效應稱_ 。參考答案：在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱外光電效應；入射光強 改變物質導電率的現(xiàn)象稱光電導效應；半導體材料吸收光能后在 PN結上產生電動式的效應

18、稱光生伏特效應。69、塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內部會產生一圈圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱 _；這種傳感器只能測量_ 。參考答案：塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內 部會產生一圈圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱渦流 傳感器；這種傳感器只能測量金屬物體。70、紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和_電路組成。參考答案：電子掃描 71、如果僅僅檢測是否與對象物體接觸，可使用_作為傳感器。參考答案：ON-OFF型微動開關 72、在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱為_效應；入射光強改變物質導電率的現(xiàn)象稱為_效應；半導體材料吸

19、收光能后在PN 結上產生電動式的效應稱為_效應。參考答案：1. 在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱光電效應；入射光強 改變物質導電率的現(xiàn)象稱光電導效應；半導體材料吸收光能后在 PN結上產生電動式的效應稱光生伏特效應。73、某些電介質當沿一定方向對其施力而變形時內部產生極化現(xiàn)象，同時在它的表面產生符號相反的電荷，當外力去掉后又恢復不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為_；在介質極化方向施加電場時電介質會產生形變，這種效應又稱 _ _。參考答案：某些電介質當沿一定方向對其施力而變形時內部產生極化現(xiàn)象，同時在 它的表面產生符號相反的電荷，當外力去掉后又恢復不帶電的狀態(tài)，這種 現(xiàn)象稱為正壓電效應；在介質極化方

20、向施加電場時電介質會產生 形變，這種效應又稱逆壓電效應。74、把一導體（或半導體）兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場B，在另外兩側會產生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱為 _，這個電動勢稱為 _。外加磁場使半導體（導體）的電阻值隨磁場變化的現(xiàn)象稱為_ 。參考答案：把一導體（或半導體）兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場B，在另外兩側會產生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應，這個電動勢稱為霍爾電勢。外加磁場使半導體（導體）的電阻值隨磁場變化的現(xiàn)象稱為磁阻效應。 75、確定傳感器系統(tǒng)的靜、動態(tài)指標時，標定系統(tǒng)的關鍵是選用被測非電量(或電量)的標準信號發(fā)生器或

21、_信號來進行測試或對比。參考答案：標準測試系統(tǒng) 76、動態(tài)標定的目的，是檢驗測試傳感器的_指標。參考答案：動態(tài)性能或動態(tài)參數(shù) 77、當磁頭相對于磁尺不動時，仍有感應電動勢輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢的幅值由_所決定。參考答案：磁頭所處的位置 78、利用電渦流位移傳感器測量轉速時，被測軸齒盤的材料必須是_。參考答案：金屬或到此材料 79、在電阻應變片公式， 中，代表_。參考答案：材料壓阻系數(shù) 80、紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和_電路組成。參考答案：電子掃描系統(tǒng)或數(shù)字掃描系統(tǒng)81、在應變片的轉換電路中，橋式轉換電路輸出電壓最高的電路是：_。參考答案：四臂電橋電路，但是同一橋臂上的應變片必須方向相

22、反。 82、傳感器常用的非線性校正方法有 _兩種。參考答案：開環(huán)式非線性補償法和非線性閉環(huán)補償法83、.磁電式傳感器是利用_ 產生感應電勢的。而霍爾電壓則是 _在磁場中有電磁效應（霍爾效應）時輸出的電壓。br/br參考答案：導體和磁場發(fā)生相對運動而在半導體兩端、霍爾元件 84、測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標通常用_ 來表征。參考答案：輸入量與輸出量的對應關系 85、光柵傳感器中莫爾條紋的一個重要特性是具有位移放大作用。如果兩個光柵距相等，即W=0.02mm，其夾角=0.1，則莫爾條紋的寬度B=_。(提示：值要用弧度計算！)br/br參考答案：用公式計算：B=11.43 86、壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質在外界機械力作用下，其內部產生機械壓力，從而引起極化現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為_ 。參考答案：正磁電效應。 87、電源不同分為直流和交流電橋，根據(jù)下圖推導出直流電橋平衡條件是：_參考答案：R1/R2=R3/R4 ，R1R4=R2R3 88、測量過程中存在著測量誤差，其中絕對誤差是指 _。參考答案：測量值與被測量真實值之間的差值。 89、霍爾元件靈敏度的物理意義是_。參考答案：表示在單位磁感