傳感器與檢測技術題庫

《傳感器與檢測技術》題庫一、 名詞解釋二、 單項選擇題某采購員分別在三家商店購買100kg大米.10kg蘋果?1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約0.5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大，在這個例子中，產生此心理作用的主要因素是^。TOC\o"1-5"\h\z絕對誤差 B.示值相對誤差 C.滿度相對誤差 D.精度等級在選購線性儀表時，必須在同一系列的儀表中選擇適當?shù)牧砍?。這時必須考慮到應盡量使選購的儀表量程為欲測量的 C 左右為宜。倍 倍 倍 倍用萬用表交流電壓檔（頻率上限僅為5kHz）測量頻率高達500V左右的高頻電壓，發(fā)現(xiàn)示值還不到2V,該誤差屬于 B。系統(tǒng)誤差 B.粗大誤差 C.隨機誤差 D.動態(tài)誤差用萬用表交流電壓檔（頻率上限僅為5kHz）測量5號干電池電壓，發(fā)現(xiàn)每次示值均為V,該誤差屬于 A。系統(tǒng)誤差 B.粗大誤差 C.隨機誤差 D.動態(tài)誤差重要場合使用的元器件或儀表，購入后需進行高、低溫循環(huán)老化試驗，其目的是為了 D?？煽啃杂幸粶囟扔?，它的測量范圍為0?200°C,精度為0?5級，試求該表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差為A。1C B.0.5C C.10CD.200C有一溫度計，它的測量范圍為0?200C，精度為級，當示值為20C時的示值相對誤差為 B1C % % %有一溫度計，它的測量范圍為0?200C，精度為級，當示值為100C時的示值相對誤差為—。A.1C % C.1% %欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于％，若選用量程為250V電壓表，其精度應選 B級。A.0.25 B.0.5 C. 欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于％，若選用量程為300V，其精度應選級。A.0.25 B.0.5 C. 欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于％，若選用量程為500V的電壓表，其精度應選A級。A.0.25 B.0.5 C. 下圖是射擊彈著點示意圖，（a）包含誤差，（3包含C誤差，（c）包含A誤差。（a） （b） （c）射擊彈著點示意圖A,系統(tǒng) B?粗大 C?隨機D.動態(tài)15.電子秤中所使用的應變片應選擇 —應變片。A.金屬絲式 B.金屬箔式C.電阻應變儀 D.固態(tài)壓阻式傳感器18.應變測量中，希望靈敏度高.線性好.有溫度自補償功能，應選擇C測量轉換電路。A.單臂半橋 B.雙臂半橋 C.四臂全橋 D.獨臂21.過熱保護中，溫度大于突破點時，電流由十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟?，則R應選t擇C 熱敏電阻。A.NTC指數(shù)型 突變型用熱電阻測溫時，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是C。接線方便減小引線電阻變化產生的測量誤差減小橋路中其它電阻對熱電阻的影響減小橋路中電源對熱電阻的影響欲測量極微小的位移，應選擇^自感傳感器。A.變隙式 B.變面積式 C.螺線管式31.螺線管式自感傳感器采用差動結構是為了危。A.加長線圈的長度從而增加線性范圍 B.提高靈敏度，減小溫漂C.降低成本 D.增加線圈對銜鐵的吸引力38.用電渦流的方法測量齒數(shù)Z=60的齒輪的轉速，測得f=400Hz，則該齒輪的轉速n等于—A r/min。3600 C.2400040.電子卡尺的分辨率可達0.01mm,行程可達200mm,它的內部所采用的電容傳感器型式是__B—。A.變極距式 B.變面積式 C.變介電常數(shù)式44.在光線作用下，半導體電導率增加的現(xiàn)象屬于。A.外光電效應 B.內光電效應光電發(fā)射變間隙式電容傳感器的非線性誤差與極板間初始距離d之間是B。單線圈螺線管式電感傳感器廣泛用于測量。A.大量程角位移 B.小量程角位移大量程直線位移 D.小量程直線位移將超聲波（機械振動波）轉換成電信號是利用壓電材料的。A.應變效應B.電渦流效應C.壓電效應D.逆壓電效應蜂鳴器中發(fā)出“嘀……嘀……”聲的壓電片發(fā)聲原理是利用壓電材料的D。A.應變效應 B.電渦流效應 C.壓電效應 D.逆壓電效應使用壓電陶瓷制作的力或壓力傳感器可測量―C__。A.人的體重 B.車刀的壓緊力C.車刀在切削時感受到的切削力的變化量 D.自來水管中的水的壓力動態(tài)力傳感器中，兩片壓電片多采用—B 接法，可增大輸出電荷量。A.串聯(lián)B.并聯(lián) C.既串聯(lián)又并聯(lián)在電子打火機和煤氣灶點火裝置中，多片壓電片采用—A__接法，可使輸出電壓達上萬伏，從而產生電火花。A.串聯(lián)B.并聯(lián) C.既串聯(lián)又并聯(lián)用壓電式加速度計及電荷放大器測量振動加速度，若傳感器的靈敏度為70pC/g（g為重力加速度），電荷放大器靈敏度為10mV/pC，試確定輸入3甘（平均值）加速度時，電荷放大器的輸出電壓Uo（平均值，不考慮正負號）CmV。.2100C用壓電式加速度計及電荷放大器測量振動加速度，若傳感器的靈敏度為70pC/g（g為重力加速度），電荷放大器靈敏度為10mV/pC，并計算此時該電荷放大器的反饋電容CDpF。f 441B.2100 C.屬于四端元件的是 C。A.應變片B.壓電晶片 C.霍爾元件 D.熱敏電阻公式E=KIBcos中的角是指C。HH 磁力線與霍爾薄片平面之間的夾角磁力線與霍爾元件內部電流方向的夾角磁力線與霍爾薄片的垂線之間的夾角磁場垂直于霍爾薄片，磁感應強度為B，但磁場方向=180時，霍爾電勢，因此霍爾元件可用于測量交變磁場。絕對值相同，符號相反絕對值相同，符號相同絕對值相反，符號相同絕對值相反，符號相反霍爾元件采用恒流源激勵是為了。A.提高靈敏度 B.克服溫漂 C.減小不等位電勢減小霍爾元件的輸出不等位電勢的辦法是^。單晶直探頭發(fā)射超聲波時，是利用壓電晶片的B__。A.壓電效應 B.逆壓電效應 C.電渦流效應 D.熱電效應單晶直探頭接收超聲波時，是利用壓電晶片的^^。A.壓電效應 B.逆壓電效應 C.電渦流效應的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電勢就越大。A.熱端直徑 B.熱端和冷端的溫度C.熱端和冷端的溫差 D.熱電極的電導率測量CPU散熱片的溫度應選用C型的熱電偶。A.普通 B.鎧裝 C.薄膜 D.熱電堆測量鍋爐煙道中的煙氣溫度，應選用_A型的熱電偶。A.普通 B.鎧裝 C.薄膜 D.熱電堆測量100m深的巖石鉆孔中的溫度，應選用B__型的熱電偶。A.普通 B.鎧裝 C.薄膜 D.熱電堆在熱電偶測溫回路中經常使用補償導線的最主要的目的是__C。A.補償熱電偶冷端熱電勢的損失 B.起冷端溫度補償作用C.將熱電偶冷端延長到遠離高溫區(qū)的地方 D.提高靈敏度下圖中，在補償導線延長熱電偶后，新的冷端在_B—。A.溫度為、處 B.溫度為t2處C.溫度為t3處 D.毫伏表接線端子上在實驗室中測量金屬的熔點時，冷端溫度補償采用—C.，可減小測量誤差。A.計算修正法B.在實驗室中測量金屬的熔點時，冷端溫度補償采用—C.，可減小測量誤差。A.計算修正法B.儀表機械零點調整法C.冰浴法D.冷端補償器法（電橋補償法）在車間，用帶微機的數(shù)字式測溫儀表測量爐膛的溫度時，應采用B較為妥當。A.計算修正法B.儀表機械零點調整法A.計算修正法B.儀表機械零點調整法C.冰浴法D.冷端補償器法（電橋補償法）用鎳鉻-鎳硅（K）熱電偶測溫度，已知冷端溫度t0為40?C，用高精度毫伏表測得這時的熱電勢為mV，求被測點溫度。答：BA.741CB.740CC.40CD.29.184C1:作端制度/V熱電動靜/mV工作瞄度此熱電動勢/rtiV匚作端曲度焦電動染/mV；工作亳溫度熱電動勢/mV-18G24Q9.747砌27.4471OSD44.359-\7Q-535425010.15367027.869109044.740-160-5,14126010,561&S028.289U0045.119-150-4.91327010.971690Z8.710H1O45.497-140-4&9制11,3827W29129112045.873-1.30-441129C11.79571029.5淺J13O46.249-120-4.13830012.20972029.965114J)46.623-110-3.852「31012,6247303O.3S211504^.995-100-3.554320304074030-798116047.367-90-3.24333C13.45775031.213117047.7370。.麗42017一243&40J4-908126051.1MM)100.39743017-667850蹈.313127051.355200.79844018.的1S60奏加1獺51.70?30L30345018516870況,121L1290I52.060401.612頌18.94188036.324130052,-110502.02347019.36689036.92513】。53.759印2,43640019.792頗37.326LS2G53-106TOC\o"1-5"\h\z曬太陽取暖利用了 C。A.光電效應 B.光化學效應 C.光熱效應D.感光效應光敏二極管屬于。A.外光電效應B.內光電效應 C.光生伏特效應光電池屬于 C。A.外光電效應B.內光電效應C.光生伏特效應光敏二極管在測光電路中應處于^偏置狀態(tài)。A.正向 B.反向 C.零111.溫度上升，光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管的暗電流。A.上升 B.下降 C.不變116.欲利用光電池在燈光（約200lx）下驅動液晶計算器（V）工作，必須將__C—片光電池串聯(lián)起來才能正常工作。片片片片在光線的作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為^^。A.光電效應B.內光電效應 C.外光電效應在光線的作用下能使物體電阻率改變的現(xiàn)象^^。A.光電效應B.內光電效應 C.外光電效應光敏電阻的性能好、靈敏度高，是指給定電壓下^。A.暗電阻大 B.亮電阻大C.暗電阻與亮電阻差值大D.暗電阻與亮電阻差值小光敏電阻適于作為 A。A.光的測量元件 B.光電導開關元件C.加熱元件 D.發(fā)光元件工程（工業(yè)）中，熱電偶冷端補償方法有 D。A.計算修正法 B.溫度修正法 C.恒溫法 D.冷端延長法實用熱電偶的熱電極材料中，用的較多的是^_L。A.純金屬 B.非金屬C.半導體D.合金在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，弓|起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為 D。A.磁電效應 B.外光電效應 C.光生伏特效應 D內光電效應130.光敏三極管工作時 A?；鶚O開路、集電結反偏、發(fā)射結正偏基極開路、集電結正偏、發(fā)射結反偏基極接電信號、集電結正偏、發(fā)射結反偏三、填空題傳感器是指一個能將被測的非電量變換成丑用輸出信^_的器件。傳感器通常由 敏感元件 ，轉換元件和 測量轉換電路 組成。敏感元件是將被測量轉化成與被測量有確定關系更易于轉換的非電量—。轉換元件是將輸入量轉化成 電參量輸出 。測量轉換電路的作用是傳感元件輸出的電參量轉化成易于處理的電壓、電流或頻率量。任何測量都不可能絕對真值 ，都存在誤差。絕對誤差，即測量值與真值 的差值。真值可以分為 理論真值、約定真值 和 相對真值 三種。根據(jù)被測量是否隨時間變化，測量分為 靜態(tài)測量 和動態(tài)測量。根據(jù)測量的過程的不同，測量分為 直接測量 、間接測量TOC\o"1-5"\h\z和 。根據(jù)測量結果的顯示方法，測量分為模擬式測量 和數(shù)字式測量。根據(jù)測量時是否與被測量對象接觸，測量可分為 接觸測量 和非接觸測量 。測量地震屬于非接觸測量 測量。17.傳感元件的作用是將非電量轉換為—電^^。測量轉換電路有 單臂工作橋、 半橋工作方式和全橋工作方式三種工作方式。金屬應變片分為 金屬絲式、金屬箔式 和金屬薄膜式 三種。電橋的三種工作方式中， 全橋工作方式 的靈敏度最高，_半橋工作方式次之，單臂工作橋 靈敏度最低。從材料來看，金屬熱電阻目前應用比較廣泛的有 鉑熱電阻和銅熱電阻兩種;某熱電阻的分度號為Pt100，其中100的含義是0°C時的阻值。58.半導體熱敏電阻按溫度系數(shù)可分為 PTC熱敏電阻、NTC熱敏電阻和CTR熱敏電阻。電感式傳感器可分為 自感式、互感式和電渦流三大類。為了提高傳感器的靈敏度，減小非線性誤差，常常把傳感器做成—動形式 。變面積電容傳感器的輸出特性是里^的，因此靈敏度是常數(shù)。用電渦流傳感器探測地雷屬于非接觸式 測量。自感式傳感器常見的形式有變隙式，變面積式和螺線萱^_。為了提高自感傳感器的靈敏度我們使用了 差動形式 。電容式傳感器中，變間隙式一般用于測量的位移。電容式傳感器可分為—變面積式 、變介電常數(shù)式—和—變間隙式三種。差動式電感傳感器的優(yōu)點有改善非線性度、提高靈敏度和提高傳感器的穩(wěn)定性 。86.霍爾效應在金屬中發(fā)現(xiàn)的，在高純度半導體中表現(xiàn)較為顯著。88.霍爾集成元件可分為 線性型和開關型兩大類。93.將超聲波轉化為電信號是利用壓電材料的正壓電效應 。96.壓電式傳感器的測量轉換電路有電壓放大電路和電荷放大電路。熱電效應的本質是也山^^^本身吸收了外部的熱能，在內部轉換為電能的一種物理現(xiàn)象。熱電偶傳感器是將 熱能轉換成電能 的一種測溫傳感器。光電效應可分為光電效應， 外光電效應和光生伏特效應三種類型。基于內光電效應的光電元件有 光敏電阻、光敏二極管和 光敏三極管 ?；诠馍匦墓怆娫荕電池光敏電阻的工作原理：光敏電阻上可以加電壓，也可以加電壓。加上電壓后，無光照射光敏電阻時，由于光敏電阻的，電路中只有 很小的電流，稱暗電流；有光照射光敏電阻時，其因 ，電路中電流也就增加，稱亮電流。據(jù)光電流的大小，即可推算出入射光 照度的大小。光敏二極管的結構與普通 二極管 類似，它是在正向電壓下工作的。光敏二極管的工作原理：光敏二極管的材料和結構與箜通二極也相似，無光照射光敏二極管時，電路中僅有很小的^反向—電流，相當于二極管截止。128.通常把光電效應分為三類：—內光電效應外光電效應和__光生伏特效應。熱電動勢由兩部分電動勢組成，一部分是兩種導體的―接勉—電動勢，另一部分是單一導體的—溫差—電動勢。130熱電偶產生熱電勢必須具備的基本條件是 兩種不同金屬組成閉合回路和兩端溫度不同。五、計算題1.一線性位移測量儀，當被測位移由5mm變?yōu)?mm時，輸出電壓由3V變?yōu)?，求儀器的靈敏度。1.解：k=四=4.5-3=50°2.有一AX(8-5)x10-3溫度計，它的測溫范圍為0?100°C，精度為級，求：該表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差；當示值分別為20C.80C時的示值相對誤差。2.解：(1)Am=ymxAm=±0.5%x100=±0.5C(2)20C時相對誤差：yx=(±0.5/20)x100%=±2.5%80C時相對誤差：yx=(±0.5/80)x100%=±0.525%已知待測拉力約為70N左右?，F(xiàn)有兩只測力儀表，一只為級，測量范圍為0?500N；另一只為級，測量范圍為0?100N。問選用哪一只測力儀表較好為什么解：用級表測量時，可能出現(xiàn)的最大示值相對誤差為：yx=Am1x100%=500x°?5%x100%=3.572%x用級表測量時，可能出現(xiàn)的最大示值相對誤差為：yx=Am1x100%=100x1.0%x100%=1.428%x計算結果表明，用級表比用級表的示值相對誤差小。所以更合適。欲測240V左右的電壓，要求測量示值相對誤差的絕對值不大于％。問：若選用量程為250V電壓表，其精度比選擇哪一級若選用量程為300V和500V的電壓表，其精度應分別選哪一級4.解：y1=金x100%<0.6%

△=△=量程為250V的選級量程為300V的選級量程為500V的選級S=Ax100量程為250V的選級量程為300V的選級量程為500V的選級TOC\o"1-5"\h\zA 250A 1.44S=——x100<——x100<0.48A 300A 1.44S=——X100<——X100<0.28A 500被測電壓的實際值為10V，現(xiàn)有精度等級為級，量程為150V和精度等級為級，量程為15V的兩種電壓表，試問選擇哪一種電壓表較好5.解：用精度等級為級的儀表測量時，最大標稱相對誤差為10X100y=±—m1X100%= _X100%10X100用精度等級為級的儀表測量時，最大標稱相對誤差為=±七X100%=15X2,5X100%=3.75%A 10x100由此可得y<y，顯然用精度等級為級的儀表測量比用精度等級為級的儀表測量更合適。因此，在選用傳感器時應同時兼顧精度等級和量程。用一臺3位（俗稱3位半）。精度為級（已包含最后一位的+1誤差）的數(shù)字式電子溫度計，測量汽輪機高壓蒸汽的溫度，數(shù)字面板上顯示出如下圖所示的數(shù)值。假設其最后一位即為分辨力，求該儀表的：（1） 分辨力和分辨率。（2） 可能產生的最大滿度相對誤差和絕對誤差。（3） 被測溫度的示值。（4） 示值相對誤差。（5） 被測溫度實際值的上下限。（提示：該三位半數(shù)字表的量程上限為199.9°C，下限為0°C）解：（1）分辨力為0.1C；分辨率是分辨力除以儀表的滿度量程；該三位半數(shù)字表的量程上限為199.9C；所以分辨率為即％。（2） 最大滿度相對誤差：%絕對誤差：土％X=±1C（3） 被測溫度的示值為：Y=—x100%=-^Lx100%=0.55%（4） 示值相對誤差： 氣 180.6（5） 被測溫度實際值的上下限：土1數(shù)字式電子溫度計面板示意圖銅電阻Cu50的阻值Rt與溫度t的關系可近似用Rt=R0（1+at）表示。已知溫度系數(shù)a為=X10-3C-1,求（1）根據(jù)上述表達式計算當溫度為1000C時的銅電阻值（2）通過給出的分度表查出1000C時的銅電阻值,并求標稱相當誤差。解：將t=100,R0=50,a=X10-30代入式Rt=R0（1+at）中，得出Rt=Q,查表知銅電阻值為Q。y=4X100%=^003X100%=0.04%標稱相對誤差： 氣 71-4310.用壓電式傳感器測量一個按正弦變化的力，壓電元件用兩片壓電陶瓷并聯(lián)，壓電系數(shù)d=200X10一12C/N,電荷放大器的反饋電容C=2000pF,輸出電壓fu=5sin3tVoo求用在壓電式傳感器上的正弦力為多少10.解：由Q=dF及U。——Cf可F=US得d代入數(shù)值可得F=50sinst（N）11.用壓電式加速度計及電荷放大器測量振動加速度，若傳感器的靈敏度為70pC/g（g為重力加速度），電荷放大器靈敏度為10mV/pC,試確定輸入3甘（平均值）加速度時，電荷放大器的輸出電壓U0（平均值，不考慮正負號），并計算此時該電荷放大器的反饋電容Cfo11.解：V70X3X10=210。Mv=VCf=1/K=1/=100PF已知變面積式電容傳感器的電容兩極板間距離為10mm,e=50pF/m,電容兩極板的幾何尺寸均為30mmX20mmX5mm，在外力作用下，動極板xAC=C-C=-C-在原位置上向外移動了10mm，試求ACo13.解：由 x0 %及廠eAeabC= = 0dd可得△C一些d，代人數(shù)值可得△€<pF當Ux=時，計算被測點溫度tx。如果A'、B'換成銅導線，此時Ux=，再求tx。直接將熱電極A、B焊接在鋼板上，是利用了熱電偶的什么定律用鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶測溫度，已知冷端溫度t°為40°C，用高精度毫伏表測得這時的熱電勢為mV，求被測點溫度。14.解：查上表得孔(50°C,0°C)=mV。根據(jù)式(7-4)可得Eab(t,0C)=Eab(t,50C)+Eab(50C,0C)=(+)mV=mV反查上表，得到t=750C/r/