國(guó)開大學(xué)2020年09月1107《傳感器與測(cè)試技術(shù)》期末考試參考答案

座位號(hào)試en號(hào)：no?座位號(hào)國(guó)家開放大學(xué)2020年春季學(xué)期期末統(tǒng)一考試傳感器與測(cè)試技術(shù)試題2020年9月得分評(píng)卷人得分評(píng)卷人一、單項(xiàng)選擇題（12小題，毎小題3分，共36分）直流電橋的優(yōu)點(diǎn)是電源穏定性高，可用（A.直流電橋的優(yōu)點(diǎn)是電源穏定性高，可用（A.揚(yáng)聲器C.整流儀表傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和（）測(cè)量，準(zhǔn)確度高。交流儀表D.直流儀表）三部分組成。題號(hào)—三四總分分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換電路 B.虛擬儀器C.電容 D.磁頭超聲波的頻率高，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(zhǎng)短 B.波長(zhǎng)長(zhǎng)C.速度慢 D.速度快利用（）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。外光電效應(yīng) B.壓電效應(yīng)聲光效應(yīng) D.波光效應(yīng)（）被廣泛應(yīng)用在各種檢測(cè)儀表中，特別是需要輻射和穿透力強(qiáng)的情況，如金屬探傷、測(cè)厚以及測(cè)量物體的密度等。A. a射線 B.y射線C. X射線 D.Y射線能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，稱為（A.電感量 B.觸發(fā)器D.傳感器C.D.傳感器262262262262金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)比應(yīng)變電阻材料本身的靈敏系數(shù)（A.大 B.小C.相等 D.大或相等以下（）是影響CMOS傳感器性能的首要問(wèn)題。A.暗電流 B.噪聲C.像素的飽和 D.振動(dòng)方向9.差動(dòng)變壓器屬于（）oB.壓電式傳感器D.電阻式傳感器B.壓電式傳感器D.電阻式傳感器C.電感式傳感器 D.超聲波換能器是超聲波傳感器中的一個(gè)核心部件，并以（）的應(yīng)用最為廣泛。A.電動(dòng)式換能器A.電動(dòng)式換能器C.電磁式換能器壓電式換能器霍爾元件壓電傳感器的測(cè)量電路中前置放大器的作用有（ ）o消除電纜電容對(duì)靈敏度的影響減小測(cè)量誤差把傳感器的高輸人阻抗變換成低輸入阻抗增加測(cè)量誤差以下（）不屬于虛擬儀器技術(shù)所具有的特點(diǎn)。A.集成性強(qiáng) B.擴(kuò)展性強(qiáng)開發(fā)時(shí)間長(zhǎng) D.開發(fā)時(shí)間短卷二、判斷題（8小題，每小題2分，共16分）人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、測(cè)溫范圍寬、熱慣性大是熱電偶傳感器的特點(diǎn)。（ ）光電效應(yīng)是指一束光線照射到物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收了光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。（）紅外傳感器是將紅外輻射量的變化轉(zhuǎn)換成非電量變化的器件。（）電容式傳感器是將電量的變化轉(zhuǎn)換為電容電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理量的測(cè)量。（）超聲波是頻率比聲波頻率高的機(jī)械波。（）光電器件具有響應(yīng)速度快，但可靠性較低的特點(diǎn)。（）虛擬儀器技術(shù)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(tái)。（）智能傳感器是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。（#評(píng)卷人三、簡(jiǎn)答題評(píng)卷人三、簡(jiǎn)答題（4小題，每小題5分，共20分）什么是線性度？傳感器按照被測(cè)物理量來(lái)劃分，可以怎樣分類？常見的智能傳感器有哪些？磁電式傳感器有何優(yōu)點(diǎn)？卜'人四、綜合題（2小題，每小題14分，共28分）電橋是傳感器的常用轉(zhuǎn)換電路，圖1中Rl、R2.R3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1電橋測(cè)量電路⑴當(dāng)室溫為2（TC,Ri=4Q、R2=8Q.R3=10Q時(shí)，熱敏電阻Rx=202,此時(shí)電橋是否達(dá)到平衡？（2） 寫出輸出電壓U。的表達(dá)式。（3） 當(dāng)室溫發(fā)生變化時(shí)，Rx=16Q,試分析求得此時(shí)輸出電壓U。為多少？（14分）

26.圖2為熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)圖，給出圖中A、B、C三處分別代表的器件名稱，并簡(jiǎn)述熱釋電紅外傳感器的工作原理。（14分）圖2熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖試卷代號(hào)：1107國(guó)家開放大學(xué)2020年春季學(xué)期期末統(tǒng)一考試傳感器與測(cè)試技術(shù)試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考）2020年9月一、單項(xiàng)選擇題（12小題，每小題3分，共36分）1.D2.A3.A4.A5.B6.D7.B8.B9.C10.BU.CI2.C二、判題，每小題2分，共1妗）13.X14.V15.X16.X17.V18.X19.J20.V三、簡(jiǎn)SH（4d、題，毎小題5分，報(bào)吩什么是線性度？答：線性度指?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。傳感器按照被測(cè)物理量來(lái)劃分，可以怎樣分類？答：傳感器按照被測(cè)物理量來(lái)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。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(wǎng)絡(luò)傳感器等。磁電式傳感器有何優(yōu)點(diǎn)？答：磁電式傳感器直接從被測(cè)物體吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，輸岀功率大，性能穩(wěn)定，工作不需要電源，調(diào)理電路簡(jiǎn)單，靈敏度較高,一般不需要高増益放大器四、綜合題(2小題，每小題14分，共28分)電橋是傳感器的常用轉(zhuǎn)換電路，圖1中Rl、R2、R3為固定電匪，Rx為隨溫度T變化的電阻，即熱敏電阻，電源電壓Ux=5V0Ux圖1電橋測(cè)量電路當(dāng)室溫為20°C,R]=4Q、Rz=82、R3=100時(shí)，熱敏電阻Rx=20Q此時(shí)電橋是否達(dá)到平衡？寫出輸出電壓U°的表達(dá)式。當(dāng)室溫發(fā)生變化時(shí)，Rx=162,試分析求得此時(shí)輸出電壓U,為多少？(14分)答：⑴根據(jù)直流電橋的平衡條件，經(jīng)計(jì)算可得RxxRx=4x20=80;R2xR3=8x10=80,即R1xRx=R2xR3, 滿足了電橋的平衡條件，因此此時(shí)電橋平衡。(5分)(2)根據(jù)電路可得：.U*266RM由此可得出輸出電壓u°為：（3）根據(jù)輸出電壓的表達(dá)式，可得（5分）%.（烏7-烏;加T為~）X5-0.256V（4分）26.圖2為熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)圖，給出圖中A、B、C二處分別代表的器件名稱，并簡(jiǎn)述熱釋電紅外傳感器的工作原理。（14分）圖2熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖TOC\o"1-5"\h\z答：A、窗口 （2分）B、 濾光片 （2分）C、 熱電元件 （2分）要點(diǎn)1：當(dāng)紅外輻射照射到已經(jīng)極化的鐵電體薄片表而上時(shí)引起薄片溫度升高，使其極化強(qiáng)度降低： （2分）要點(diǎn)2:表面電荷減少，這相當(dāng)于釋放一部分電荷，如果將負(fù)載電阻與鐵電體薄片相連，則負(fù)載電阻上便產(chǎn)