傳感器與檢測技術(shù)試題2說課講解

1、傳感器與檢測技術(shù)試題一、填空題（每空1分，共15分）1. 如果僅僅檢測是否與對象物體接觸，可使用 ON-OFF型微動開關(guān)_作為傳感器。2. 紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和 電子掃描電路組成。dR3在電阻應(yīng)變片公式，=（1+2卩）£ +入E&中，入代表 。R4. 利用電渦流位移傳感器測量轉(zhuǎn)速時，被測軸齒盤的材料必須是 。5. 當(dāng)磁頭相對于磁尺不動時，仍有感應(yīng)電動勢輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢的幅值由 所決定。6. 動態(tài)標(biāo)定的目的，是檢驗測試傳感器的 指標(biāo)。7. 確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測非電量（或電量）的標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器和 。8. 傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測信號頻率范

2、圍內(nèi)，保持 條件。9. 熱電偶電動勢由 電動勢和接觸電動勢兩部分組成。10.S n02型半導(dǎo)體氣敏器件非常適宜檢測濃度較 的微量氣體。11. 有源濾波器由集成運放和 組成。12. 采用電源供電的電橋稱為交流電橋。13. 多路模擬開關(guān)由和多路雙向模擬開關(guān)組成。14. 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(jìn)行15. 若隨機(jī)信號x（t）、y（t）的均值都為零，當(dāng)t*時，它們的互相關(guān)函數(shù)Rxy（ t ）=二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中， 題干的括號內(nèi)。每小題1分，共15分）1. 對壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（A. 接近零C.盡量高些選出一個正確答案，并

3、將正確答案的序號填在）B. 盡量低些D.任意）傳感器可用于醫(yī)療上-50C150C之間的溫度測量。A. 金屬輻射式C. 半導(dǎo)體三極管3. 信號傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是A.信號是緩變的C.干擾的耦合通道B.熱電偶D.比色計（ ）B.信號是快變的D.信號是交流的4. 差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為（）A. 1旦2 R1B. S4 R1C.1 R1 E2 R1D.05. 概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號（A.沿頻率軸分布C. 沿時域分布6. 非線性度是表示校準(zhǔn)曲線（A.接近真值C.正反行程不重合）的信息。B.沿幅值域分布D.沿尺度分布）的程度。B.偏離擬合直線D.重復(fù)性7非周期信號的頻譜是（）A.連

4、續(xù)的C.基頻的整數(shù)倍8莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（A.數(shù)字脈沖式C.調(diào)頻式9. 半導(dǎo)體應(yīng)變片具有（）等優(yōu)點。A.靈敏度高C可靠性高10. 一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（A.線性度C.阻尼比11. 常用于測量大位移的傳感器有（A.感應(yīng)同步器C.霍爾式B.離散的D.脈沖函數(shù)）B.調(diào)幅式D.正弦波B.溫度穩(wěn)定性好D.接口電路復(fù)雜 ）B.固有頻率D.時間常數(shù)）B.應(yīng)變電阻式D.渦流式12.將電阻應(yīng)變片貼在（）A.質(zhì)量塊上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。B.導(dǎo)體C.彈性元件D.機(jī)器組件13.半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率（）A.上升B.迅速下降C.保持不變14.結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感

5、器（A.材料物理特性D.歸零）的變化實現(xiàn)信號變換的。B.體積大小C.結(jié)構(gòu)參數(shù)15.阻抗頭是測量振動系統(tǒng)（A.振動位移D.電阻值）的拾振器。B.振動加速度C.激振力D.激振力及其響應(yīng)三、問答題（每小題5分，共30分）1. 在靜態(tài)測量中，根據(jù)測量系統(tǒng)輸入量與對應(yīng)輸出值所繪制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特 性？X1（t）=sin3 3 t, X2（t）=e-t, X3（t）=eSit, X4（t）= s （t）,1X5（t）=s in -14. 簡述兩類扭矩的測量原理及舉例說明相應(yīng)的扭矩傳感器。5. 簡述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及哪幾種電橋接法具有溫度補償作用。6. 渦流式傳感器測量位移與其它位

6、移傳感器比較，其主要優(yōu)點是什么？渦流傳感器能否測量大位移量？為什么？四、計算題(每小題8分，共24分)1. 已知測量齒輪齒數(shù) Z=18，采用變磁通感應(yīng)式傳感器測量工作軸轉(zhuǎn)速(如圖所示)。若測得輸出電動勢的交變頻率為 24(Hz)，求：被測軸的轉(zhuǎn)速 n(r/min)為多少？當(dāng)分辨誤差為土 1齒時， 轉(zhuǎn)速測量誤差是多少？2. 由RC組成無源低通濾波器，已知R=500( Q ), C=10(卩F),試求：(1) 截止頻率fo,并畫出該濾波器的幅頻示意圖。設(shè)輸入信號x(t)=0.2cos 125.6t -，判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。43. 試?yán)L出x(t)=2cos(2 n fot)+3的時域圖和

7、頻域圖。五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)1. 試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。(1) 用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡要說明其作用原理；(2) 用圖說明兩個線圈在電橋電路中的接法。2. 如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程中，徑向力Py和切向力Pz大小基本不變，但著力點位置沿軸向移動，現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測量工件所受的Pz。(1) 在圖中標(biāo)明應(yīng)變片的位置及Pz的測量電橋。(2) 著力點移動對測量結(jié)果有無影響？為什么？傳感器與檢測技術(shù)試題參考答案、填空題(每空1分，共15分)I. ON-OFF型微動開關(guān)2電子掃描3材料壓阻系數(shù)4. 金屬5. 磁頭所

8、處的位置6. 動態(tài)性能7. 標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)8. 不失真測量9. 溫度差10. 低II. RC網(wǎng)絡(luò)12. 交流13. 地址譯碼器14. 細(xì)分15. 0、單項選擇題(每小題1分，共15分)1.C2.C3.C4.D5.B6.B7.A8.A9.A10.D11.A12.C13.B14.C15.D三、問答題(每小題5分，共30分)1. 在靜態(tài)測量中，根據(jù)繪制的定度曲線，可以確定測量系統(tǒng)的三個靜態(tài)特性：靈敏度， 非線性度，回程誤差。2. 調(diào)頻波波形頻率f與中心頻率fo和調(diào)制波幅值的關(guān)系f=fo±A f, f為頻率偏移，與X(t) 幅值成正比。3. X1(t) x3(t) x5(t)周期函數(shù)，X2(t

9、) x4(t)非周期函數(shù)4.1)軸類零件受扭矩作用時，在其表面產(chǎn)生切應(yīng)變，可通過測量該應(yīng)變檢測扭矩，如電 阻應(yīng)變式扭矩傳感器。2)彈性轉(zhuǎn)軸受扭后，兩端面的相對轉(zhuǎn)角只與所承受的扭矩有關(guān)，且呈比例關(guān)系，可通 過測量扭轉(zhuǎn)角測量扭矩，如電容式或光電式扭矩傳感器。5.布置原則有：(1)貼在應(yīng)變最敏感部位，使其靈敏度最佳；在復(fù)合載荷下測量，能消除相互干擾；(3) 考慮溫度補償作用；單臂電橋無溫度補償作用，差動和全橋方式具有溫度補償作用。6優(yōu)點：能實現(xiàn)非接觸測量，結(jié)構(gòu)簡單，不怕油等介質(zhì)污染。渦流傳感器不能測量大位移量，只有當(dāng)測量范圍較小時，才能保證一定的線性度。四、計算題(每小題8分，共24分)1.(1)測

10、量時，齒輪隨工作軸一起轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)過一個齒，傳感器磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次，因此，線圈感應(yīng)電動勢的變化頻率f等于齒輪的齒數(shù) Z與轉(zhuǎn)速n的乘積。f=n Z/60=80(r/mi n)60f60 24n= =Z 181讀數(shù)誤差為土 1齒，所以應(yīng)為轉(zhuǎn)，即:18n=80±丄18(r/mi n)2.(1)fo=12 RC50010 10 631.8(HZ)f1=1256 20(HZ) f02 2 0信號x(t)的頻率在該濾波器的通頻帶內(nèi)。3. 由于 1 S (f)33 S (f)又 2cos(2 n f°t)S (f-f 0)+ S (f+f 0)根據(jù)傅里葉變換的線性疊加原理：2cos(2 n f0t)+3S (f-f 0)+3 S (f)+ S (f+f 0)時域圖見圖a,頻域圖見圖bL x(t)X(f)一 'Jt / iJiXZ車丄¥t%石f圖蠱圖b五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)1.(1)傳感器的結(jié)構(gòu)如圖a所示，它由傳力塊、彈性圓桶、雙螺管線圈、銜鐵、傳感器座 等幾部分組成。原理：被測力F通過傳力塊作用在彈性圓桶上，彈性圓桶的變形帶動銜鐵移動，使 雙螺管線圈的電感量發(fā)生變化，從而實現(xiàn)力的測量。(2