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文檔簡介
傳感器與檢測技術(shù)期末考試復(fù)習(xí)題庫一.單選題(共68題)1、按照工作原理分類,固體圖象式傳感器屬于(
)A、光電式傳感器B、電容式傳感器C、壓電式傳感器D、磁電式傳感器正確答案:A
2、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為(
)A、變極板面積型B、變極距型C、變介質(zhì)型D、容柵型正確答案:D
3、
用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。A、傳遞函數(shù)B、互相關(guān)函數(shù)C、互譜密度函數(shù)D、相干函數(shù)正確答案:D
4、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越小;C、不變。正確答案:B
5、用三臺壓力計分別對某個壓力為120KPa的容器壓力進行等精度測量,三臺壓力計測量所得數(shù)據(jù)如下,其中準確度最高的是
C
A、120.91,120.92,120.88,120.89,120.90,120.90B、120.61,120.42,119.63,119.40,120.18,119.98、C、120.01,120.02,119.98,119.99,120.02,119.95、正確答案:C
6、采用對稱測量法測量,可以減小或消除
()的影響A、隨機誤差B、恒值系統(tǒng)誤差C、線性變化系統(tǒng)誤差正確答案:C
7、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測得值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是
。A、隨機誤差;B、系統(tǒng)誤差;C、粗大誤差。正確答案:A
8、用三臺壓力計分別對某個壓力為120KPa的容器壓力進行等精度測量,三臺壓力計測量所得數(shù)據(jù)如下,其中精密度最高的是
()A、120.91,120.92,120.88,120.89,120.90,120.90B、120.61,120.42,119.63,119.40,120.18,119.9、C、120.01,120.02,119.98,119.99,120.02,119.95、正確答案:A
9、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是
。A、固有頻率B、阻尼比C、時間常數(shù)D、靈敏度正確答案:C
10、影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是
A、電纜的安裝與固定方式B、電纜的長度C、前置放大器的輸出阻抗D、前置放大器的輸入阻抗正確答案:D
11、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(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路,其作用是(
)A、抑制共模噪聲B、抑制差模噪聲C、克服串?dāng)_D、消除電火花干擾正確答案:D
12、在自感式傳感器中,非線性誤差最大的是()A、單端變氣隙型自感式傳感器B、差動變氣隙型自感式傳感器;C、單端變面積型自感式傳感器D、差動變面積型自感式傳感器;正確答案:A
13、用S型熱電偶與分度號為S的顯示儀表配套測溫,采用KC型補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,儀表的機械零點調(diào)整在冷端溫度t0℃刻度處,當(dāng)儀表的指示值為900℃時,則被測的實際溫度
。A、等于900℃;B、高于900℃C、低于900℃。正確答案:C
14、按照工作原理分類,固體圖象式傳感器屬于
A、光電式傳感器B、電容式傳感器C、壓電式傳感器D、磁電式傳感器正確答案:A
15、信號分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率,可將磁帶
,也可達到分析的目的。A、重放速度放快B、重放速度放慢C、重放速度不變D、多放幾次正確答案:B
16、固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種
A、PN結(jié)光電二極管電路B、PNP型晶體管集成電路C、MOS型晶體管開關(guān)集成電路D、NPN型晶體管集成電路正確答案:C
17、平穩(wěn)隨機過程必須
。A、連續(xù)B、統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C、各態(tài)歷經(jīng)D、統(tǒng)計特征等于時間平均正確答案:B
18、照射的光強越大,光敏電阻
。A、電阻值越?。籅、電阻值越大;C、所產(chǎn)生的電勢越??;D、所產(chǎn)生的電勢越大。正確答案:A
19、影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是(
)A、電纜的安裝與固定方式B、電纜的長度C、前置放大器的輸出阻抗D、前置放大器的輸入阻抗正確答案:D
20、平穩(wěn)隨機過程必須
。A、連續(xù)B、統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C、各態(tài)歷經(jīng)D、統(tǒng)計特征等于時間平均正確答案:B
21、
不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達的信號是
信號。A、復(fù)雜周期B、非周期C、瞬態(tài)D、隨機正確答案:D
22、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中,超調(diào)量
。A、存在,但<5%B、存在,但<1C、在時間常數(shù)很小時存在D、不存在正確答案:D
23、周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為(
)A、周期偶函數(shù)B、非周期偶函數(shù)C、周期奇函數(shù)D、非周期奇函數(shù)正確答案:A
24、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是
A、壓力B、力矩C、溫度D、厚度正確答案:C
25、在測量位移的傳感器中,符合非接觸測量而且不受油污等介質(zhì)影響的是
傳感器。A、電容式B、壓電式C、電阻式D、電渦流式正確答案:D
26、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程()。A、越大B、越小C、不變正確答案:B
27、變間隙式電容傳感器配用運算放大器式測量電路,則輸出電壓Uo
與電容傳感器的極板間隙d
。A、成正比;B、成反比;C、無關(guān)。正確答案:A
28、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是(
)A、壓力B、力矩C、溫度D、厚度正確答案:C
29、用S型熱電偶與分度號為S的顯示儀表配套測溫,采用KC型補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,儀表的機械零點調(diào)整在冷端溫度t0℃刻度處,當(dāng)儀表的指示值為900℃時,則被測的實際溫度
()。A、等于900℃B、高于900℃C、低于900℃正確答案:C
30、不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達的信號是
信號。A、復(fù)雜周期B、非周期C、瞬態(tài)D、隨機正確答案:D
31、在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時,若限定偏差△Y≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為(
)
A、0.301B、0.303C、0.308D、0.315、正確答案:A
32、半導(dǎo)體應(yīng)變片適用于測量小應(yīng)變其主要原因是
。A、應(yīng)變靈敏系數(shù)大;B、電阻溫度系數(shù)大;C、電阻率大;D、具有非線性特性;正確答案:A
33、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測量值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是
()
。A、隨機誤差;B、恒值系統(tǒng)誤差;C、周期性系統(tǒng)誤差;D、累進性系統(tǒng)誤差;正確答案:A
34、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是
A、重復(fù)性B、線性度C、靈敏度D、固有頻率正確答案:D
35、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程()A、越大B、越小C、不變正確答案:B
36、遲滯小的檢測裝置,其非線性誤差
。A、必定小;B、必定大;C、可能小,也可能大。正確答案:C
37、
電阻應(yīng)變片的輸入為
。A、力B、應(yīng)變C、速度D、加速度正確答案:B
38、用來表征檢測裝置在輸入量同方向變化(正行程或反行程)輸出輸入特性曲線不一致程度的靜態(tài)性能指標是
()
。A、線性度B、靈敏性C、遲滯D、重復(fù)性正確答案:D
39、變間隙式電容傳感器配用運算放大器式測量電路,則輸出電壓Uo
與電容傳感器的極板間隙d()。A、成正比B、成反比C、無關(guān)正確答案:A
40用補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,其主要目的是(
)
。A、實現(xiàn)冷端溫度補償B、將冷端延伸到一個溫度比較穩(wěn)定的地方C、便于連接正確答案:B
41、若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為
A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV正確答案:B
42、在自感式傳感器中,非線性誤差最大的是
。A、單端變氣隙型自感式傳感器;B、差動變氣隙型自感式傳感器;C、單端變面積型自感式傳感器;D、差動變面積型自感式傳感器;正確答案:A
43、若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為(
)A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV正確答案:B
44、變面積型自感式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以
。A、大大減小非線性誤差;B、提高靈敏度;C、消除零點殘余電壓;D、擴大測量范圍。正確答案:B
45、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(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路其作用是
A、抑制共模噪聲B、抑制差模噪聲C、克服串?dāng)_D、消除電火花干擾正確答案:D
46、遲滯小的檢測裝置,其非線性誤差()。A、必定小B、必定大C、可能小,也可能大正確答案:C
47、用普通萬用表測量電阻值,由于沒有反復(fù)調(diào)整零點而產(chǎn)生的誤差是
。A、隨機誤差;B、定值系統(tǒng)誤差;C、變值系統(tǒng)誤差;D、粗大誤差。正確答案:B
48、照射的光強越大,光敏電阻
(
)。A、電阻值越小B、電阻值越大C、所產(chǎn)生的電勢越小D、所產(chǎn)生的電勢越大正確答案:A
49、光電管的光譜特性主要決定于()
的特性。A、入射光B、陽極材料C、光電陰極材料正確答案:C
50對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越小;C、不變。正確答案:B
51、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器,為使其靈敏度高、非線性誤差?。?/p>
)A、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片正確答案:C
52、在被測應(yīng)變較大時,應(yīng)選用
。A、金屬電阻應(yīng)變片B、半導(dǎo)體應(yīng)變片C、固態(tài)壓阻器件正確答案:A
53、在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時,若限定偏差△Y≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為
A、0.301B、0.303C、0.308D、0.315、正確答案:A
54、周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為
A、周期偶函數(shù)B、非周期偶函數(shù)C、周期奇函數(shù)D、非周期奇函數(shù)正確答案:A
55、用普通萬用表測量電阻值,由于沒有反復(fù)調(diào)整零點而產(chǎn)生的誤差是
()。A、隨機誤差B、定值系統(tǒng)誤差C、變值系統(tǒng)誤差D、粗大誤差正確答案:B
56、在被測應(yīng)變較大時,應(yīng)選用
。A、金屬電阻應(yīng)變片;B、半導(dǎo)體應(yīng)變片;C、固態(tài)壓阻器件。正確答案:A
57、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為
A、變極板面積型B、變極距型C、變介質(zhì)型D、容柵型正確答案:D
58、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測得值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是()A、隨機誤差B、系統(tǒng)誤差C、粗大誤差正確答案:A
59、光電管的光譜特性主要決定于
的特性。A、入射光;B、陽極材料;C、光電陰極材料。正確答案:C
60固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種(
)A、PN結(jié)光電二極管電路B、PNP型晶體管集成電路C、MOS型晶體管開關(guān)集成電路D、NPN型晶體管集成電路正確答案:C
61、為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度,應(yīng)選用
放大器。A、電壓B、電荷C、微分D、積分正確答案:B
62、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器,為使其靈敏度高、非線性誤差小
A、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片正確答案:C
63、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是(
)A、重復(fù)性B、線性度C、靈敏度D、固有頻率正確答案:D
64、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是
。A、固有頻率B、阻尼比C、時間常數(shù)D、靈敏度正確答案:C
65、采用對稱測量法測量,可以減小或消除
的影響。A、隨機誤差;B、恒值系統(tǒng)誤差;C、線性變化系統(tǒng)誤差;D、周期性變化系統(tǒng)誤差;正確答案:C
66、變面積型自感式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以
()。A、大大減小非線性誤差B、提高靈敏度C、消除零點殘余電壓D、擴大測量范圍正確答案:B
67、系統(tǒng)在全量程內(nèi),輸入量由小到大及由大到小時,對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為
。A、回程誤差B、絕對誤差C、相對誤差D、非線性誤差正確答案:A
68、用補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,其主要目的是
。A、實現(xiàn)冷端溫度補償;B、將冷端延伸到一個溫度比較穩(wěn)定的地方;C、便于連接。正確答案:B
二.多選題(共1題)1、半導(dǎo)體應(yīng)變片適用于測量小應(yīng)變其主要原因是()。A、應(yīng)變靈敏系數(shù)大B、電阻溫度系數(shù)大C、電阻率大D、機械強度低E、具有非線性特性
F體積小正確答案:AD
三.填空題(共14題)1、調(diào)制盤的作用是通過“斬光”將恒定的紅外輻射變成
的輻射,而前置放大器的作用是進行
和
變換。正確答案:第一空:
變化;信號放大;阻抗2、熱電阻的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。熱電偶的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般在
時采用熱電阻;在
時采用熱電偶。正確答案:第一空:
被測溫度的變化;電阻值的變化;被測溫度的變化;熱電勢;被測溫度較低(<600℃);被測溫度較高(>300℃)3、某靜態(tài)靈敏度k=3的一階檢測裝置,已知其在單位階躍信號作用后t=2s時的輸出值y(t)=2.594,則該檢測裝置的時間常數(shù)τ=
,傳遞函數(shù)H(S)=
,單位階躍響應(yīng)在t=0s時的值y(0)=
,在t=τs時的值y(τ)=
,穩(wěn)態(tài)值y(∞)=
。正確答案:第一空:
1s;3/(1+s);0
;1.896;3、4、傳感器采用差動結(jié)構(gòu),不僅能夠減小
誤差,還能夠提高
和減小
的影響。正確答案:第一空:
非線性;靈敏度;環(huán)境干擾5、光柵位移傳感器的柵距越小,則其測量精度越
,為了辨別位移的方向,光柵傳感器至少需要安裝
個光電元件。正確答案:第一空:
高;26、熱電阻的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。熱電偶的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般在
時采用熱電阻;在
時采用熱電偶。正確答案:第一空:
被測溫度的變化;被測溫度的變化;熱電勢;被測溫度較低(<600℃);
被測溫度較高(>300℃)7、差壓式流量計通常由
元件、
和
三部分組成;電磁流量計是利用
進行測量的,它只能測量
流體的流量。正確答案:第一空:
節(jié)流;引壓管路;差壓計;電磁感應(yīng)定律;導(dǎo)電性8、在各種電信號的測量中,頻率的測量精度通常
于電壓、電流的測量精度,頻率計的基本工作原來是:當(dāng)測量到在時間段T內(nèi)被測信號的脈沖個數(shù)為N時,則被測信號的頻率為
。正確答案:第一空:
高;f=
N/T
9、CSY2000檢測技術(shù)實驗臺上的旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速為
轉(zhuǎn)/分(可調(diào)),而振動源的振動頻率為
Hz(可調(diào))正確答案:第一空:
240;1~30Hz
10、已知某系統(tǒng)誤差的表達式為ε(t)=3sin2t,則該誤差屬于
周期性
性系統(tǒng)誤差,可在測量中采用
半周期
法予以消除或減少。正確答案:第一空:
周期性;半周期
11、傳感器采用差動結(jié)構(gòu),不僅能夠減小
,還能夠提高
和減小
正確答案:第一空:
非線性誤差;測量靈敏度;環(huán)境干擾
12、某靜態(tài)靈敏度k=3的一階檢測裝置,已知其在單位階躍信號作用后t=2s時的輸出值y(t)=2.594,則該檢測裝置的時間常數(shù)τ=
,傳遞函數(shù)H(S)=
,單位階躍響應(yīng)在t=0s時的值y(0)=
,在t=τs時的值y(τ)=
,穩(wěn)態(tài)值y(∞)=
。正確答案:第一空:
1s;3/(1+s);0;1.896;3
13、某金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器由彈性敏感元件、金屬電阻應(yīng)變片和測量電橋組成。該傳感器的彈性敏感元件為膜片,應(yīng)變片作為
粘貼在膜片上。在被測壓力作用下,膜片將產(chǎn)生變形,而使
發(fā)生變化,應(yīng)變片則將
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化。應(yīng)變片接入測量電橋,測量電橋?qū)?/p>
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化而作為輸出信號。正確答案:第一空:
轉(zhuǎn)換元件;應(yīng)變;應(yīng)變;應(yīng)變片電阻值;應(yīng)變片電阻值;輸出電壓14、某金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器由彈性敏感元件、金屬電阻應(yīng)變片和測量電橋組成。該傳感器的彈性敏感元件為膜片,應(yīng)變片作為
粘貼在膜片上。在被測壓力作用下,膜片將產(chǎn)生變形,而使
發(fā)生變化,應(yīng)變片則將
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化。應(yīng)變片接入測量電橋,測量電橋?qū)?/p>
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化而作為輸出信號。正確答案:第一空:
轉(zhuǎn)換元件;應(yīng)變;應(yīng)變;應(yīng)變片電阻值;應(yīng)變片電阻值;輸出電壓四.判斷題(共15題)1、標準熱電偶的分度表是根據(jù)熱電偶的冷端溫度為100
oC時制成的。
正確答案:×2、用K型熱電偶與顯示儀表配套測溫,儀表的機械零點調(diào)整在0℃刻度處,熱電偶的冷端溫度為40℃,當(dāng)儀表的指示值為825℃時,則被測溫度為825+40=865℃。正確答案:×3、將四片金屬電阻應(yīng)變片粘貼在被測試件上,再把它們接入測量電橋的四個橋臂,這樣就可使橋路的輸出電壓與輸入應(yīng)變成線性關(guān)系,而且還可實現(xiàn)溫度補償。
正確答案:×4、標準偏差是一個具體的誤差值,它表示等精度測量中隨機誤差的大小。正確答案:×5、材料的電阻溫度系數(shù)越大,用該材料制成的熱電阻的測溫靈敏度越高。正確答案:√6、用K型熱電偶與顯示儀表配套測溫,儀表的機械零點調(diào)整在0℃刻度處,熱電偶的冷端溫度為40℃,當(dāng)儀表的指示值為825℃時,則被測溫度為825+40=865℃。
正確答案:×7、用格拉布斯準則處理粗大誤差,每次只能舍棄一個最大的異常數(shù)據(jù)。
正確答案:√8、將四片金屬電阻應(yīng)變片粘貼在被測試件上,再把它們接入測量電橋的四個橋臂,這樣就可使橋路的輸出電壓與輸入應(yīng)變成線性關(guān)系,而且還可實現(xiàn)溫度補償。正確答案:×9、算術(shù)平均值的標準偏差與測量次數(shù)n的開平方成反比,測量次數(shù)越多,算術(shù)平均值的標準偏差越小,測量結(jié)果就越精密,因此可用無限地增加測量次數(shù)的辦法提高測量結(jié)果的精密度。正確答案:×10、電渦流傳感器的渦流滲透深度與傳感器線圈的激磁電流的頻率無關(guān)。
正確答案:×11、標準偏差是一個具體的誤差值,它表示等精度測量中隨機誤差的大小。
正確答案:×12、算術(shù)平均值的標準偏差與測量次數(shù)n的開平方成反比,測量次數(shù)越多,算術(shù)平均值的標準偏差就越小,測量結(jié)果就越精密,因此,可以用無限地增加測量次數(shù)的辦法來提高測量結(jié)果的精密度。正確答案:×13、
某數(shù)字電壓表的在校準后在2V量程上對某電壓源進行9次等精度重復(fù)測量,由多次重復(fù)測量引起的不確定分量應(yīng)采用A類評定方法。
正確答案:√14、材料的電阻溫度系數(shù)越大,用該材料制成的熱電阻的測溫靈敏度越高。
正確答案:×15、
電磁流量計可用于測量非導(dǎo)電性流體的流量。
正確答案:×五.簡答題(共4題)1、使用超聲波傳感器測量具有較強的揮發(fā)性和腐蝕性的液體(例如氨水、石油液化氣等)的液位,請畫,因此將超聲波探頭安裝在容器底部以液體為聲波傳輸?shù)慕橘|(zhì)進出測量的示意圖,并簡要說明測量的原理。正確答案:因為被測液體為揮發(fā)氣體且具有腐蝕性行測量,不僅可以減少空氣波動對測量精度的影響,而且探頭不容易被腐蝕,壽命較長。收發(fā)一體探頭1發(fā)出的超聲脈沖到達介質(zhì)液面與容器底部時均會發(fā)生反射,測量探頭1的接收頭接收兩次反射超聲脈沖的時間間隔△T,即可求出探頭與液面之間的距離,如圖所示。L=V×△T/2,即:L1=(D/T1)×△T/2。其中,V為超聲波在液體中的傳播的速度,V=D/T1,而T1為探頭2發(fā)射超聲波到探頭3接收到超聲波的時間差2、電阻應(yīng)變式荷重傳感器通常采用如圖6所示的實心圓柱和粘貼在圓柱上的電阻應(yīng)變片構(gòu)成。若需要充分考慮傳感器的溫度誤差、線性度、靈敏度等因素,請回答:①應(yīng)在圓柱上粘貼多少片應(yīng)變片?請在圖上畫出應(yīng)變片的粘貼方式;②此類傳感器通常應(yīng)用于哪些場合?正確答案:柱型電阻應(yīng)式變力傳感器由柱型彈性敏感元件和粘貼在其表面上的電阻應(yīng)變片構(gòu)成,為了減小非線性誤差和進行溫度誤差補償,并提高測量靈敏度,應(yīng)采用4片參數(shù)相同的應(yīng)變片,其中一半應(yīng)變片(R1和R4)沿軸向粘貼,感受軸向應(yīng)變,另一半(R2和R3)沿徑向粘貼,感受徑向應(yīng)變,從而構(gòu)成差動結(jié)構(gòu),然后將這4片應(yīng)變片按下圖所示接法接入電橋電路,構(gòu)成差動全橋。此類傳感器用于對精度要求不高的大載荷進行測量,常用于地磅等測量器具中。3、選擇合適的傳感器設(shè)計一種用于檢測同步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子初始位置的系統(tǒng),要求系統(tǒng)具有較強的抗電磁干擾能力,并簡述系統(tǒng)的設(shè)計原理。正確答案:可采用絕對式光電編碼器設(shè)計該檢測系統(tǒng),其測量原理為:電動機轉(zhuǎn)動時帶動光電編碼器的碼盤轉(zhuǎn)動,使得碼盤上的光敏元件上接收到明暗交替的光信號,從而輸出電脈沖,脈沖的頻率反映了電機轉(zhuǎn)動的速度(頻率越高轉(zhuǎn)速越快);同時,當(dāng)電機停止轉(zhuǎn)動時,通過讀取碼盤上各個光電元件輸出的信號編碼,即可判定出轉(zhuǎn)子的初始位置。光電編碼器采用光敏元件作為傳感器,不容易受到電磁干擾,滿足題目設(shè)計的要求。(答案不唯一,如有其他方法,只要敘述合理即可得分。4、選擇合適的傳感器設(shè)計一個子彈飛行速度檢測系統(tǒng),要求檢測系統(tǒng)對子彈的飛行過程不產(chǎn)生干擾。請畫出系統(tǒng)原理圖,并簡述系統(tǒng)的測量原理。正確答案:可采用如圖所示的光電靶(光幕),當(dāng)子彈切斷光線時,會使光探測器輸出一個脈沖信號,使用測時儀測出子彈經(jīng)過A、B兩個光探測器時產(chǎn)生的兩個脈沖信號的時間差t,則子彈的飛行速度為:v=L/t,其中L為兩個光源之間的距離。為了減少噪聲以及脈沖信號邊沿毛刺信號對時間測量精度的影響,可對A、B兩個脈沖信號進行互相關(guān)運算處理來求出二者之間的時間差t。(如果使用其它方法進行測量,只有方法合理,敘述正確,也可得分。)六.計算題(共4題)1、用卡尺等精度測量某工件的厚度9次,并確認測量已排除系統(tǒng)誤差和粗大誤差,測得值為:1.33,1.36,1.34,1.32,1.38,1.39,1.35,1.34,1.31mm。若取定置信概率p=0.99,試寫出測量結(jié)果。
正確答案:2、熱電阻測溫電路,Rt為Pt100鉑電阻,采用三線制接法;已知R1=10kΩ,R2=5kΩ,R3=10kΩ,電源E=12伏。請回答:①熱電阻采用三線制接法的目的是什么?②若要求溫度為0℃時電橋的輸出電壓為0,則Ra的電阻值應(yīng)為多大?③若被測溫度為200℃,則電橋的輸出電壓為多少?正確答案:3、用熱電阻測溫時,溫度T與輸出電壓U的關(guān)系如下表所示,請使用基于最小二乘法的一元線性回歸,計算出當(dāng)輸出電壓為5.0V時溫度T的大小。正確答案:解:使用基于最小二乘法的一元線性回歸求出電壓-溫度關(guān)系的最小二乘直線為:U=-0.1714*T+17.4571
,或T=-5.82*U+101.76
(4分)則當(dāng)輸出電壓為5.0V時溫度T=-5.82*5+101.76=72.66
°C
(6分)
4、
填寫答案正確答案:傳感器與檢測技術(shù)一.單選題(共68題)1、系統(tǒng)在全量程內(nèi),輸入量由小到大及由大到小時,對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為
。A、回程誤差B、絕對誤差C、相對誤差D、非線性誤差正確答案:A
2、若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為
A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV正確答案:B
3、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程()A、越大B、越小C、不變正確答案:B
4、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器,為使其靈敏度高、非線性誤差小
A、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片正確答案:C
5、平穩(wěn)隨機過程必須
。A、連續(xù)B、統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C、各態(tài)歷經(jīng)D、統(tǒng)計特征等于時間平均正確答案:B
6、照射的光強越大,光敏電阻
。A、電阻值越??;B、電阻值越大;C、所產(chǎn)生的電勢越?。籇、所產(chǎn)生的電勢越大。正確答案:A
7、固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種(
)A、PN結(jié)光電二極管電路B、PNP型晶體管集成電路C、MOS型晶體管開關(guān)集成電路D、NPN型晶體管集成電路正確答案:C
8、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是
。A、固有頻率B、阻尼比C、時間常數(shù)D、靈敏度正確答案:C
9、信號分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率,可將磁帶
,也可達到分析的目的。A、重放速度放快B、重放速度放慢C、重放速度不變D、多放幾次正確答案:B
10、用補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,其主要目的是
。A、實現(xiàn)冷端溫度補償;B、將冷端延伸到一個溫度比較穩(wěn)定的地方;C、便于連接。正確答案:B
11、不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達的信號是
信號。A、復(fù)雜周期B、非周期C、瞬態(tài)D、隨機正確答案:D
12、光電管的光譜特性主要決定于()
的特性。A、入射光B、陽極材料C、光電陰極材料正確答案:C
13、
用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。A、傳遞函數(shù)B、互相關(guān)函數(shù)C、互譜密度函數(shù)D、相干函數(shù)正確答案:D
14、用來表征檢測裝置在輸入量同方向變化(正行程或反行程)輸出輸入特性曲線不一致程度的靜態(tài)性能指標是
()
。A、線性度B、靈敏性C、遲滯D、重復(fù)性正確答案:D
15、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(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路其作用是
A、抑制共模噪聲B、抑制差模噪聲C、克服串?dāng)_D、消除電火花干擾正確答案:D
16、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是(
)A、重復(fù)性B、線性度C、靈敏度D、固有頻率正確答案:D
17、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為(
)A、變極板面積型B、變極距型C、變介質(zhì)型D、容柵型正確答案:D
18、影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是(
)A、電纜的安裝與固定方式B、電纜的長度C、前置放大器的輸出阻抗D、前置放大器的輸入阻抗正確答案:D
19、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器,為使其靈敏度高、非線性誤差?。?/p>
)A、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片正確答案:C
20、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測量值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是
()
。A、隨機誤差;B、恒值系統(tǒng)誤差;C、周期性系統(tǒng)誤差;D、累進性系統(tǒng)誤差;正確答案:A
21、用S型熱電偶與分度號為S的顯示儀表配套測溫,采用KC型補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,儀表的機械零點調(diào)整在冷端溫度t0℃刻度處,當(dāng)儀表的指示值為900℃時,則被測的實際溫度
()。A、等于900℃B、高于900℃C、低于900℃正確答案:C
22、用普通萬用表測量電阻值,由于沒有反復(fù)調(diào)整零點而產(chǎn)生的誤差是
()。A、隨機誤差B、定值系統(tǒng)誤差C、變值系統(tǒng)誤差D、粗大誤差正確答案:B
23、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(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路,其作用是(
)A、抑制共模噪聲B、抑制差模噪聲C、克服串?dāng)_D、消除電火花干擾正確答案:D
24、在被測應(yīng)變較大時,應(yīng)選用
。A、金屬電阻應(yīng)變片B、半導(dǎo)體應(yīng)變片C、固態(tài)壓阻器件正確答案:A
25、為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度,應(yīng)選用
放大器。A、電壓B、電荷C、微分D、積分正確答案:B
26、用三臺壓力計分別對某個壓力為120KPa的容器壓力進行等精度測量,三臺壓力計測量所得數(shù)據(jù)如下,其中精密度最高的是
()A、120.91,120.92,120.88,120.89,120.90,120.90B、120.61,120.42,119.63,119.40,120.18,119.9、C、120.01,120.02,119.98,119.99,120.02,119.95、正確答案:A
27、用S型熱電偶與分度號為S的顯示儀表配套測溫,采用KC型補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,儀表的機械零點調(diào)整在冷端溫度t0℃刻度處,當(dāng)儀表的指示值為900℃時,則被測的實際溫度
。A、等于900℃;B、高于900℃C、低于900℃。正確答案:C
28、變間隙式電容傳感器配用運算放大器式測量電路,則輸出電壓Uo
與電容傳感器的極板間隙d
。A、成正比;B、成反比;C、無關(guān)。正確答案:A
29、采用對稱測量法測量,可以減小或消除
的影響。A、隨機誤差;B、恒值系統(tǒng)誤差;C、線性變化系統(tǒng)誤差;D、周期性變化系統(tǒng)誤差;正確答案:C
30、變面積型自感式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以
。A、大大減小非線性誤差;B、提高靈敏度;C、消除零點殘余電壓;D、擴大測量范圍。正確答案:B
31、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是(
)A、壓力B、力矩C、溫度D、厚度正確答案:C
32、照射的光強越大,光敏電阻
(
)。A、電阻值越小B、電阻值越大C、所產(chǎn)生的電勢越小D、所產(chǎn)生的電勢越大正確答案:A
33、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是
A、重復(fù)性B、線性度C、靈敏度D、固有頻率正確答案:D
34、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越?。籆、不變。正確答案:B
35、
電阻應(yīng)變片的輸入為
。A、力B、應(yīng)變C、速度D、加速度正確答案:B
36、固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種
A、PN結(jié)光電二極管電路B、PNP型晶體管集成電路C、MOS型晶體管開關(guān)集成電路D、NPN型晶體管集成電路正確答案:C
37、按照工作原理分類,固體圖象式傳感器屬于(
)A、光電式傳感器B、電容式傳感器C、壓電式傳感器D、磁電式傳感器正確答案:A
38、遲滯小的檢測裝置,其非線性誤差()。A、必定小B、必定大C、可能小,也可能大正確答案:C
39、在被測應(yīng)變較大時,應(yīng)選用
。A、金屬電阻應(yīng)變片;B、半導(dǎo)體應(yīng)變片;C、固態(tài)壓阻器件。正確答案:A
40對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程()。A、越大B、越小C、不變正確答案:B
41、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為
A、變極板面積型B、變極距型C、變介質(zhì)型D、容柵型正確答案:D
42、變面積型自感式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以
()。A、大大減小非線性誤差B、提高靈敏度C、消除零點殘余電壓D、擴大測量范圍正確答案:B
43、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中,超調(diào)量
。A、存在,但<5%B、存在,但<1C、在時間常數(shù)很小時存在D、不存在正確答案:D
44、用補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,其主要目的是(
)
。A、實現(xiàn)冷端溫度補償B、將冷端延伸到一個溫度比較穩(wěn)定的地方C、便于連接正確答案:B
45、平穩(wěn)隨機過程必須
。A、連續(xù)B、統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C、各態(tài)歷經(jīng)D、統(tǒng)計特征等于時間平均正確答案:B
46、影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是
A、電纜的安裝與固定方式B、電纜的長度C、前置放大器的輸出阻抗D、前置放大器的輸入阻抗正確答案:D
47、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越?。籆、不變。正確答案:B
48、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是
A、壓力B、力矩C、溫度D、厚度正確答案:C
49、
不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達的信號是
信號。A、復(fù)雜周期B、非周期C、瞬態(tài)D、隨機正確答案:D
50若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為(
)A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV正確答案:B
51、在自感式傳感器中,非線性誤差最大的是
。A、單端變氣隙型自感式傳感器;B、差動變氣隙型自感式傳感器;C、單端變面積型自感式傳感器;D、差動變面積型自感式傳感器;正確答案:A
52、遲滯小的檢測裝置,其非線性誤差
。A、必定小;B、必定大;C、可能小,也可能大。正確答案:C
53、采用對稱測量法測量,可以減小或消除
()的影響A、隨機誤差B、恒值系統(tǒng)誤差C、線性變化系統(tǒng)誤差正確答案:C
54、在自感式傳感器中,非線性誤差最大的是()A、單端變氣隙型自感式傳感器B、差動變氣隙型自感式傳感器;C、單端變面積型自感式傳感器D、差動變面積型自感式傳感器;正確答案:A
55、光電管的光譜特性主要決定于
的特性。A、入射光;B、陽極材料;C、光電陰極材料。正確答案:C
56、半導(dǎo)體應(yīng)變片適用于測量小應(yīng)變其主要原因是
。A、應(yīng)變靈敏系數(shù)大;B、電阻溫度系數(shù)大;C、電阻率大;D、具有非線性特性;正確答案:A
57、變間隙式電容傳感器配用運算放大器式測量電路,則輸出電壓Uo
與電容傳感器的極板間隙d()。A、成正比B、成反比C、無關(guān)正確答案:A
58、用普通萬用表測量電阻值,由于沒有反復(fù)調(diào)整零點而產(chǎn)生的誤差是
。A、隨機誤差;B、定值系統(tǒng)誤差;C、變值系統(tǒng)誤差;D、粗大誤差。正確答案:B
59、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測得值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是()A、隨機誤差B、系統(tǒng)誤差C、粗大誤差正確答案:A
60周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為
A、周期偶函數(shù)B、非周期偶函數(shù)C、周期奇函數(shù)D、非周期奇函數(shù)正確答案:A
61、在測量位移的傳感器中,符合非接觸測量而且不受油污等介質(zhì)影響的是
傳感器。A、電容式B、壓電式C、電阻式D、電渦流式正確答案:D
62、用三臺壓力計分別對某個壓力為120KPa的容器壓力進行等精度測量,三臺壓力計測量所得數(shù)據(jù)如下,其中準確度最高的是
C
A、120.91,120.92,120.88,120.89,120.90,120.90B、120.61,120.42,119.63,119.40,120.18,119.98、C、120.01,120.02,119.98,119.99,120.02,119.95、正確答案:C
63、在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時,若限定偏差△Y≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為(
)A、0.301B、0.303C、0.308D、0.315、正確答案:A
64、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測得值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是
。A、隨機誤差;B、系統(tǒng)誤差;C、粗大誤差。正確答案:A
65、周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為(
)A、周期偶函數(shù)B、非周期偶函數(shù)C、周期奇函數(shù)D、非周期奇函數(shù)正確答案:A
66、在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時,若限定偏差△Y≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為
A、0.301B、0.303C、0.308D、0.315、正確答案:A
67、按照工作原理分類,固體圖象式傳感器屬于
A、光電式傳感器B、電容式傳感器C、壓電式傳感器D、磁電式傳感器正確答案:A
68、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是
。A、固有頻率B、阻尼比C、時間常數(shù)D、靈敏度正確答案:C
二.多選題(共1題)1、半導(dǎo)體應(yīng)變片適用于測量小應(yīng)變其主要原因是()。A、應(yīng)變靈敏系數(shù)大B、電阻溫度系數(shù)大C、電阻率大D、機械強度低E、具有非線性特性
F體積小正確答案:AD
三.填空題(共14題)1、差壓式流量計通常由
元件、
和
三部分組成;電磁流量計是利用
進行測量的,它只能測量
流體的流量。正確答案:第一空:
節(jié)流;引壓管路;差壓計;電磁感應(yīng)定律;導(dǎo)電性2、某靜態(tài)靈敏度k=3的一階檢測裝置,已知其在單位階躍信號作用后t=2s時的輸出值y(t)=2.594,則該檢測裝置的時間常數(shù)τ=
,傳遞函數(shù)H(S)=
,單位階躍響應(yīng)在t=0s時的值y(0)=
,在t=τs時的值y(τ)=
,穩(wěn)態(tài)值y(∞)=
。正確答案:第一空:
1s;3/(1+s);0;1.896;3
3、某靜態(tài)靈敏度k=3的一階檢測裝置,已知其在單位階躍信號作用后t=2s時的輸出值y(t)=2.594,則該檢測裝置的時間常數(shù)τ=
,傳遞函數(shù)H(S)=
,單位階躍響應(yīng)在t=0s時的值y(0)=
,在t=τs時的值y(τ)=
,穩(wěn)態(tài)值y(∞)=
。正確答案:第一空:
1s;3/(1+s);0
;1.896;34、某金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器由彈性敏感元件、金屬電阻應(yīng)變片和測量電橋組成。該傳感器的彈性敏感元件為膜片,應(yīng)變片作為
粘貼在膜片上。在被測壓力作用下,膜片將產(chǎn)生變形,而使
發(fā)生變化,應(yīng)變片則將
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化。應(yīng)變片接入測量電橋,測量電橋?qū)?/p>
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化而作為輸出信號。正確答案:第一空:
轉(zhuǎn)換元件;應(yīng)變;應(yīng)變;應(yīng)變片電阻值;應(yīng)變片電阻值;輸出電壓5、某金屬電阻應(yīng)變式壓力傳感器由彈性敏感元件、金屬電阻應(yīng)變片和測量電橋組成。該傳感器的彈性敏感元件為膜片,應(yīng)變片作為
粘貼在膜片上。在被測壓力作用下,膜片將產(chǎn)生變形,而使
發(fā)生變化,應(yīng)變片則將
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化。應(yīng)變片接入測量電橋,測量電橋?qū)?/p>
的變化轉(zhuǎn)換為
的變化而作為輸出信號。正確答案:第一空:
轉(zhuǎn)換元件;應(yīng)變;應(yīng)變;應(yīng)變片電阻值;應(yīng)變片電阻值;輸出電壓6、在各種電信號的測量中,頻率的測量精度通常
于電壓、電流的測量精度,頻率計的基本工作原來是:當(dāng)測量到在時間段T內(nèi)被測信號的脈沖個數(shù)為N時,則被測信號的頻率為
。正確答案:第一空:
高;f=
N/T
7、CSY2000檢測技術(shù)實驗臺上的旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速為
轉(zhuǎn)/分(可調(diào)),而振動源的振動頻率為
Hz(可調(diào))正確答案:第一空:
240;1~30Hz
8、已知某系統(tǒng)誤差的表達式為ε(t)=3sin2t,則該誤差屬于
周期性
性系統(tǒng)誤差,可在測量中采用
半周期
法予以消除或減少。正確答案:第一空:
周期性;半周期
9、傳感器采用差動結(jié)構(gòu),不僅能夠減小
,還能夠提高
和減小
正確答案:第一空:
非線性誤差;測量靈敏度;環(huán)境干擾
10、光柵位移傳感器的柵距越小,則其測量精度越
,為了辨別位移的方向,光柵傳感器至少需要安裝
個光電元件。正確答案:第一空:
高;211、傳感器采用差動結(jié)構(gòu),不僅能夠減小
誤差,還能夠提高
和減小
的影響。正確答案:第一空:
非線性;靈敏度;環(huán)境干擾12、熱電阻的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。熱電偶的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般在
時采用熱電阻;在
時采用熱電偶。正確答案:第一空:
被測溫度的變化;被測溫度的變化;熱電勢;被測溫度較低(<600℃);
被測溫度較高(>300℃)13、調(diào)制盤的作用是通過“斬光”將恒定的紅外輻射變成
的輻射,而前置放大器的作用是進行
和
變換。正確答案:第一空:
變化;信號放大;阻抗14、熱電阻的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。熱電偶的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般在
時采用熱電阻;在
時采用熱電偶。正確答案:第一空:
被測溫度的變化;電阻值的變化;被測溫度的變化;熱電勢;被測溫度較低(<600℃);被測溫度較高(>300℃)四.判斷題(共15題)1、材料的電阻溫度系數(shù)越大,用該材料制成的熱電阻的測溫靈敏度越高。
正確答案:×2、
某數(shù)字電壓表的在校準后在2V量程上對某電壓源進行9次等精度重復(fù)測量,由多次重復(fù)測量引起的不確定分量應(yīng)采用A類評定方法。
正確答案:√3、電渦流傳感器的渦流滲透深度與傳感器線圈的激磁電流的頻率無關(guān)。
正確答案:×4、標準偏差是一個具體的誤差值,它表示等精度測量中隨機誤差的大小。正確答案:×5、用格拉布斯準則處理粗大誤差,每次只能舍棄一個最大的異常數(shù)據(jù)。
正確答案:√6、
電磁流量計可用于測量非導(dǎo)電性流體的流量。
正確答案:×7、標準熱電偶的分度表是根據(jù)熱電偶的冷端溫度為100
oC時制成的。
正確答案:×8、將四片金屬電阻應(yīng)變片粘貼在被測試件上,再把它們接入測量電橋的四個橋臂,這樣就可使橋路的輸出電壓與輸入應(yīng)變成線性關(guān)系,而且還可實現(xiàn)溫度補償。
正確答案:×9、材料的電阻溫度系數(shù)越大,用該材料制成的熱電阻的測溫靈敏度越高。正確答案:√10、將四片金屬電阻應(yīng)變片粘貼在被測試件上,再把它們接入測量電橋的四個橋臂,這樣就可使橋路的輸出電壓與輸入應(yīng)變成線性關(guān)系,而且還可實現(xiàn)溫度補償。正確答案:×11、用K型熱電偶與顯示儀表配套測溫,儀表的機械零點調(diào)整在0℃刻度處,熱電偶的冷端溫度為40℃,當(dāng)儀表的指示值為825℃時,則被測溫度為825+40=865℃。正確答案:×12、算術(shù)平均值的標準偏差與測量次數(shù)n的開平方成反比,測量次數(shù)越多,算術(shù)平均值的標準偏差越小,測量結(jié)果就越精密,因此可用無限地增加測量次數(shù)的辦法提高測量結(jié)果的精密度。正確答案:×13、標準偏差是一個具體的誤差值,它表示等精度測量中隨機誤差的大小。
正確答案:×14、算術(shù)平均值的標準偏差與測量次數(shù)n的開平方成反比,測量次數(shù)越多,算術(shù)平均值的標準偏差就越小,測量結(jié)果就越精密,因此,可以用無限地增加測量次數(shù)的辦法來提高測量結(jié)果的精密度。正確答案:×15、用K型熱電偶與顯示儀表配套測溫,儀表的機械零點調(diào)整在0℃刻度處,熱電偶的冷端溫度為40℃,當(dāng)儀表的指示值為825℃時,則被測溫度為825+40=865℃。
正確答案:×五.簡答題(共4題)1、選擇合適的傳感器設(shè)計一種用于檢測同步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子初始位置的系統(tǒng),要求系統(tǒng)具有較強的抗電磁干擾能力,并簡述系統(tǒng)的設(shè)計原理。正確答案:可采用絕對式光電編碼器設(shè)計該檢測系統(tǒng),其測量原理為:電動機轉(zhuǎn)動時帶動光電編碼器的碼盤轉(zhuǎn)動,使得碼盤上的光敏元件上接收到明暗交替的光信號,從而輸出電脈沖,脈沖的頻率反映了電機轉(zhuǎn)動的速度(頻率越高轉(zhuǎn)速越快);同時,當(dāng)電機停止轉(zhuǎn)動時,通過讀取碼盤上各個光電元件輸出的信號編碼,即可判定出轉(zhuǎn)子的初始位置。光電編碼器采用光敏元件作為傳感器,不容易受到電磁干擾,滿足題目設(shè)計的要求。(答案不唯一,如有其他方法,只要敘述合理即可得分。2、使用超聲波傳感器測量具有較強的揮發(fā)性和腐蝕性的液體(例如氨水、石油液化氣等)的液位,請畫,因此將超聲波探頭安裝在容器底部以液體為聲波傳輸?shù)慕橘|(zhì)進出測量的示意圖,并簡要說明測量的原理。正確答案:因為被測液體為揮發(fā)氣體且具有腐蝕性行測量,不僅可以減少空氣波動對測量精度的影響,而且探頭不容易被腐蝕,壽命較長。收發(fā)一體探頭1發(fā)出的超聲脈沖到達介質(zhì)液面與容器底部時均會發(fā)生反射,測量探頭1的接收頭接收兩次反射超聲脈沖的時間間隔△T,即可求出探頭與液面之間的距離,如圖所示。L=V×△T/2,即:L1=(D/T1)×△T/2。其中,V為超聲波在液體中的傳播的速度,V=D/T1,而T1為探頭2發(fā)射超聲波到探頭3接收到超聲波的時間差3、電阻應(yīng)變式荷重傳感器通常采用如圖6所示的實心圓柱和粘貼在圓柱上的電阻應(yīng)變片構(gòu)成。若需要充分考慮傳感器的溫度誤差、線性度、靈敏度等因素,請回答:①應(yīng)在圓柱上粘貼多少片應(yīng)變片?請在圖上畫出應(yīng)變片的粘貼方式;②此類傳感器通常應(yīng)用于哪些場合?正確答案:柱型電阻應(yīng)式變力傳感器由柱型彈性敏感元件和粘貼在其表面上的電阻應(yīng)變片構(gòu)成,為了減小非線性誤差和進行溫度誤差補償,并提高測量靈敏度,應(yīng)采用4片參數(shù)相同的應(yīng)變片,其中一半應(yīng)變片(R1和R4)沿軸向粘貼,感受軸向應(yīng)變,另一半(R2和R3)沿徑向粘貼,感受徑向應(yīng)變,從而構(gòu)成差動結(jié)構(gòu),然后將這4片應(yīng)變片按下圖所示接法接入電橋電路,構(gòu)成差動全橋。此類傳感器用于對精度要求不高的大載荷進行測量,常用于地磅等測量器具中。4、選擇合適的傳感器設(shè)計一個子彈飛行速度檢測系統(tǒng),要求檢測系統(tǒng)對子彈的飛行過程不產(chǎn)生干擾。請畫出系統(tǒng)原理圖,并簡述系統(tǒng)的測量原理。正確答案:可采用如圖所示的光電靶(光幕),當(dāng)子彈切斷光線時,會使光探測器輸出一個脈沖信號,使用測時儀測出子彈經(jīng)過A、B兩個光探測器時產(chǎn)生的兩個脈沖信號的時間差t,則子彈的飛行速度為:v=L/t,其中L為兩個光源之間的距離。為了減少噪聲以及脈沖信號邊沿毛刺信號對時間測量精度的影響,可對A、B兩個脈沖信號進行互相關(guān)運算處理來求出二者之間的時間差t。(如果使用其它方法進行測量,只有方法合理,敘述正確,也可得分。)六.計算題(共4題)1、用熱電阻測溫時,溫度T與輸出電壓U的關(guān)系如下表所示,請使用基于最小二乘法的一元線性回歸,計算出當(dāng)輸出電壓為5.0V時溫度T的大小。正確答案:解:使用基于最小二乘法的一元線性回歸求出電壓-溫度關(guān)系的最小二乘直線為:U=-0.1714*T+17.4571
,或T=-5.82*U+101.76
(4分)則當(dāng)輸出電壓為5.0V時溫度T=-5.82*5+101.76=72.66
°C
(6分)
2、用卡尺等精度測量某工件的厚度9次,并確認測量已排除系統(tǒng)誤差和粗大誤差,測得值為:1.33,1.36,1.34,1.32,1.38,1.39,1.35,1.34,1.31mm。若取定置信概率p=0.99,試寫出測量結(jié)果。
正確答案:3、熱電阻測溫電路,Rt為Pt100鉑電阻,采用三線制接法;已知R1=10kΩ,R2=5kΩ,R3=10kΩ,電源E=12伏。請回答:①熱電阻采用三線制接法的目的是什么?②若要求溫度為0℃時電橋的輸出電壓為0,則Ra的電阻值應(yīng)為多大?③若被測溫度為200℃,則電橋的輸出電壓為多少?正確答案:4、
正確答案:傳感器與檢測技術(shù)一.單選題(共42題)1、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測得值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是()A、隨機誤差B、系統(tǒng)誤差C、粗大誤差正確答案:A
2、固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種
A、PN結(jié)光電二極管電路B、PNP型晶體管集成電路C、MOS型晶體管開關(guān)集成電路D、NPN型晶體管集成電路正確答案:C
3、在被測應(yīng)變較大時,應(yīng)選用
。A、金屬電阻應(yīng)變片B、半導(dǎo)體應(yīng)變片C、固態(tài)壓阻器件正確答案:A
4、在被測應(yīng)變較大時,應(yīng)選用
。A、金屬電阻應(yīng)變片;B、半導(dǎo)體應(yīng)變片;C、固態(tài)壓阻器件。正確答案:A
5、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為
A、變極板面積型B、變極距型C、變介質(zhì)型D、容柵型正確答案:D
6、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是
A、重復(fù)性B、線性度C、靈敏度D、固有頻率正確答案:D
7、在測量位移的傳感器中,符合非接觸測量而且不受油污等介質(zhì)影響的是
傳感器。A、電容式B、壓電式C、電阻式D、電渦流式正確答案:D
8、信號分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率,可將磁帶
,也可達到分析的目的。A、重放速度放快B、重放速度放慢C、重放速度不變D、多放幾次正確答案:B
9、用S型熱電偶與分度號為S的顯示儀表配套測溫,采用KC型補償導(dǎo)線來連接熱電偶和顯示儀表,儀表的機械零點調(diào)整在冷端溫度t0℃刻度處,當(dāng)儀表的指示值為900℃時,則被測的實際溫度
()。A、等于900℃B、高于900℃C、低于900℃正確答案:C
10、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是
。A、固有頻率B、阻尼比C、時間常數(shù)D、靈敏度正確答案:C
11、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器,為使其靈敏度高、非線性誤差小
A、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片正確答案:C
12、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是(
)A、壓力B、力矩C、溫度D、厚度正確答案:C
13、變面積型自感式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以
()。A、大大減小非線性誤差B、提高靈敏度C、消除零點殘余電壓D、擴大測量范圍正確答案:B
14、采用對稱測量法測量,可以減小或消除
的影響。A、隨機誤差;B、恒值系統(tǒng)誤差;C、線性變化系統(tǒng)誤差;D、周期性變化系統(tǒng)誤差;正確答案:C
15、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器,為使其靈敏度高、非線性誤差?。?/p>
)A、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B、兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)C、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D、兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片正確答案:C
16、影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是
A、電纜的安裝與固定方式B、電纜的長度C、前置放大器的輸出阻抗D、前置放大器的輸入阻抗正確答案:D
17、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程()A、越大B、越小C、不變正確答案:B
18、
不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達的信號是
信號。A、復(fù)雜周期B、非周期C、瞬態(tài)D、隨機正確答案:D
19、照射的光強越大,光敏電阻
(
)。A、電阻值越小B、電阻值越大C、所產(chǎn)生的電勢越小D、所產(chǎn)生的電勢越大正確答案:A
20、在自感式傳感器中,非線性誤差最大的是()A、單端變氣隙型自感式傳感器B、差動變氣隙型自感式傳感器;C、單端變面積型自感式傳感器D、差動變面積型自感式傳感器;正確答案:A
21、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程()。A、越大B、越小C、不變正確答案:B
22、影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是(
)A、電纜的安裝與固定方式B、電纜的長度C、前置放大器的輸出阻抗D、前置放大器的輸入阻抗正確答案:D
23、平穩(wěn)隨機過程必須
。A、連續(xù)B、統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C、各態(tài)歷經(jīng)D、統(tǒng)計特征等于時間平均正確答案:B
24、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越??;C、不變。正確答案:B
25、光電管的光譜特性主要決定于()
的特性。A、入射光B、陽極材料C、光電陰極材料正確答案:C
26、在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時,若限定偏差△Y≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為(
)A、0.301B、0.303C、0.308D、0.315、正確答案:A
27、變面積型自感式傳感器采用差動結(jié)構(gòu)可以
。A、大大減小非線性誤差;B、提高靈敏度;C、消除零點殘余電壓;D、擴大測量范圍。正確答案:B
28、若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為(
)A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV正確答案:B
29、周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為
A、周期偶函數(shù)B、非周期偶函數(shù)C、周期奇函數(shù)D、非周期奇函數(shù)正確答案:A
30、若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為
A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV正確答案:B
31、系統(tǒng)在全量程內(nèi),輸入量由小到大及由大到小時,對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為
。A、回程誤差B、絕對誤差C、相對誤差D、非線性誤差正確答案:A
32、照射的光強越大,光敏電阻
。A、電阻值越小;B、電阻值越大;C、所產(chǎn)生的電勢越小;D、所產(chǎn)生的電勢越大。正確答案:A
33、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(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路其作用是
A、抑制共模噪聲B、抑制差模噪聲C、克服串?dāng)_D、消除電火花干擾正確答案:D
34、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(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路,其作用是(
)A、抑制共模噪聲B、抑制差模噪聲C、克服串?dāng)_D、消除電火花干擾正確答案:D
35、在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時,若限定偏差△Y≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為
A、0.301B、0.303C、0.308D、0.315、正確答案:A
36、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為(
)A、變極板面積型B、變極距型C、變介質(zhì)型D、容柵型正確答案:D
37、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是(
)A、重復(fù)性B、線性度C、靈敏度D、固有頻率正確答案:D
38、在同一測量條件下,對同一被測量作多次重復(fù)測量,每次測量所得的測得值都不一致,由此產(chǎn)生的誤差是
。A、隨機誤差;B、系統(tǒng)誤差;C、粗大誤差。正確答案:A
39、變間隙式電容傳感器配用運算放大器式測量電路,則輸出電壓Uo
與電容傳感器的極板間隙d()。A、成正比B、成反比C、無關(guān)正確答案:A
40用來表征檢測裝置在輸入量同方向變化(正行程或反行程)輸出輸入特性曲線不一致程度的靜態(tài)性能指標是
()
。A、線性度B、靈敏性C、遲滯D、重復(fù)性正確答案:D
41、用普通萬用表測量電阻值,由于沒有反復(fù)調(diào)整零點而產(chǎn)生的誤差是
()。A、隨機誤差B、定值系統(tǒng)誤差C、變值系統(tǒng)誤差D、粗大誤差正確答案:B
42、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越?。籆、不變。正確答案:B
二.多選題(共1題)1、半導(dǎo)體應(yīng)變片適用于測量小應(yīng)變其主要原因是()。A、應(yīng)變靈敏系數(shù)大B、電阻溫度系數(shù)大C、電阻率大D、機械強度低E、具有非線性特性F、體積小正確答案:AD
三.填空題(共7題)1、某靜態(tài)靈敏度k=3的一階檢測裝置,已知其在單位階躍信號作用后t=2s時的輸出值y(t)=2.594,則該檢測裝置的時間常數(shù)τ=
,傳遞函數(shù)H(S)=
,單位階躍響應(yīng)在t=0s時的值y(0)=
,在t=τs時的值y(τ)=
,穩(wěn)態(tài)值y(∞)=
。正確答案:第一空:
1s;3/(1+s);0
;1.896;32、光柵位移傳感器的柵距越小,則其測量精度越
,為了辨別位移的方向,光柵傳感器至少需要安裝
個光電元件。正確答案:第一空:
高;23、已知某系統(tǒng)誤差的表達式為ε(t)=3sin2t,則該誤差屬于
周期性
性系統(tǒng)誤差,可在測量中采用半周期
法予以消除或減少。正確答案:第一空:
周期性;半周期
4、差壓式流量計通常由
元件、
和
三部分組成;電磁流量計是利用
進行測量的,它只能測量
流體的流量。正確答案:第一空:
節(jié)流;引壓管路;差壓計;電磁感應(yīng)定律;導(dǎo)電性5、熱電阻的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。熱電偶的功能是將
轉(zhuǎn)換為
。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般在
時采用熱電阻;在
時采用熱電偶。正確答案:第一空:
被測溫度的變化;被測溫度的變化;熱電勢;被測溫度較低(<600℃);
被測溫度較高(>300℃)6、在各種電信號的測量中,頻率的測量精度通常
于電壓、電流的測量精度,頻率計的基本工作原來是:當(dāng)測量到在時間段T內(nèi)被測信號的脈沖個數(shù)為N時,則被測信號的頻率為
。正確答案:第一空:
高;f=
N/T
7、CSY2000檢測技術(shù)實驗臺上的旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速為
轉(zhuǎn)/分(可調(diào)),而振動源的振動頻率為
Hz(可調(diào))正確答案:第一空:
240;1~30Hz
四.判斷題(共10題)1、電渦流傳感器的渦流滲透深度與傳感器線圈的激磁電流的頻率無關(guān)。
正確答案:×2、算術(shù)平均值的標準偏差與測量次數(shù)n的開平方成反比,測量次數(shù)越多,算術(shù)平均值的標準偏差越小,測量結(jié)果就越精密,因此可用無限地增加測量次數(shù)的辦法提高測量結(jié)果的精密度。正確答案:×3、算術(shù)平均值的標準偏差與測量次數(shù)n的開平方成反比,測量次數(shù)越多,算術(shù)平均值的標準偏差就越小,測量結(jié)果就越精密,因此,可以用無限地增加測量次數(shù)的辦法來提高測量結(jié)果的精密度。正確答案:×4、將四片金屬電阻應(yīng)變片粘貼在被測試件上,再把它們接入測量電橋的四個橋臂,這樣就可使橋路的輸出電壓與輸入應(yīng)變成線性關(guān)系,而且還可實現(xiàn)溫度補償。正確答案:×5、用K型熱電偶與顯示儀表配套測溫,儀表的機械零點調(diào)整在0℃刻度處,熱電偶的冷端溫度為40℃,當(dāng)儀表的指示值為825℃時,則被測溫度為825+40=865℃。
正確答案:×6、用K型熱電偶與顯示儀表配套測溫,儀表的機械零點調(diào)整在0℃刻度處,熱電偶的冷端溫度為40℃,當(dāng)儀表的指示值為825℃時,則被測溫度為825+40=865℃。正確答案:×7、標準偏差是一個具體的誤差值,它表示等精度測量中隨機誤差的大小。
正確答案:×8、
某數(shù)字電壓表的在校準后在2V量程上對某電壓源進行9次等精度重復(fù)測量,由多次重復(fù)測量引起的不確定分量應(yīng)采用A類評定方法。
正確答案:√9、標準熱電偶的分度表是根據(jù)熱電偶的冷端溫度為100
oC時制成的。
正確答案:×10、將四片金屬電阻應(yīng)變片粘貼在被測試件上,再把它們接入測量電橋的四個橋臂,這樣就可使橋路的輸出電壓與輸入應(yīng)變成線性關(guān)系,而且還可實現(xiàn)溫度補償。
正確答案:×五.簡答題(共2題)1、選擇合適的傳感器設(shè)計一個子彈飛行速度檢測系統(tǒng),要求檢測系統(tǒng)對子彈的飛行過程不產(chǎn)生干擾。請畫出系統(tǒng)原理圖,并簡述系統(tǒng)的測量原理。正確答案:可采用如圖所示的光電靶(光幕),當(dāng)子彈切斷光線時,會使光探測器輸出一個脈沖信號,使用測時儀測出子彈經(jīng)過A、B兩個光探測器時產(chǎn)生的兩個脈沖信號的時間差t,則子彈的飛行速度為:v=L/t,其中L為兩個光源之間的距離。為了減少噪聲以及脈沖信號邊沿毛刺信號對時間測量精度的影響,可對A、B兩個脈沖信號進行互相關(guān)運算處理來求出二者之間的時間差t。(如果使用其它方法進行測量,只有方法合理,敘述正確,也可得分。)2、電阻應(yīng)變式荷重傳感器通常采用如圖6所示的實心圓柱和粘貼在圓柱上的電阻應(yīng)變片構(gòu)成。若需要充分考慮傳感器的溫度誤差、線性度、靈敏度等因素,請回答:①應(yīng)在圓柱上粘貼多少片應(yīng)變片?請在圖上畫出應(yīng)變片的粘貼方式;②此類傳感器通常應(yīng)用于哪些場合?正確答案:柱型電阻應(yīng)式變力傳感器由柱型彈性敏感元件和粘貼在其表面上的電阻應(yīng)變片構(gòu)成,為了減小非線性誤差和進行溫度誤差補償,并提高測量靈敏度,應(yīng)采用4片參數(shù)相同的應(yīng)變片,其中一半應(yīng)變片(R1和R4)沿軸向粘貼,感受軸向應(yīng)變,另一半(R2和R3)沿徑向粘貼,感受徑向應(yīng)變,從而構(gòu)成差動結(jié)構(gòu),然后將這4片應(yīng)變片按下圖所示接法接入電橋電路,構(gòu)成差動全橋。此類傳感器用于對精度要求不高的大載荷進行測量,常用于地磅等測量器具中。六.計算題(共2題)1、用熱電阻測溫時,溫度T與輸出電壓U的關(guān)系如下表所示,請使用基于最小二乘法的一元線性回歸,計算出當(dāng)輸出電壓為5.0V時溫度T的大小。正確答案:解:使用基于最小二乘法的一元線性回歸求出電壓-溫度關(guān)系的最小二乘直線為:U=-0.1714*T+17.4571
,或T=-5.82*U+101.76
(4分)則當(dāng)輸出電壓為5.0V時溫度T=-5.82*5+101.76=72.66
°C
(6分)
2、
正確答案:傳感器與檢測技術(shù)一.單選題(共41題)1、對于輸出信號變化范圍一定的檢測裝置,其靈敏度越高,量程
。A、越大;B、越??;C、不變。正確答案:B
2、采用對稱測量法測
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