《傳感器與檢測技術》試題一、填空：（20分）1，測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有線性度、遲滯、重復性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性等。（2分）2.霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應強度相單位控制電流時的霍爾電勢大小。3、光電傳感器的理論基礎是光電效應。通常把光線照射到物體表面后產生的光電效應分為三類。第一類是利用在光線作用下光電子逸出物體表面的外光電效應,這類元件有光電管、光電倍增管；第二類是利用在光線作用下使材料內部電阻率改變的內光電效應，這類元件有光敏電阻；第三類是利用在光線作用下使物體內部產生一定方向電動勢的光生伏特效應，這類元件有光電池、光電儀表。N熱電偶所產生的熱電勢是兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成的，其表達式為Eab（T，To）N=k(TT)ln AT

。在熱電偶溫度補償中補償導線法e 0 NB

A B T（即冷端延長線法）是在連接導線和熱電偶之間，接入延長線，它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。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)象稱為正變形，這種現(xiàn)象稱為負壓電效應。（2分）圈電感量（①增加②減?、鄄蛔儯?分）儀表的精度等級是用儀表的（①相對誤差②絕對誤差③引用誤差）來表示的（2分）電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關系，除（①面積型②變極距型③變介電常數(shù)型）（2分）電位器傳器的（線性，假定電位器全長為Xmax,其總電阻為RmaxRx=x/XmaxRmaxRr=2p(b+h)/At,1增大時，鐵心上線圈的電感量（①增大，②減小，③不變）2（①變面積型，②變極距型，變介電常數(shù)型）3、在變壓器式傳感器中，原方和副方互感M線圈的匝數(shù)成（①正比，②反比，③不成比例（①正比，②反比，③不成比例。4、傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可感元件和產生可用信號輸出的轉換元件以及相應的信號調節(jié)轉換電路組成。5、熱電偶所產生的熱電熱是由兩種導體的接觸電熱和單一導體的溫差電熱組成。2、電阻應變片式傳感器按制造材料可分為①_金屬_料和②半導體材料。它們在受到外力作用時電阻發(fā)生變化，其化主要是由溫度效應造成的。半導體材料傳感器的靈敏度較大。3M_成反比，而單個空氣隙磁阻的大小可用公式

表示。N1.熱電偶所產生的熱電勢是由兩種導體的接觸電勢和單一導體N的溫差電勢組成的，其表達式為Eab

（T,T）o=k(TT)ln AT

。在熱電偶溫度補償中，補償導線e 0 NB

A B T法（即冷端延長線法）是在連接導線 和熱電偶之間，接入延長線它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。（7分）3.電位器或電阻傳感器按特性不同，可分為線性電位器和非系。假定電位器全長為Xmax，其總電阻為Rmax，它的滑臂間的阻值可以用Rx= X Rmax來計算假定加在電位Xmax

AB之間的電壓為

X Vmax。其電阻靈敏Xmax度R2(bh)

I2(bh（7分）I At U At5.磁電式傳感器是利用導體和磁場發(fā)生相對運動而在導體兩端產生感應電勢的。而霍爾式傳感器為霍爾元件在磁場中有電磁效應（霍爾效應）而輸出電勢的?；魻柺絺鞲衅骺捎脕頊y量電流，磁場，位移，壓力。（6分）8.測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標通常用輸入量與輸出量的對應關系來表征（5）1面積增大時，鐵心上線圈的電感量（①增大②減小③不變。2（①變面積型②變極距型③變介電常數(shù)型）關系。3、在變壓器式傳感器中，原方和副方互感M的大小與原方線圈的匝數(shù)成反比簡答題（6分）的大小，就可測得溫度的大小。（6分）答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時，由于晶體本身將產生機械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應。積變形壓電效應，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。簡述電阻應變片式傳感器的工作原理（6分）產生機械變形時，它的電阻值相應發(fā)生變化。1、什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡述在什么頻域條件下要研究傳感器的動態(tài)特性？（10）2、簡述霍爾電動勢產生的原理。（5分）B的磁場(磁場方向垂直于薄片)IUH。二、寄生電容與電容傳感器相關聯(lián)影響傳感器的靈敏度，它的變（15）（15）1（4分）面。光纖傳感器利用光導纖維，按其工作原理來分有功能型（或稱物性型、傳感型）與非功能型（或稱結構型、傳光型）兩大類。功能型光纖傳感器其光纖不僅作為光傳播的的波導，而且具有測量加上其他敏感元件才能組成傳感器。5（4分）輸入—輸出特性。說明減小誤差的方法（10）答：①熱電動勢：兩種不同材料的導體（或半導體）A、B塞貝克電勢，通稱熱電勢。②接觸電動勢：接觸電勢是由兩種不同導體的自由電子，性質及接觸點的溫度，而與導體的形狀和尺寸無關。③溫差電動勢：是在同一根導體中，由于兩端溫度不同而產生的一種電勢。電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。四、霍爾元件能夠測量哪些物理參數(shù)？霍爾元件的不等位電勢的概念是什么？溫度補償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？答：霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉速等?；魻柦M件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，表示。溫度補償方法：a.的情況。b.電橋補償法一、填空（在下列括號中填入實適當?shù)脑~匯，使其原理成立分）1．用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產生的電荷與作用在晶面上的壓強成正比，而與晶片幾何尺寸和面積無關。2．把被測非電量的變化轉換成線圈互感變化的互感式傳感器是連接，所以又叫差動變壓器式傳感器。3．閉磁路變隙式電感傳感器工作時，銜鐵與被測物體連接。當圈磁阻的變化。4．電阻應變片是將被測試件上的應變轉換成電阻的傳感元件。K幾何尺寸的變化。二、選擇題電阻應變片的線路溫度補償方法有（A.B.D 。差動電橋補償補償線圈補償法D．恒流源溫度補償電路法電阻應變片的初始電阻數(shù)值有多種其中用的最多的（A． 60Ω B．120Ω C．200Ω D．350Ω通常用應變式傳感器測量（BCD。溫度 B．速度 C．加速度 D．壓力4．當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將起傳感器的B,。靈敏度增加 靈敏度減小 非統(tǒng)性誤差加 D．非線性誤差減小5．在光線作用下，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于（B。A．外光電效應 B．內光電效應 C．光電發(fā)D．光導效應《傳感器與應用》一、填空題（每空1分，共25分）1．傳感器的靈敏度是指穩(wěn)態(tài)標準條件下，輸出變化量與輸入（任填兩個3.4性外殼和可沿線圈軸向移動的活動鐵芯組成。5．利用渦流式6．空氣介質變隙7薄壁圓筒作為敏感元件，將被測氣體壓力或密度的變化轉換成頻率。8．由光電管的光譜特性看出，檢測不同顏色的光需要選用光電陰極材料不同的光電管，以便利用光譜特性靈敏度較高的區(qū)段。9．按熱電偶本身結構劃分，有普通熱電偶、鎧裝熱電偶、薄膜熱電偶。10．硒光電池的光譜響應區(qū)段與人類相．熱敏電阻正是利用半導體載流子數(shù)目隨著溫度變化而變化的特性制成的溫度敏感元件。電阻。13．磁敏二極管工作時加正向電壓。由于它的磁靈敏二、選擇題（每小題2分，共16分，7、8兩題答案不止一個）（。A60ΩB120ΩC200ΩD350Ω電渦流式傳感器激磁線圈的電源是（C。A直流B工頻交流C高頻交流D低頻交流3．變間隙式電容傳感器的非線性誤差與極板間初始距離d0是。ABC無關系單色光的波長越短，它的（A。A頻率越高，其光子能量越大B大C頻率越高，其光子能量越小D頻率越低，其光子能量越小熱電偶可以測量（C。A壓力 B電壓 C溫度 D熱電勢光敏電阻適于作為（B。A光的測量元件 B光電導開關元件C加熱元件 D發(fā)光元件目前我國使用的鉑熱電阻的測量范圍是（AD。A-200～850℃ B-50～850℃ C-200～150℃D-200～650℃差動變壓器傳感器的配用測量電路主要有 （AB 。A差動相敏檢波電路B差動整流電路C流電橋D差動電橋一、單項選擇題下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的（c ）壓力 B．力矩 C．溫D．厚度屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（d ）重復性 B．線性度 C．靈敏D．固有頻率3．按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（a ）A．光電式傳感器 B．電容式傳感器C．壓電式感器 D．磁電式傳感器4．測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（d ）變極板面積型 變極距型 質型 D．容柵型5．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?。╟ ）A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D．兩個橋臂應當分別用應變量變化相同的工作應變片6．影響壓電式加速度傳感器低頻響應能力的是（d ）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D7CCD是一種（c）A．PN結光電二極管電路B．PNP型晶體管集成電路C．MOS型晶體管開關集成電路D．NPN型晶體管集成電路將電阻RC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（d）抑制共模噪聲 抑制差模噪聲 D．消除電火花干擾9．在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時，若限定偏差0.01，本次采樣值為0.315，上次采樣值為0.301，則本次采值Yn應選為（a ） A．0.301 B．0.303C．0.308 D．0.315若模/10，最大輸入信號為2.5V，則該轉換器能分辨出的最小輸入電壓信號為（b ）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mVD．4.88mV周期信號的自相關函數(shù)必為（a ）周期偶函數(shù) 非周期偶函數(shù) 數(shù) D．非周期奇函數(shù)已知函數(shù)x(tf，則函數(shù)y(t)=2x(3t的傅里葉變換為（b ）D．2X(f)

f ) B．23 3

X(f3

) C．2X(f)3二、填空題對傳感器進行動態(tài) 的主要目的是檢傳感器的動態(tài)性能指標。標定(或校準或測試)14．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 的能力測量范圍15．傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式，向方向發(fā)展。智能化已知某傳感器的靈敏度為K0，且靈敏度變化量為△K0，則該傳感器的靈敏度誤差計算公式為rs=(△K0/K0)×100% 。為了測得比柵距W技術。.細分在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測量儀中利用孔的透光面表示扭矩大小，透光面積減小，則表明矩 。增大電容式壓力傳感器是變 型的。極距(或間隙)180，半導體材料的彈性模量為1.8 ×105Mpa, 其中壓阻系數(shù)πL 為Pa-1。1×10－9圖像處理過程中直接檢測圖像灰度變化點的處理方法為 。微分法熱敏電阻常數(shù)B大于零的是