傳感器與檢測技術題庫

一、選擇題傳感器的線性范圍愈寬，表明傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)且傳感器的（A）A.工作量程愈大B.X作量程愈小C.精確度愈高D.精確度愈低屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（B）A.固有頻率B.靈敏度C.阻尼比D.臨界頻率封裝在光電隔離耦合器內(nèi)部的是（D）A兩個光敏二極管B兩個發(fā)光二極管C一個光敏二極管和一個光敏三極管D一個發(fā)光二極管和一個光電三極管適合在爆炸等極其惡劣的條件下工作的壓力傳感器是（B）A.霍爾式B.渦流式C.電感式D.電容式當某晶體沿一定方向受外力作用而變形時，其相應的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，去掉外力時電荷消失，這種現(xiàn)象稱為（D）A壓阻效應B應變效應C霍爾效應D壓電效應熱電偶式溫度傳感器的工作原理是基于（B）A.壓電效應B.熱電效應C.應變效應D.光電效應礦燈瓦斯報警器的瓦斯探頭屬于（A）A.氣敏傳感器B.水份傳感器C.濕度傳感器D.溫度傳感器高分子膜濕度傳感器用于檢測（D）A.溫度B.溫度差C.絕對濕度D.相對濕度下列線位移傳感器中，測量范圍最大的類型是（B）A自感式B差動變壓器式C電渦流式D變極距電容式ADC0804是八位逐次逼近型的（B）A.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器B.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器C.調(diào)制解調(diào)器D.低通濾波器熱電偶的熱電動勢包括（A）A接觸電勢和溫差電勢B接觸電勢和非接觸電勢C非接觸電勢和溫差電勢D溫差電勢和湯姆遜電勢為了進行圖像處理，應當先消除圖像中的噪聲和不必要的像素，這一過程稱為（C）A編碼B壓縮C前處理D后處理13熱敏電阻式濕敏元件能夠直接檢測（B）A相對濕度B絕對濕度C溫度D溫度差14衡量在同一工作條件下，對同一被測量進行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的不一致程度的指標是（A）A.重復性B.穩(wěn)定性C.線性度D.靈敏度15熱電偶傳感器通常利用電橋不平衡原理進行補償，其作用是（C）A擴大量程B提高靈敏度C確保測量精度D提高測量速度便于集成化的有源帶通濾波器由運算放大器和（A）ARC網(wǎng)絡組成BLC網(wǎng)絡組成CRL網(wǎng)絡組成DRLC網(wǎng)絡組成在下列傳感器中，將被測物理量的變換量直接轉(zhuǎn)換為電荷變化量的是（A）A壓電傳感器B電容傳感器C電阻傳感器D電感傳感器靈敏度高，適合測量微壓，頻響好，抗干擾能力較強的壓力傳感器是（A）A.電容式B.霍爾式C.電感式D.渦流式適合于使用紅外傳感器進行測量的被測物理量是（D）A厚度B加速度C轉(zhuǎn)速D溫度欲檢測金屬表面裂紋采用的傳感器是（B）A壓磁式B電渦流式C氣敏式D光纖式相鄰信號在導線上產(chǎn)生的噪聲干擾稱為（B）A電火花干擾B串擾C共模噪聲干擾D差模噪聲干擾DAC0832是一個具有兩個輸入數(shù)據(jù)緩沖器的8位（C）A.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器8.雙向模擬開關C.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器D.采樣保持器若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制的位數(shù)為10，最大信號為5V，則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為（D）A1.22mVB2.44mVC3.66mVD4.88mV用于識別條形碼的激光視覺傳感器中，其掃描作用的關鍵部件是（B）A激光器B高速旋轉(zhuǎn)多面棱鏡C放大元件D掃描線圈25表示傳感器或傳感檢測系統(tǒng)對被測物理量變化的反應能力的量為（B）A.線性度B.靈敏度C.重復性D.穩(wěn)定性26.在壓電加速度傳感器中，將被測加速度轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ氖牵˙）A壓電元件B質(zhì)量塊C彈性元件D基體27變氣隙型位移傳感器的自感L與氣隙厚度的關系是（A）冬非線性關系B.線性關系C.對稱關系D.互補關系28.紅外光導攝像管中，紅外圖像所產(chǎn)生的溫度分布可以在靶面上感應出相應電壓分布圖像的物理基礎是（D）A光電效應B電磁效應C壓電效應D熱電效應29壓磁式扭矩儀在測量時會引起下列哪個物理量的變化（B）A.電阻率B.磁導率C.介電常數(shù)D.熱導率30.若信號通路中有用信號的功率Ps=10mW，噪聲功率PN=0.1mW，則該信號通路中的信噪比為（C）A1dBB10dBC20dBD100dB31利用環(huán)型干涉原理來測量的陀螺式角速度傳感器是（A）A.激光陀螺式B.轉(zhuǎn)子陀螺式C.壓電陀螺式D.光纖陀螺式32固體半導體攝像機所使用的固體攝像元件為（D）A.LCDB.LEDC.CBDD.CCD33將毫伏表接人熱電偶回路中，只要保證兩個結(jié)點溫度一致，就能正確測出熱電動勢而不影響熱電偶的輸出，這一現(xiàn)象利用了熱電偶的.（C）A.中間溫度定律B.參考電極定律C.中間導體定律D.中間介質(zhì)定律34由RC網(wǎng)絡與集成運算放大器組成的帶通濾波器需要的電容元件的個數(shù)最少為（B）A1B2C3D435傳感器的分辨力越高，表示傳感器（D）A遲滯越小B重復性越好C線性度越好D能感知的輸入變化量越小36通常在采樣保持的輸出級采用緩沖器，其作用是（D）A提高放大倍數(shù)B增加信號輸出阻抗C減小負載的輸入阻抗D增加負載的輸入阻抗一般以室溫條件下經(jīng)過一定的時間間隔后，傳感器的輸出與起始標定時輸出的差異來表示傳感器的（C）A.靈敏度B.線性度C.穩(wěn)定性D.重復性屬于傳感器靜態(tài)特性指標的是（D）A.幅頻特性B.阻尼比C.相頻特性D.靈敏度電容式位移傳感器不能測量（D）B.濕度A.液位

C.瓦斯?jié)舛菵.紙的厚度差動變壓器式位移傳感器屬于（AB.濕度C.瓦斯?jié)舛菵.紙的厚度A.電感式傳感器B.電容式傳感器C.光電式傳感器D.電阻式傳感器41差動電感式位移傳感器輸出的電壓信號是（A）A調(diào)幅波B調(diào)頻波C脈幅調(diào)制波D脈寬調(diào)制波42半導體應變片的工作原理是基于（A）A.壓阻效B.熱電效應C.壓電效應D.壓磁效應43屬于發(fā)電型的測力傳感器有（D）A.電阻應變式B.電感式C.電容式D.壓磁式44正常人的心電圖信號是（C）A數(shù)字信號B隨機信號C模擬信號D離散信號45傳感器中直接感受被測量的部分是（）A轉(zhuǎn)換元件B敏感元件C轉(zhuǎn)換電路D調(diào)理電路46周期信號的幅值譜表示的是直流分量和各次諧波分量的（A）A幅值和頻率的對應關系B幅值和初相位的對應關系C初相位和頻率的對應關系D幅值和初相位與頻率的對應關系47信號的方差小，表示信號的（A）A波動范圍小B波動范圍大C平均功率小D平均功率大48光柵式位移傳感器可以測量（C）A溫度B濕度C角位移D加速度49在下列位移傳感器中，既適合于測量大的線位移，又適合于測量大的角位移的是（D）A電容式傳感器B電感式傳感器C電阻應變式傳感器D光柵傳感器50溫度反映了物體內(nèi)部（B）A電子運動的劇烈程度B分子運動的劇烈程度C質(zhì)子運動的劇烈程度D原子運動的劇烈程度51欲測量應力選擇的傳感器是（A）A應變式B壓電式C光柵式D霍爾式52機械阻抗的振動測試中，阻抗頭的輸出是（B）A激振力和振動位移B激振力和振動加速度C振動位移和振動加速度D振動速度和振動加速度53下列溫度傳感器不屬于非接觸式溫度傳感器的是（C）A亮度式溫度傳感器B比色式溫度傳感器CP-N結(jié)溫度傳感器D全幅射溫度傳感器54熱電偶的T端稱為（C）A.參考端8.自由端C.工作端D.冷端55隨著溫度的升高，熱敏電阻的電阻率會（B）A.迅速增加B.迅速減小C.緩慢增加D.緩慢減小56屬于傳感器時域動態(tài)特性指標的是（A）A階躍響應B固有頻率C臨界頻率D阻尼比57變壓器隔離電路中實現(xiàn)信號傳遞的途徑是（C）A漏電耦合B電容耦合C磁通耦合D光電耦合58在光柵位移傳感器的辨別方向的電路中，采用的信號相位差可?。˙）A0度B90度C180度D360度59按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量轉(zhuǎn)換型的是（D）A壓電式傳感器B光電式傳感器C熱電式傳感器D壓阻式傳感器60通常在微機控制的檢測系統(tǒng)中，完成多路切換的器件稱為（B）A采樣保持器B多路模擬開關C集成運放D濾波器二、填空題1、在機電一體化系統(tǒng)中，往往要求傳感器能長期使用而不需經(jīng)常更換或校準。在這種情況下應對傳感器的穩(wěn)定性有嚴格要求。2、線性電位計其長度單位的電阻值是常數(shù)。3、感應同步器是利用心磁感應原理將線位移和角位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。4、氣敏傳感器是一種將檢測到的氣體成分和濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器5、紅外圖像傳感器通常是由紅外敏感元件和電子掃描電路組成。6、滑動覺傳感器僅檢測工業(yè)機器人手指與操作物體在切向的相對位移，而不檢測接觸表面法向的接觸或壓力。7、薄膜熱電偶主要用于測量固體表面小面積瞬時變化的溫度。8、比色溫度傳感器以測量兩個波長的輻射亮度之比為基礎，通常將波長選在光譜的紅色和藍色區(qū)域內(nèi)。9、濕敏元件利用濕敏材料吸收空氣中的水份而導致本身電阻值發(fā)生變化的原理而制成。10光柵位移傳感器無細分時，分辨率為0.02mm，在四細分后，其分辨率為0.005mm。11、抑制干擾的方法主要是采取單點接地、屏蔽隔離和濾波。12能用明確的數(shù)學解析關系式或圖表描述的信號稱為確定性信號。13傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。14發(fā)電型型位移傳感器是將被測物理量轉(zhuǎn)換為電源性參量，如電動勢、電荷等。15在機械力作用下，鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生應力或應力變化，使磁導率發(fā)生變化，磁阻相應也發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為也磁效應。16常用的加速度傳感器有壓電式、磁致伸縮式和應變式。17固體半導體攝像機由許多光電二極管組成堅虹，作為攝像機的感光部分以代替光導攝像管。18熱敏電阻所用的材料是陶瓷半導體，其導電性取決于電子一空穴的濃度19濕度最常用的有兩種表示方法，即絕對濕度和口對濕度。20水份是存在于物質(zhì)中水的數(shù)量，以百分比表示。21衡量電橋工作特性質(zhì)量的兩項指標是電橋靈敏度及電橋的非線性誤差。22帶通濾波器用于速過某一頻段的信號，而將此頻段以外的信號加以抑制或衰減。23在微機控制的檢測系統(tǒng)中，多路模擬開關用于完成非路切換。24.信號的頻譜圖包括幅頻圖和相頻圖。25傳感器的輸出量對于隨時間變化的輸入量的響應特性稱為傳感器的動態(tài)特性。26傳感器在使用前或使用過程中或擱置一段時間再使用時，必須對其性能參數(shù)進行復測或作必要的調(diào)整與修正，以確保傳感器的測量精度。這個復測調(diào)整過程稱為校準.27互感式位移傳感器是將被測位移量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化，其基本結(jié)構原理與常用變壓器類似，故稱其為變壓器式位移傳感器。28渦流式位移傳感器是利用電渦流效應將被測量變換為傳感器線圈變化坦抗％的一種裝置。29.在某些晶體的極化方向施加外電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形，當外電場撤去后，變形也隨之消失，這種物理現(xiàn)象稱逆壓電效應。30對于線振動速度傳感器，其輸出的感應電動勢正比于被測速度。用硅橡膠制成的觸覺傳感器工作時，硅橡膠與金屬電極對置、接觸。由于硅橡膠受壓其電阻值就改變，所以金屬電極受力壓硅橡膠時，輸出電壓也相應變化。亮度式溫度傳感器利用物體的單色輻射亮度隨溫度變化的原理，并以被測物體光譜的一個狹窄區(qū)域內(nèi)的亮度與標準業(yè)射〈的亮度進行比較來測量溫度。33對于電阻率隨濕度的增加而下降的半導體陶瓷濕敏元件稱為負特性濕敏半導電橋在測量時，由于是利用了電橋的不平衡輸出反映被測量的變化情況，因此，測量前電橋的輸出應調(diào)為零。光柵位移傳感器的辨向電路中，用于辨向的兩路信號其相位差多取為淄°。工業(yè)上通常采用比較法法進行傳感器的標定.，俗稱背靠背法。為了提高自感位移傳感器的精度和靈敏度，增大特性的線性度，實際用的傳感器大部分都做成差動式。37當某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時，在其相應的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷，當外力去掉后，又恢復到不帶電狀態(tài)，這種物理現(xiàn)象稱為正壓電效應。壓電式壓力傳感器適于測動態(tài)力和沖擊力，但不適于測靜態(tài)力。光電式攝像機的光導攝像管是一種兼有光電轉(zhuǎn)換功能和掃描功能的真空管。40熱電型紅外敏感元件將被測物體發(fā)出的紅外線作為熱源，接收其熱能后產(chǎn)生熱電效應而變成電信號。臨界溫度系數(shù)熱敏電阻的特點是在臨界溫度附近電阻有急劇變化，因此不適于較，溫度范圍內(nèi)的測量。42半導體陶瓷濕敏元件的電阻率隨著濕度的增加而增大，稱為正特性濕敏半導瓷。有源濾波器由運算放大器和RC網(wǎng)絡組成。設備啟、停時產(chǎn)生的電火花干擾通常采用RC吸收電路來消除。液晶顯示器是一種低功釋器件，在智能化儀表或低功耗檢測系統(tǒng)中應用較廣。傳感器溫度補償?shù)奶幚矸椒ǔＳ霉椒ê捅砀穹ā?7變極距型的電容位移傳感器具有較高的靈敏度，但電容變化與極距變化之間為非線性關系。圓磁柵位移傳感器用于測量角位移。實際測試時，感應同步器一般與數(shù)顯性共同組成一個位移測試系統(tǒng)。半導體應變片的應變靈敏系數(shù)比電阻應變片大因而適用于需要大信號輸出的場合。電感式壓力傳感器類型較多，其特點是頻響低，適用于靜態(tài)或變化緩慢壓力的測試。測速發(fā)電機是機電一體化系統(tǒng)中用于測量和自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的一種傳感器。光纖螺陀式角速度傳感器利用了兩路相干光的干涉現(xiàn)象。54比色溫度傳感器以測量兩個波長的輻射亮度之比為基礎。在理想情況下，采樣保持器在采樣期間的輸出完全跟隨輸入的變化，而保持期間的輸出保持不變。動態(tài)信號本身是一個時間歷程x（t），可以在時間坐標上以t為自變量，以其瞬時取值x（t）的因變量進行描述和分析，這就是常稱的分析時域。周期信號頻譜的特點是離散性、收斂性和諧波性。58傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件及基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。59常用的壓電式振動加速度傳感器有壓縮型、剪切型和彎曲型。60負溫度系數(shù)熱敏電阻，其阻值隨溫度增加而呈下降趨勢。三、問答題1、為什么金屬熱電阻式傳感器要采用雙線無感繞制法？答：熱電阻的結(jié)構主要由不同材料的電阻絲繞制而成，為了避免通過交流電時產(chǎn)生感抗，或有交變磁場時產(chǎn)生感應電動勢，在繞制時要采用雙線無感繞制法。由于通過這兩股導線的電流方向相反，從而使其產(chǎn)生的磁通相互抵消2、簡述傳感檢測系統(tǒng)的組成及各個環(huán)節(jié)的功能答：一個完整的傳感檢測系統(tǒng)通常由傳感器、中間轉(zhuǎn)換電路、微機接口電路、分析處理及控制顯示電路等部分組成，分別完成信息的獲取、轉(zhuǎn)換、傳輸、分析處理、顯示記錄等功能3、簡要說明人工視覺系統(tǒng)的硬件構成答：人工視覺系統(tǒng)的硬件構成一般由圖像輸入、圖像處理、圖像存儲和圖像輸出四個子系統(tǒng)構成4、說明數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的技術指標主要有哪些？答：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的技術指標主要有分辨率、精度、線性度和輸出電壓（或電流）的建立時間5、舉例說明什么是物性型傳感器？什么是結(jié)構型傳感器？答：1.物性型傳感器是利用某些物質(zhì)的某種物理性質(zhì)隨被測參數(shù)變化而變化的原理制成。如壓電式傳感器、熱電傳感器式、光電傳感器式等2.結(jié)構型傳感器是利用物理學中的場的定律和運動定律等構成的，其被測參數(shù)變化引起傳感器的結(jié)構變化，從而使輸出電量變化。如光柵式、電容式、電感式等6、簡述視覺傳感器的組成答：視覺傳感器一般由以下四部分組成：照明部、接收部、光電轉(zhuǎn)換部和掃描部7、說明壓磁元件的工作原理。答：壓磁元件不受力時，輸入繞組線圈磁力線呈軸對稱分布，與輸出線圈不交鏈，無輸出；壓磁元件受力時，在元件內(nèi)部引起磁導率變化，輸入線圈磁力線有部分與次級繞組交鏈，二次繞組便會感應出電動勢。8、說明壓電加速度傳感器要使用高輸入阻抗電荷放大器的原因答：壓電傳感器本身的內(nèi)阻抗很高，而輸出的能量又非常微弱，因此在使用時，必須接高通入阻抗的前置放大器。電荷放大器即可，且其輸出電壓與電纜分布電容無關。因此，連接電纜即使長達幾百米以上，電荷放大器的靈敏度也無明顯變化，這是電荷放大器的突出優(yōu)點。9、說明熱電偶式溫度傳感器中間定律的實際應用意義。答：實際利用熱電偶式溫度傳感器測量被測對象的溫度時，為了便于測量或讀取數(shù)據(jù)，可以斷開熱電偶式溫度傳感器的參考端，接入一段導體重新構成一個環(huán)路，只要保證新接入的導體兩端均為原參考端的溫度，則可正確測出熱電勢。10、簡述理想運算放大器的特點。答：輸入電阻為皿開環(huán)增益為初輸出電阻為0，沒有零點漂移。11、簡述傳感器與檢測技術的發(fā)展方向答：①開發(fā)新型傳感器；②傳感檢測技術的智能化；③復合傳感器；④研究生物感官，開發(fā)仿生傳感器12、簡述視覺傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用。答：視覺傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用有以下三種。①進行位置檢測；②進行圖像識別；③進行物體形狀、尺寸缺陷的檢測。13、簡述金屬鉑熱電阻的測溫特點答：特性穩(wěn)定、抗氧化能力強、精度高、測量溫度范圍寬、測量靈敏度底、價格高。14、簡述壓電式壓力傳感器的工作原理答：壓電式壓力傳感器的工作原理是壓力通過膜片或活塞、壓塊作用在晶片上，晶片上產(chǎn)生了電荷，經(jīng)后接放大器的變換，由顯示或記錄儀器顯示或記錄，實現(xiàn)對壓力的測量15、簡述半導體熱敏電阻的測溫機理答：半導體熱敏電阻的導電性取決于其內(nèi)部的電子一空穴對的濃度，當溫度升高（降低）時，電子一空穴對的濃度增高（降低），導電性增強（減弱），電阻率減?。ㄔ龃螅?6、為何要對傳感器信號進行溫度補償和線性化處理？答：環(huán)境溫度對傳感器特別是各類半導體傳感器的輸出信號有較大影響，為消除環(huán)境溫度的影響，需要對傳感器信號進行溫度補償。傳感器的輸出信號與被測量值見并非線性關系，不進行線性化處理，精度會降低。17、溫度測量的方法有哪些？它們的原理有何不同？答：溫度測量方法分為接觸式測量和非接觸式測量；接觸式是感溫元件與被測對象直接接觸進行溫度傳導；非接觸式的原理是感溫元件與被測對象不物理接觸，而通過熱輻射進行熱傳遞。18、簡述的應變式加速度傳感器的工作原理。答：殼體與被測件固定在一起，當有加速度時，質(zhì)量塊受力，懸臂梁彎曲，應變片變形便可測出力的大?。辉谝阎猰大小時，便可測得加速度的大小。19、為什么對熱電偶的參考端溫度要采用一定的方法進行處理？一般有哪些處理方法？答：1）熱電偶的輸出電勢僅僅反映出兩個結(jié)點之間的溫度差，為了使輸出電勢能正確反映被測溫度的真實值，要求參考端溫度恒為攝氏零度，但實際熱電偶的使用環(huán)境不能保證，因此必須對參考端溫度采用一定的方法進行處理。2）常用方法有：恒溫法、溫度修正法、電橋補償法、冷端補償法和電位補償法20、簡述半導體溫度傳感器是根據(jù)什么原理測溫的答：半導體溫度傳感器以半導體P-N結(jié)的溫度特性為理論基礎。因為當P-N結(jié)的正向壓降或反向壓降保持不變時，正向電流和反向電流都隨著溫度的改變而變化，而當正向電流保持不變時，P—N結(jié)的正向壓降隨溫度的變化而近似于線性變化，大約以一2mV/°C的斜率隨溫度變化。因此，利用P—N結(jié)的這一特性，可以對溫度進行測量。21、數(shù)字濾波的常用方法有哪些？答：數(shù)字濾波常用方法有:限定最大偏差法，算術平均值法，加權平均濾波法22、簡述多路模擬開關的工作原理答：多路模擬開關電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關組成。它可以通過外部地址輸入，經(jīng)電路內(nèi)部的地址譯碼器譯碼后，接與地址碼相對應的其中一個開關，以實現(xiàn)任一路信號的傳送23、簡述應變式加速度傳感器的工作原理答：加速度傳感器首先要經(jīng)過質(zhì)量-彈簧慣性系統(tǒng)將加速度轉(zhuǎn)換為力，再將力作用于彈性元件，從而將力轉(zhuǎn)換為應變，通過測量應變可以測量加速度24、簡述壓磁式扭柜儀的工作原理答：壓磁式扭矩儀的軸是強導磁材料。根據(jù)磁彈效應，當軸受扭矩作用時，軸的磁導率發(fā)生變化，從而引起線圈感抗變化，通過測量電路測量感抗的變化即可確定被測大小。25、請舉出兩種用于直線位移測量測量的傳感器，并說明各自的測量原理。答：1）變極距式電容傳感器。被測位移變化引起電容極板移動，從而引起電容量變化。2）電渦流式傳感器。由于渦流效應把被測位移轉(zhuǎn)換成線圈的阻抗發(fā)生變化。26、簡述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通入電荷成正比，電纜電容的影響很小。27、有源濾波器與無源濾波器相比有哪些優(yōu)點？答：（1）有源濾波器不用電感線圈，因而在體積、重量、價格、線性度等方面有明顯的優(yōu)越性，便于集成化。（2）由于運算放大器輸入阻抗高，輸出阻抗低，可以提供良好的隔離性能，并可提供所需增益。（3）可以使低頻截止頻率達到很低范圍。28、簡述應變式測力感器的工作原理。答：電阻應變式測力傳感器是將力作用在彈性元件上，彈性元件在力作用下產(chǎn)生應變，利用貼在彈性元件上的應變片將應變轉(zhuǎn)換成電阻的變化，然后利用電橋?qū)㈦娮枳兓D(zhuǎn)換成電壓（或電流）的變化，再送入測量放大電路測量。最后利用標定的電壓（或電流）和力之間的對應關系，可測出力的大小或經(jīng)換算得到被測力。29、周期信號和非周期信號分別用什么方法進行頻譜分析？其頻譜各有何特點？答：1）周期信號用傅里葉級數(shù)進行頻譜分析，其頻譜特點是：離散性、諧波性、收斂性。2）非周期信號用傅里葉變換進行頻譜分析，其頻譜特點是：連續(xù)性、密度性。30、什么是傳感器的靜態(tài)特性？試舉出三個表征靜態(tài)特征的指標答：當傳感器的輸入量為常量或隨時間緩慢變化時，傳感器的輸出與輸入之間的關系稱為靜態(tài)特性。表征傳感器靜態(tài)特性的指標有線性度、靈敏度、重復性等。31、對于電位計式位移傳感器，其后接測量儀器的輸入電阻對傳感器的輸出特性有何影響？如何減少這個影響？答：由于與電位計輸出端并聯(lián)的負載電阻要從電位計分出一些電流，所以使傳感器產(chǎn)生負載誤差。為減少這個影響，應使負載電阻滿足RL〉R的條件。R為電位計本身電阻。32、簡述液晶顯示器（LCD）的應用特點答：液晶顯示器是一種低功耗器件，在智能化儀表或低功耗檢測系統(tǒng)中應用廣泛。四、計算題1、磁柵式位移傳感器采用空間相位差為的兩個靜態(tài)磁頭來測量位移，其輸出2電動勢為sin&et]=+^S），磁尺剩磁信號的波長為1mm。求：(1)若E=8sin(100l+0.72口)V,此時所測得的位移量S；(2)在一個測量周期內(nèi)，此傳感器所能測量的最大位移量。解：(1)2ES=0.72口2口—S=0.72口1S=0.36(mm)-—一一.21(2)一個測量周期內(nèi)［Smax=21S,=L=1(mm)2、由RC組成無源低通濾波器，已知R=500a,C=l0〔F，試求:(1)截止頻率f0；(2)解：(2)設輸入信號x(t)(2)解：(2)1)f===31.8HzJ021RC2□-500-10-106周期信號x(t)的角頻率］=157sd/S□157f=21==2125位<4信號x(t)的頻率在該濾波器的通頻帶內(nèi)。3、某測溫電路的測溫范圍為(0?200)°C，其電路如圖所示，圖中R=10(1+0.05t)kA為感溫熱電阻，R=10ka，輸入電壓E=10V，輸出電壓為A、B兩點的電位差UAB，求：(1)UAB的表達式；(2)0C至0100C時測量電路的靈敏度。解：1)"=E［工二］=10［10(1+°.05t)1乒^^7解：期R+RR+R10(1+0.05t)+1022+0.05t(2)t=0C時，輸出電壓為〃=°=071j，他」山p~￥=ab12+0.05-00.25-100o5t=100C時,輸出電壓為九2=2+0.05.100=3.577

0°C到100°C時測量電路為靈敏度為：k=UabUb3.5刀==357V/C10001004、圖示電路中，已知代=1甌口代=1眥口*=足=牧口q=cim.職開求頃口說明該電路的作用；⑴計算其固有頻率和品質(zhì)因數(shù)，解：好尊該電路為二階高通濾波器⑵"=zR+更=~=2x10-15='5、卻四片靈敏度系數(shù)K=2,初始電阻酒均＞b120□金屬絲應變片組成全橋，供橋直流電壓為取,當=-A^?=AR.h.電橋輸出電1￡UO=6tnV重：〔拿應變片的應變值學⑵應變片的電阻變化值解:(1)耳=%一解:(1)耳=%一TJWe=二*弋.二g.E=L?:赤4R.'.>Ja--=4,2f￡=7.5煩ILE)■,,也華=脂=頃1『.二心=1.5?.xl0-3^120=0.18n6、直流測1速發(fā)電機中S已知電樞繞組電阻為&以=測速發(fā)電機的負裁電阻為:罰白,在邸以ig轉(zhuǎn)遮下，測得測速崽電機的輛出電壓為3.JW,求]在理想情況下的解：C,=/M=■3:57350=0.01(空載時，直流測速定電機的輸出電氏和電樞感應電動勢相等，因而輸出，電壓與速成正比°)c：=TTr7^=n^o=00097、有一線性電位計如圖所示,I=偵眼。=K=R=1%虐頊=1叩。,我qi)孩?電位計的母阻靈敏度史c電.壓靈敏度妥：ir—T^r(2)17.=800mV時，被測位移占是多少？叫心:,[解頊1]K=■?=-12?_r=10^/raK=.一：一=W1CP"狀1隊頃U=R=^103X=@0Qx-10-jx=l.dXlO-1溶=O.l&rim8、某次壓力測量時，壓電式傳感器的靈敏度為80.0nc/MPa,將它與增益為0.005V/nc的電荷放大器相連，其輸出接到靈敏度為20mm/V的筆式記錄儀上，求：（1）計算此系統(tǒng)的靈敏度；（2）當壓力變化10MPa時，記錄筆在紙上的偏移量是多少？解：（1）系統(tǒng)的總靈敏度為壓電式傳感器、電荷放大器和筆式記錄儀三者靈敏度之積：即80.0nc/MPa*0.005V/nc*20mm/V=8mm/MPa（2）說明當壓力變化1MPa時，偏移量為8mm9、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器輸出信號頻率為=30r/min，被測物上的標記齒數(shù)為=2，則所測轉(zhuǎn)速為多少？解：n=60f/z=60*30/2=900r/min10、已知光柵式位移傳感器的柵線為50線/mm，無細分時，其分辨率為多少？若希望其分辨率為0.005mm，采用何種細分電路。解：（1）無細分時，分辨率為1/50=0.02mm（此時分辨率為柵線的倒數(shù)）（2）若希望其分辨率為0.005mm，因為0.02/0.005=4，所以可以采用四細分電路。11、有一八位T形電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器，求：（1）若最小輸出電壓增量為一0.02V,輸入代碼為10010011時，輸出電壓為多少伏？（2）該轉(zhuǎn)換器的分辨率是多少？答：（1）U0=-0.02*（27+24+2]+20）=-2.94V（2）分辨率為：1/（28-1）=0.39%12、某線性位移測量儀，測量范圍為0?20mm。當被測位移由5mm變到5.5mm時，位移測量儀的輸出電壓由3.5V減至2.5V,求：該儀器的靈敏度K；當測量儀的輸出電壓為一7.5V時，被測位移是多少？解：(1)K=(3.5-2.5)/(5-5.5)=-2V/mm(2)K=(3.5-(-7.5))/(5-x)=-2V/mm；x=10.5mm13、有一溫度傳感器，理論滿量程測量范圍為(一30?120)°C,其實測的校準曲線與擬合直線的最大偏差為C，求：該傳感器的量程；該傳感器的線性度。解：(1)里程為：Y=120-(-30)=150C(2)線性度為2%14、有一電渦流位移傳感器用于測量轉(zhuǎn)速，輸出信號經(jīng)放大器放大后，由記錄儀記錄的情況為0.1秒內(nèi)輸出12個脈沖信號，所用帶齒圓盤的齒數(shù)為=12，求被測轉(zhuǎn)速。解：f=12/0.1=120Hzn=60f/z=600r/min15、某數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，要求其十位二進制數(shù)能代表0?5V，設Rf=3R求：(1)參考電壓U；r(2)此二進制數(shù)最低位代表幾伏。解：(1)5=-U(2+2+2+2+2+2+2+2+2+2)/2R'987654321010Ur=-5V(2)U0=0.0049V五、應用題：1、圖示電路為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口的一種典型結(jié)構框圖，請說明：該系統(tǒng)名稱；

解：簡要說明此結(jié)構的性能特點。解：計路信號調(diào)理電路。另外，為了降低多路開關引入的誤差，要求輸入的模擬信號具'有較高的電平(通常大于IV)。2、圖示為礦燈瓦斯報警器原理圖。請簡單敘述其工作過程。解：瓦斯探頭由QM—N5型氣敏元件Rq及4V礦燈蓄電池等組成。RP為瓦斯報警設定電位器。工作時，開關S1、S2合上。當瓦斯超過某一設定點時,RP輸出信號通過二極管VD1加到三極管VT2基極上，VT2導通，VT3,YT4開始工作。VT3,yt4為互補式自激多諧振蕩器，它們的工作使繼電器吸合與釋放，信號燈閃光報繪制有源一階低通濾波器的幅頻特性曲線，并分析電路的特點。3、

繪制有源一階低通濾波器的幅頻特性曲線，并分析電路的特點。3、（2）這種電路具有使低頻信號容易通過而抑制高頻信號的作用。優(yōu)點是帶負載能力很強，但是對截止頻率