檢測及轉換技術習題集答案

1、-. z. 檢測與轉換技術習題第1章緒論、檢測與轉換技術的理論根底一、單項選擇題1一塊量程為800，2.5級測溫儀表，現(xiàn)要測量500的溫度,其相對誤差為【 B 】A20B4C1.62*溫度儀的相對誤差是1%，測量800爐溫時，絕對誤差是【 D 】A0.08B8C0.83漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨變化【 D 】A溫度B電壓C電流D時間4以下四個選項中，關于相對誤差特征正確的選項是【 D 】A大小與所取單位有關 B量綱與被測量有關C不能反映誤差的大小和方向D能反映測量工作的精細程度5下面哪一種情況可能會產(chǎn)生隨機誤差【 D 】A測量人員的粗心大意B檢測裝置的指示刻度不準C許多因素的

2、微小變化之和 D傳感器的不穩(wěn)定6*量程為1000Kg的秤，相對誤差是1%，則測量10Kg重物的絕對誤差是【 C 】 A 1Kg B 10 C 0.1Kg D 10Kg7. 屬于傳感器動態(tài)特性指標的是【 D 】A重復性B線性度C靈敏度D固有頻率8. 以下技術指標中，描述傳感器靜態(tài)特性的是【 C 】階躍特性 B. 頻率特性C. 線性度D. 時間常數(shù)9準確度是反映檢測系統(tǒng)誤差和( )誤差的綜合評定指標。 【 D 】A靜態(tài)B動態(tài)C附加D隨機10. 在選擇壓力表量程時，必須考慮到留有充分的余量。一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值不應超過壓力儀表滿量程的【 C 】A1/3B2/3C3/4D11下面不

3、是系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因的是【 B 】A檢測裝置指示刻度不準 B測量人員粗心大意C測量原理方法不當 D測試環(huán)境的變化二、多項選擇題1以下哪幾項屬于隨機誤差的特性【ABCE 】A有界性B單峰C對稱性D替代性E抵償性三、填空題1運算100%是計算傳感器的公式。四、簡答題答：遲滯誤差，靜態(tài)誤差，是由于傳感器本身材料的缺陷造成。2答：應選量程為15V，2.5級。3試給出傳感器靜態(tài)特性中遲滯、重復性的定義，并作圖表示遲滯的概念。答：1、傳感器在正(輸入量增大)反輸入量減小行程中輸出輸入曲線不重合稱為遲滯。2、重復性是指傳感器在輸入按同一方向連續(xù)屢次變動時所得特性曲線不一致的程度。 第2章參數(shù)檢測一、單項

4、選擇題1輸出為電動勢的傳感器是【 D 】A電阻應變式傳感器B自感式傳感器 C電容式傳感器D 熱電偶傳感器2熱力學溫度T與華氏溫度t的關系是【 D 】AT=t-273BT=tCT=1.8t+32DT=t+2733以下不是減小和消除系統(tǒng)誤差的方法的是【 D 】A將被測量對象位置相互交換 B將測量儀器送檢C在測量系統(tǒng)中采取補償措施D采取求算術平均值的方法4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兩端所構成的RC吸收電路，其作用是【 D 】A抑制共模噪聲B抑制差模噪聲C克制串擾D消除電火花干擾5以下被測物理量適合于使用紅外傳感器進展測量的是【 C 】A壓力B力距 C溫度D厚度6. 測量過程中，儀

5、表讀數(shù)不需要經(jīng)過任何運算，就能表示測量結果的測量方法，稱為【 B 】A間接測量B直接測量C組合測量D偏差測量二、多項選擇題1非接觸式傳感器主要( CD )。A應變式傳感器 B熱敏電阻C光電傳感器 D紅外傳感器E鉑熱電阻2.半導體式傳感器是 。 【ACD 】A霍爾元件B差動變壓器C氣敏傳感器D壓阻傳感器E光纖傳感器3. 進展振動或加速度測量的傳感器有 【AC 】A磁電傳感器B熱電偶 C壓電傳感器D紅外傳感器E超聲波傳感器4根據(jù)檢測敏感元件與被測介質的接觸關系，檢測方法可分為【 AB 】A接觸式B非接觸C直接法D間接法E聯(lián)立法5以下哪幾種傳感器屬于數(shù)字傳感器【CE 】A電阻應變式B電感傳感器C光柵

6、傳感器D熱電偶E感應同步機6.常用于測量大位移的傳感器有【AE 】A感應同步器B應變電阻式C霍爾式 D渦流式E光柵式傳感器7接觸式傳感器主要有【ABE】A熱電阻 B熱敏電阻C光電傳感器 D紅外傳感器E熱電偶三、填空題1*測溫系統(tǒng)由以下四個環(huán)節(jié)組成，各自的靈敏度如下： 鉑電阻溫度傳感器： 0.45/ 電橋： 0.02V/ 放大器： 100(放大倍數(shù)) 筆式記錄儀： 0.2cm/V測溫系統(tǒng)的總靈敏度K=0.18cm/。第3章檢測信號的處一、單項選擇題1在信號的變換中，我們有時為了處理信號的方便，常常把模擬信號轉換成數(shù)字信號送入微處理器進展處理，下面哪一個是采用這種技術？【 A 】AA/D變換電路

7、BF/V變換電路 CD/A變換電路 DV/I轉換電路2一階低通濾波器與一階高通濾波器串聯(lián)構成二階帶通濾波器，設一階低通濾波器的截止頻率為fH，一階高通濾波器的截止頻率為fL，則二階帶通濾波器的通頻帶為 【 D 】AfHBfLC fL- fHDfH-fL3以下計算方法哪個不是非線性校正常用的方法【 D 】A編寫程序進展計算B查表法 C插值法D平均值濾波4一個11位的A/D轉換器，設其滿量程電壓為10V，則其分辨率為【 A 】A5 mVB2.5 mV C2 mVD10 mV5公式為【 D 】A二階有源低通濾波器的傳遞函數(shù)B二階有源高通濾波器的傳遞函數(shù)C二階有源帶通濾波器的傳遞函數(shù)D二階有源帶阻濾波

8、器的傳遞函數(shù)6周期信號的幅值譜表示的是直流分量與各次諧波的【 A 】A幅值與頻率的對應關系 B初相位與頻率的對應關系C幅值與初相位的對應關系 D幅值和初相位與頻率的對應關系7如果要求一個D/A轉換器能分辨5mV的電壓，設其滿量程電壓為10V，其輸入端數(shù)字量要數(shù)字位?！?B 】 A10 B11 C12D88. 無源RC低通濾波器從( )兩端引出輸出電壓。 【 B 】A電阻 B電容C運算放大器D電感9公式為【 B 】A二階有源低通濾波器的傳遞函數(shù) B二階有源高通濾波器的傳遞函數(shù)C二階有源帶通濾波器的傳遞函數(shù) D二階有源帶阻濾波器的傳遞函數(shù)10一個8bit逐次逼近A/D轉換器，其滿量程電壓為5V,

9、假設模擬輸入電壓,其數(shù)字輸出量的數(shù)值為【 B 】A01100101B01100110C01000110D11信號細分電路是采用電路的手段對 的測量信號進展插值提高儀器分辨力的方法?！?A 】A周期B非周期C正弦D脈沖12假設周期信號*(t)的周期為T，則其基波角頻率為 【 A 】ABCD13下面哪種電路主要是為了遠距離傳輸【 D 】A電壓頻率變換 B電流電壓變換C數(shù)模變換 D電壓電流變換二、多項選擇題1隔離放大器根本構成包括【 BCD 】A濾波器B輸入放大器C隔離器 D輸出放大器E非線性校正電路2目前LC無源濾波器應用不多的原因是【 CDE 】A信號能量損耗大B噪聲大 C電感元件體積大 D不便

10、于集成E低頻與超低頻*圍內選頻特性差3三運式放差動放大器是常用的測量放大器，其主要優(yōu)點有 【 ACDE 】A高輸入阻抗B能進展非線性校正C共模抑制比高D零點漂移小E增益可調4下面哪種信號適合遠距離傳輸【 BCE 】A電壓 B電流C頻率D微小信號E數(shù)字信號5以下哪種技術屬于采用隔離技術抑制干擾的手段( ABE )。A隔離干擾源 B把數(shù)字與模擬電路分開C濾波技術 D屏蔽技術E采用隔離放大器6在測量系統(tǒng)中，信號調理電路包括【 ABDE 】A放大電路 B濾波電路CD/A轉換電路 D線性化電路E信號變換電路三、填空題1接地有信號地、電源地和保護地三種。2隔離放大電路的輸入、輸出和電源電路之間沒有直接的電

11、路耦合，即信號在傳輸過程中沒有公共地。3如果要求一個D/A轉換器能分辨5mV的電壓，設其滿量程電壓為10V，其輸入數(shù)字量應為11位。4如果將低通濾波器截止頻率與高通濾波器截止頻率相串聯(lián)，得到 帶通濾波器。5. 在測試系統(tǒng)中，抑制串模干擾的方法是濾波，一般串模干擾比實際信號的頻率高，可采用低通濾波器將其濾掉。2簡述A/D轉換電路中分辨率和精度的區(qū)別。答：A/D轉換電路分辨率是指：將連續(xù)的模擬信號轉換為離散的數(shù)字信號時對應一定的幅度電壓*圍，假設超過這個幅度*圍，輸出的數(shù)字信號就會發(fā)生變化，這樣能分別的電壓*圍叫做分辨率。而精度是指：理想的ADC是指不含量化誤差以外的誤差，如元件的誤差和噪聲等產(chǎn)生

12、各種誤差。精度是表示所含誤差的比例，常用量程的百分比或PP/n表示。3由RC組成無源低通濾波器，R=500()，C=10(F)，截止頻率f0為多少？，并畫出該濾波器的幅頻示意圖。答：(1)f0=1/2RC=31.8HzOA()OA()第4章傳感器的特性一、單項選擇題1. 傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的【 D 】A線性度越好 B遲滯越小 C重復性越好 D分辨力越高2傳感器的主要功能是【 B 】A 傳輸信息 B 感受被測量C 分析處理信號 D執(zhí)行要求的動作3傳感器在正、反行程中輸出輸入曲線不重合稱為【 B 】 A非線性B遲滯 C重復性 D靈敏度誤差4選擇二階裝置的阻尼比=0.707，其

13、目的是【 D 】A阻抗匹配B增大輸出量C減小輸出量D接近不失真條件5. 一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是【D 】A線性度B靈敏度C固有頻率D時間常數(shù)6. 構造型傳感器是依靠傳感器_的變化實現(xiàn)信號變換的?！?C 】A材料物理特性B體積大小C構造參數(shù)D電阻值7.傳感器的組成局部中，直接感受被測物理量的是 【 D 】A. 顯示電路B. 轉換元件C. 放大電路 D. 敏感元件8描述檢測系統(tǒng)動態(tài)性能指標的是【 B 】A使用壽命B反響時間C零點漂移D分辨率二、多項選擇題1二階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是【 ABE 】A固有頻率B阻尼比C線性度 D時間常數(shù)E超調量三、填空題2傳感器的線性度計算公式是L=_ _。3當環(huán)境濕度

14、改變時，必須對電容式傳感器重新進展靜態(tài)_標定_。4對傳感器進展動態(tài)標定的主要目的是檢測傳感器的動態(tài)性能指標。四、簡答題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只研究靜態(tài)特就能夠滿足通常的需要，而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性？答：傳感器的特性主要是指其輸出與輸入的關系。傳感器的輸入量可分為靜態(tài)量和動態(tài)量，靜態(tài)量是指常量或變化緩慢的量，動態(tài)量是指周期變化、瞬態(tài)變化或隨機變化的量。輸入量為靜態(tài)量時，其輸出輸入關系稱為靜態(tài)特性，輸入量為動態(tài)量時，則稱為動態(tài)特性。靜態(tài)特性和動態(tài)特性是傳感器的兩種根本特性，可表征其性能的優(yōu)劣。可以從時域和頻域來研究動態(tài)特性。第5章 電阻式傳感器

15、一、單項選擇題1在電橋測量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，以下哪種接法可以得到最大靈敏度輸出【 C 】 A單臂電橋； B差動電橋； C全橋方式； D相對臂電橋2應變式傳感器是一種的測量裝置?！?C 】 A只能測量應變 B只能測量電阻的相對變化 C可以測量能轉化為應變的被測量 D可以測量所有的被測量3以下關于電位器式傳感器的說法哪個是正確的【 C 】A精度高B動態(tài)性能好 C適用于測量變化比擬緩慢的物理量 D 分辨率高4電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉為的輸出?！?C 】A電阻 B電容 C電壓 D電荷5直流電橋的平衡條件可以概括為【 A 】A對臂阻抗之積相等 B對臂阻抗之比相

16、等C相鄰臂阻抗之積相等 D相鄰臂阻抗之和相等6應變式傳感器的彈性元件有柱式、懸臂梁時、環(huán)式和框式等數(shù)種，以下哪種是柱式的應力與應變的計算關系【 D 】ABCDESESF7按材料不同，電阻應變片可分為金屬和半導體應變片兩大類?！?A 】 A敏感柵B引線C基片D覆蓋層8應變片的初始電阻值R0有60、120、200和350等類型，其中最常用的是 【 B 】A60B120C200D3509利用相鄰雙臂橋檢測的應變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小【 C 】A兩個橋臂都應當用大電阻值工作應變片B兩個橋臂都應當用兩個工作應變片串聯(lián)C兩個橋臂應當分別用應變量變化相反的工作應變片D兩個橋臂應當分別用應變量

17、變化一樣的工作應變片10差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為【 D 】A=B=RR21 C= D0RR21二、多項選擇題1電阻應變片的線路溫度補償方法有 ABD 。A差動電橋補償法 B補償塊粘貼補償應變片電橋補償法C補償線圈補償法 D熱敏電阻進展電路補償E延長導線補償法2通常用應變式傳感器測量BCD 。A溫度 B速度 C加速度 D壓力 E濕度3. 應變片的選擇包括ABCD等。 【 】A類型的選擇B靈敏系數(shù)的選擇C阻值的選擇D尺寸的選擇E溫度補償電路的選擇4以下關于應變式傳感器的說法哪個是正確的【 ABD 】A應變式傳感器將應變轉換為電阻的變化 B可以測位移C只能進展動態(tài)測試 D采用等臂電橋進展測

18、試E可進展非接觸測量三、填空題1 在電子稱中常常用電阻_應變_式力傳感器。2當半導體材料在*一方向承受應力時，它的電阻率發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象稱為半導體壓阻效應。3交流電橋各橋臂的復阻抗分別為Z1，Z2，Z3，Z4， 假設Z1、Z3為對臂，Z2、Z4對臂，則電橋平衡條件為Z1 Z3=Z2Z4。四、簡答題1簡述應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。答：(1)貼在應變最敏感部位，使其靈敏度最正確；(2)在復合載荷下測量，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。五、計算題1圖為一直流應變電橋，E=6V，R1=R2=R3=R

19、4=350，求：R1為應變片其余為外接電阻，R1增量為R1=3.5時輸出U0=。R1、R2是應變片，感受應變極性大小一樣其余為電阻，電壓輸出U0=。R1、R2感受應變極性相反,輸出U0=。R1、R2、R3、R4都是應變片,對臂同性，鄰臂異性，電壓輸出U0=。答： 2以阻值R=120，靈敏系數(shù)K=2.0的電阻應變片與阻值120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負載電阻為無窮大，當應變片的應變?yōu)?和1000時，分別求出單臂、雙臂差動電橋的輸出電壓，并比擬兩種情況下的靈敏度。解：依題意單臂時 ，所以應變?yōu)?時 /V， 應變?yōu)?000時應為/V； 差動：，所以應變?yōu)?時/V，應變?yōu)?000時應

20、為/V靈敏度：可見，差開工作時，傳感器及其測量的靈敏度加倍。 第6章壓電式傳感器一、單項選擇題1. 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 D前置放大器的輸入阻抗2當兩個壓電片串聯(lián)使用時，電荷q和電壓u的變化情況是【 A 】A電荷q不變，電壓u均增加一倍 B電荷q不變，電壓u均減小一倍C電荷q增加一倍，電壓u不變 D電荷q增加一倍，電壓u不變3在壓電材料的主要特性參數(shù)中，是衡量材料壓電效應強弱的參數(shù)，它直接關系到壓電輸出的靈敏度?！?A 】A壓電常數(shù) B介電常數(shù) C居里點 D彈性常數(shù)4在以下傳感器中，將被測物理量直接轉化為電荷

21、量的是【 A 】A壓電式傳感器B電容式傳感器C自感式傳感器D電阻式傳感器5在壓電材料的主要特性參數(shù)中，是衡量材料壓電效應強弱的參數(shù)，它直接關系到壓電輸出的靈敏度。【 A 】A壓電常數(shù) B介電常數(shù) C居里點 D彈性常數(shù)6壓電式加速度傳感器是 信號的傳感器?！?D 】A適于測量任意B適于測量直流C適于測量緩變D適于測量動態(tài)三、填空題1壓電傳感器的前置放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種。其中輸出電壓與電纜電容無關的是電荷放大器放大器。2壓電常數(shù)dij中的下標i表示晶體的極化方向，j表示晶體受力的方向四、簡答題1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：電壓放大器的輸出與電纜長

22、度有關，使用時不能隨意更換，否則將引入測量誤差。電荷放大器的輸出電壓只取決于輸入電荷和反響電容，且與成正比，與電纜電容無關，因此可以采用長電纜進展遠距離測量，并且電纜電容變化也不影響靈敏度，這是電荷放大器的最大特點。壓電式傳感器配用電荷放大器時，低頻響應比配用電壓放大器要好得多。但與電壓放大器相比，它的價格較高，電路也較復雜，調整也較困難，這是電荷放大器的缺乏之處。2壓電式傳感器往往采用多片壓電晶片串聯(lián)或并聯(lián)方式，當采用多片壓電晶片并聯(lián)方式時，適合于測量何種信號答：并聯(lián)接法輸出的電荷大，本身的電容也大，故時間常數(shù)大，宜用于測慢變信號，并且適用于以電荷為輸出量的場合。五、計算題1壓電式加速度傳感

23、器與電荷放大器聯(lián)接，電荷放大器又與函數(shù)記錄儀聯(lián)接。：傳感器的電荷靈敏度kq=100pC/g，反響電容Cf=0.01F，被測加速度a=0.5g.求：1電荷放大器的輸出電壓是多少？電荷放大器的靈敏度是多少？2假設函數(shù)記錄儀的靈敏度kg=2mm/mV，求測量系統(tǒng)總靈敏度k0.解：1當被測加速度a=0.5g時，所產(chǎn)生的電荷Q=100 pC/g 0.5g =50pC輸出電壓為 Ua =Q/Cf=501012 /(0.01106)=5(mV)電荷放大器靈敏度：K=U/Q=0.1mV/pC2輸出位移為 s=2mm/mV 5mV=10mm系統(tǒng)總靈敏度k0=10mm/0.5g=20mm/g六、設計題1試用兩根高

24、分子壓電電纜設計一種測量汽車車速的測量方案，并說明其工作原理。答：傳感器采用壓電傳感器，電壓放大器。將兩根高分子壓電電纜相距假設干米s，平行埋設于柏油公路的路面下約5cm，由示波器可測出前后車輪經(jīng)過A、B兩根壓電電纜時的時間t. 則由 v=s/t， 可求出車速。 第7章電感式傳感器一、單項選擇題1對于下面哪種傳感器我們在應用時要考慮引線電阻和聯(lián)接導線的電阻【 B 】A霍爾傳感器； B熱電阻傳感器； C渦流傳感器； D熱電偶溫度傳感器。 2以下關于相敏檢波電路說法不正確的【 D 】A能反映銜鐵位移的大小B能區(qū)分銜鐵移動的方向C能消除零點剩余電壓 D能對測量信號進展調制3. 反射式電渦流傳感器激磁

25、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4以下哪種傳感器會產(chǎn)生零點剩余電壓【 A 】A差動變壓器B熱電阻C霍爾式傳感器D渦流傳感器5改變電感傳感器的引線電纜后 【 C 】A不必對整個儀器重新標定B必須對整個儀器重新調零C必須對整個儀器重新標定D不必對整個儀器重新調零6對于電渦流傳感器的諧振測位移電路，當無金屬導體靠近時，其輸出電壓【 A 】A最大B最小C隨機變化D中間點7. 渦流式傳感器是以_感應理論為根底的?！?C 】A光電B熱電C電磁D壓電8. 感應同步器的作用是測量 【 C 】A電壓 B電流C位移 D相位差二、多項選擇題1.差動變壓器由_構成?！綛CD

26、】A鐵心B絕緣框架C銜鐵D線圈E電子線路2在實際測量中，差動變壓器式傳感器常配用的測量電路主要有 【AB 】A差動相敏檢波電路 B差動整流電路C直流電橋D差動電橋E變壓器電橋三、填空題1差動變壓器式傳感器采用差動整流電路后，次級電壓的相位和零點剩余電壓都不必考慮；2利用電渦流位移傳感器測量轉速時，被測軸齒盤的材料必須是_金屬_。3.差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時輸出電壓為零，而實際上差動變壓器輸出電壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為_零點剩余電壓_電壓。4相敏檢波電路利用參考信號鑒別被測信號的極性。5. 渦流傳感器的線圈與被測物體的距離減小時，互感系數(shù)M將_增大_。四、簡答題

27、1. 什么是差動變壓器的零點剩余電壓？消除方法有那些？答：差動變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時輸出電壓為零，而實際上差動變壓器輸出電壓不為零，我們把這個不為零的電壓稱為差動變壓器的零點剩余電壓。減小零位剩余電壓的措施是：銜鐵、骨架等零件應保證足夠的加工精度，兩線圈繞制要一致，必要時可選配線圈。減小電源中諧波成分，減小電感傳感器的激磁電流，使之工作在磁化曲線的線性段；注意利用外殼進展電磁屏蔽；采用補償電路。2試比擬差動自感式傳感器與差動變壓器式傳感器的異同。答：自感式傳感器是基于自感原理的傳感器，差動變壓器式傳感器是一種基于互感原理的傳感器。絕大多數(shù)自感式傳感器都運用與電阻差動式類似的

28、技術來改善性能，由兩單一式構造對稱組合，構成差動式自感傳感器。采用差動式構造，除了可以改善非線性、提高靈敏度外，對電源電壓與頻率的波動及溫度變化等外界影響也有補償作用，從而提高了傳感器的穩(wěn)定性。差動變壓器是一個其原邊有一個繞組,副邊有兩個按差動方式聯(lián)接的繞組的變磁阻式傳感器，初、次級間的互感隨銜鐵移動而變，且兩個次級繞組按差動方式工作。3感應同步器的根本原理是什么？答：感應同步器基于變壓器原理，其輸出電壓隨被測直線位移或角位移而改變。它由滑尺和定尺組成，滑尺上有正弦繞組和余弦繞組。當滑尺繞組加交流激磁電壓時，由于電磁感應作用，在定尺繞組中必然產(chǎn)生感應電壓，該感應電壓取決于滑尺和定尺的相對位置。

29、通過測量該感應電壓的相位或幅值可測量滑尺移動的位移。五、計算題1差動式變氣隙長度型自感傳感器銜鐵位移時，假設初始容量L1 = L2 =150mH，初始距離=0.75mm，試計算其非線性誤差。假設改為單極式，初始值不變，其非線性誤差有多大？ 解：差動：0.075/0.752=1% 單極：10% 六、分析題1三段式螺管差動變壓器電感液位傳感器測量系統(tǒng)的構造和電氣線路圖如下圖。請分析說明其測液位的工作原理和及其測量過程。 三段式螺管差動變壓器電感液位傳感器測量系統(tǒng)兩次級線圈構造一樣)答：解：差動變壓器的兩個次級線圈反相串接。其差動變壓器式傳感器的工作原理正是建立在互感變化的根底上。當*一設定液位使鐵

30、心處于中心位置時，差動變壓器輸出信號Es=0；當液位上升或下降時， Es0。通過相應的測量電路便能確定液位的上下。第8章電容式傳感器一、單項選擇題1電容式傳感器在極板間放置云母、塑料膜等介電常數(shù)高的物質的主要目的是【 C 】A提高靈敏度 B減小非線性 C防止擊穿 D增加加工精度2. 電容式濕度傳感器只能測量濕度?！?A 】A相對 B絕對 C任意 D水分3在電容傳感器中，假設采用調頻法測量轉換電路，則電路中【 B 】A電容和電感均為變量B電容是變量，電感保持不變C電感是變量，電容保持不變D電容和電感均保持不變4差動電容傳感器采用差動脈沖調寬電路時，其輸出電壓正比于 【 B 】A21CCB21CC

31、2121CCCC2121CCCC2211/CCCC5. 電容式壓力傳感器是【 A 】A變極距型的 B變面積型的C變介電常數(shù)型的 D以上三種類型都有6為了提高_，減小非線性，變間隙式電容傳感器一般采用差動構造?！?B 】A重復性B靈敏度C準確度D穩(wěn)定性7. 測量*圍大的電容式位移傳感器的類型為【 D 】A變極板面積型B變極距型C變介質型D容柵型二、多項選擇題1.當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的 BD 。A靈敏度增加 B靈敏度減小C非統(tǒng)性誤差增加 D非線性誤差減小E初始電容量增加2. 在實際測量中，差動變壓器式傳感器常配用的測量電路主要有 【 AB 】A差動相敏檢波電

32、路 B差動整流電路C直流電橋D差動電橋E變壓器電橋三、填空題1電容傳感器在實際應用中，為了提高靈敏度，減小非線性，可采用差動構造。2能感受濕度的電容傳感器屬于_變介電式_電容式傳感器。3變介質式電容傳感器常用于液位測量和溫濕度測量。4.電容式壓力傳感器是變變極距型的。四、簡答題1如何改善單極式極距型電容傳感器的非線性？答：為了保證一定線性度，應限制動極板的相對位移量；為了改善非線性，可采用差動構造。五、計算題1一臺變間隙式平板電容傳感器，其極板直徑D=8mm，極板間初始間距d0=1mm.，極板間介質為空氣，其介電常數(shù)0=8.8510-12F/m1初始電容C0；2當傳感器工作時，間隙減小d=10

33、m，則其電容量變化C；3如果測量電路的靈敏Ku=100mV/pF，則在d=10m時的輸出電壓U0。解：由題意可求1初始電容：(2) (3) 當d=10m時，由 Ku=100mV/pF=U0/C，則 U0=KuC=100mV/pF(0.00445pF)=0.445(mV)第9章磁電式傳感器一、單項選擇題1對于下面哪種傳感器我們在應用時要考慮引線電阻和聯(lián)接導線的電阻【 B 】A霍爾傳感器； B熱電阻傳感器； C渦流傳感器； D熱電偶溫度傳感器。 2把一導體或半導體兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場B，在另外兩側會產(chǎn)生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱【 A 】A霍爾效應 B壓電效應

34、 C熱電效應 D光電效應3變磁通式轉速傳感器測量齒盤的齒數(shù)Z=20，假設測得感應電動勢的頻率為300Hz， 則被測軸的轉速是【 C 】A 300轉/分 B 600轉/分C900轉/分D6000轉/分4減小霍爾元件的輸出不等位電勢的方法是 【 C 】A減小鼓勵電流 B減小磁感應強度C使用電橋調零電位器 D溫度補償5以下四種傳感器中，屬于四端元件的是 【 A 】A霍爾元件 B壓電晶體C應變片 D熱敏電阻6霍爾元件及霍爾傳感器可用于測量【 D 】A溫度B電阻C濕度D轉速7霍爾式位移傳感器屬于【 C 】A電阻式傳感器 B電感式傳感器C磁電式傳感器 D壓電式傳感器二、填空題1霍爾靈敏度與霍爾元件厚度成反

35、比。2把一導體或半導體兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場B，在另外兩側會產(chǎn)生一個與控制電流和磁場成比例的電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應，這個電動勢稱為霍爾電勢。三、簡答題1試述霍爾元件的不等位電勢及其補償方法。答：1產(chǎn)生不等位電勢原因：工藝上難以保證兩個霍爾電極在同一等位面上，當有I時，即使B=0，AB之間仍存有電位差。2補償方法：采用電橋原理，根據(jù)A、B電位上下，在阻值較大的橋臂上并聯(lián)電阻。四、計算題18分變磁通式轉速傳感器輸出電動勢的頻率f=72Hz，測量齒盤的齒數(shù)Z=36，求：1被測軸的轉速是每分鐘多少轉？2在上述情況下，如果計數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為1個數(shù)字，其最大轉速誤差是多少？ 解：12

36、頻率計的計數(shù)裝置讀數(shù)誤差為1個數(shù)字，對應的角位移為轉=轉故其最大轉速誤差為轉/分2試用霍爾元件設計一個位移傳感器。(1)用簡圖說明該傳感器的構造，并簡要說明其作用原理；(2)寫出霍爾電勢與位移的關系式。答：1霍爾位移傳感器如下圖： a構造簡圖 b輸出輸入特性 兩塊一樣的永久磁鐵，同極性相對放置，霍爾元件置于兩塊磁鐵中間。根據(jù)電磁學理論可知，兩塊磁鐵正中間磁感應強度B0，在此位置霍爾電勢UH0，可作為坐標原點。霍爾元件沿*軸方向移動時，UH0，其值取決于所處位置B的大小。UH與位移*的關系曲線如圖b所示。兩塊磁鐵距離越近，磁場梯度越大，霍爾元件的靈敏度越高。2霍爾電勢與位移的關系式：UH=KHI

37、B 設磁場梯度KB=B/*，即B = KB*UH=KHI KB* =KH KB I*第10章光電式傳感器一、單項選擇題1.當光敏元件加一定電壓時，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關系，稱為【 B 】A溫度特性 B光照特性 C光譜特性 D伏安特性2光柵傳感器中，光電接收元件的輸出信號是【 A 】A近似正弦波 B脈沖C連續(xù)信號D離散信號3封裝在光電隔離耦合器內部的是【 D 】A一個發(fā)光二極管和一個發(fā)光三極管 B一個光敏二極管和一個光敏三極管C兩個發(fā)光二極管或兩個光敏三極管 D一個發(fā)光二極管和一個光敏三極管4當光敏元件加一定電壓時，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關系，稱為【B 】A溫度特性 B

38、光照特性C光譜特性D伏安特性5當紅外輻射照射在*些半導體材料外表上時，半導體材料中有些電子和空穴可以從原來不導電的束縛狀態(tài)變?yōu)槟軐щ姷淖杂蔂顟B(tài)，使半導體的導電率增加，這種現(xiàn)象叫【B 】A光電效應 B光電導現(xiàn)象 C熱電效應 D光生伏特現(xiàn)象6柵線密度為50線/mm的光柵，其柵線間距為【 C 】A. 50mm B. 0.05 mmC. 0.02mm D2mm7單色光的波長越短，它的【A 】 A 頻率越高，其光子能量越大 B 頻率越低，其光子能量越大C頻率越高，其光子能量越小 D 頻率越低，其光子能量越小8光敏電阻適于作為【 A 】 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9光

39、電倍增管的工作原理是以光電發(fā)射和_為根底的?！綜 】A二次折射B二次接收C二次發(fā)射D二次反射10按光纖的作用，光纖傳感器可分為_和傳光型兩種?！綜 】A非功能型B強光型C功能型D遮光型11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壓電式傳感器D磁電式傳感器誤12莫爾條紋光柵傳感器的輸出是 【 A 】A數(shù)字式 B.調幅式C.調頻式 D.正弦波二、多項選擇題1在光線作用下，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于【BD 】A外光電效應 B內光電效應C光生伏特效應 D光導效應E熱電效應2利用光生伏特效應制成的光敏元件主要有【CDE 】A光電倍增管B光敏電阻C光電池D光電二極管

40、E光電三極管三、填空題1紅外傳感器是能把紅外輻射轉換成電量變化的裝置。2用光電數(shù)字轉速表測量電機轉速，假設電機轉軸上白色反光條為N，轉速表讀數(shù)為f，則電機轉速是60f/Nr/min。3光柵傳感器中莫爾條紋的一個重要特性是具有位移放大作用。如果兩個光柵距相等，即W=0.02mm，其夾角=0.1，則莫爾條紋的寬度B=_11.43_莫爾條紋的放大倍數(shù)K=_573.2_。4為了測得比柵距W更小的位移量，光柵傳感器要采用細分技術。5光線照射到物體上所產(chǎn)生的光電子通?？梢苑譃橥夤怆娦⒐怆妼凸馍匦箢?。四、簡答題1莫爾條紋的特點是什么？ 答：莫爾條紋的特點是：1莫爾條紋的移動量、移動方向與

41、光尺的位移量、位移方向具有對應關系。2，莫爾條紋間距對光柵柵距具有放大作用。當很小時，對有幾百倍的放大作用為光柵距。3莫爾條紋對光柵柵距局部誤差具有消差作用。2光電效應有幾種？光敏二極管屬于哪一種？簡述其工作原理。答：光電效應可分為外光電效應，光電導效應和光生伏特效應上三種。光敏二極管屬于光生伏特效應，指在光的照射下，內部會激發(fā)電子，材料中的電子并不逸出物體外表，仍留在物體內部，并產(chǎn)生光生電動勢。五、分析題1圖示為利用光電器件構成的光電轉速傳感器的工作原理圖。試分析其工作原理。假設調制盤上有30個小孔，記錄時間為t秒，記錄總脈沖數(shù)為N，寫出轉速的表達式。光學光學元件放大整形電路光源電動機調制盤

42、數(shù)字頻率計調制盤答：光電轉速傳感器的工作原理是：光電式轉速傳感器工作在脈沖狀態(tài)下，將軸的轉速變換成相應頻率的脈沖，然后測出脈沖頻率就可測得轉速的數(shù)值。頻率可用一般的頻率計測量。光電器件多采用光電池、光敏二極管很光敏三極管。、假設頻率計在t 秒內計數(shù)值N，可得到轉速n為：n =60N /30t 轉/分=2N /t為調制盤上孔數(shù)、2試分析圖示的溶液濃度檢測系統(tǒng)檢測原理及工作過程。63V63V63V220V被測溶液光被測溶液光VTEU0R答：圖中變壓器的兩個二次繞組及兩個光敏電阻作為檢測電橋的四個橋臂。用一樣強度的光通過被測溶液和標準溶液，分別照射在兩個光敏電阻上。假設液體與標準溶液一樣，則兩只光敏

43、電阻呈現(xiàn)一樣的阻值，電橋平衡，光電傳感器無信號輸出。如果被測溶液濃度變化，透過溶液的兩束光強度不同，兩只光敏電阻呈現(xiàn)不同的阻值，使電橋不平衡，光電傳感器有信號，該信號經(jīng)晶體管放大，送給指示儀表顯示。第11章熱電式傳感器一、單項選擇題1分度號為Cu100的工業(yè)銅熱電阻是指在時電阻值為100【 A 】A0CB20C C25CD100 C2對于下面哪種傳感器我們在應用時要考慮引線電阻和聯(lián)接導線的電阻【 B 】A霍爾傳感器； B熱電阻傳感器； C渦流傳感器； D熱電偶溫度傳感器。 3. 半導體熱電阻式傳感器簡稱【D 】A熱敏晶體管 B熱電偶傳感器 C熱電阻 D熱敏電阻4在實驗室中測量金屬的熔點時，冷端

44、溫度補償采用【C 】A計算修正法 B儀表機械零點調整法C冰浴法 D補償導線5熱電偶可以測量【 C 】 A 壓力 B 電壓 C 溫度 D 熱電勢6以下溫度測量中哪一種熱慣性小，適合溫度快速測量【A 】A熱電偶溫度測量B溫度計溫度測量C銅熱電阻溫度測量D鉑熱電阻溫度測量7熱電偶的熱電效應主要是把溫度變化轉化為什么參數(shù)變化？【 B 】A電阻變化B電勢變化C電容變化 D電感變化8. 熱電偶傳感器通常采用電橋不平衡原理進展補償，其作用為【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9不同的金屬兩端分別連在一起構成閉合回路，如果兩端溫度不同，電路中會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱【C 】A霍爾效應B壓電效應 C熱電效應D光電效應10熱力學溫度T與攝氏溫度t的關系是【D 】A T=t-273BT=tCT=1.8t+32DT=t+27311. 用熱電阻測溫時，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的【B 】A