傳感器技術(shù)及應(yīng)用試卷

《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》科期考試題考試類型：理論考試時間：90分鐘出題老師：韋艷云考試班級：考生姓名：考生學(xué)號：卷面成績：一、填空題（每空2分，共20分）1、 傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)有—靈敏度 、 線性度 、遲滯性和重復(fù)性。2、 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金屬_- 。3、 導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化而變化的物理現(xiàn)象為導(dǎo)體的熱阻效應(yīng)。金屬熱電阻就是基于這一效應(yīng)測量溫度的。熱電阻主要有 鉑熱電阻 和銅熱電阻。4、 已知某傳感器的靈敏度為K0,且靈敏度變化量為AK。，則該傳感器的相對靈敏度誤差計算公式為rs^（AK0/K0）X1OQ%5、 電阻應(yīng)變片在應(yīng)力作用下電阻率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變 效應(yīng)。6、 電阻應(yīng)變片的測量電路主要有直流電橋和交流電橋，其中直流電橋中又有單臂電橋、半橋和 全橋 。7、 光纖的核心是由折射率較大的 光纖 和折射率較小的包層構(gòu)成的雙層同心圓柱結(jié)構(gòu)。8、 用于制作壓電傳感器的常用壓電材料是—石英晶體 、壓電陶瓷。二、判斷題（對的打““”，錯的打“X”，每題2分，共20分）1、 壓電式傳感器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，適合于頻率較低的被測量的測量，甚至是靜態(tài)量的測量。（X）2、 光敏電阻的暗電阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是說暗電流要小，亮電流要大。這樣光敏電阻的靈敏度就高。（V）3、 真值是指一定的時間及空間條件下，某物理量體現(xiàn)的真實數(shù)值。真值是客觀存在的，而且是可以測量的。（X）4、 置信系數(shù)取不同典型值時，具有不同的置信概率。置信系數(shù)越高，置信水平則越低，表明對測量精度的要求越低。（V）5、 一階裝置動態(tài)特性的主要參數(shù)是時間常數(shù)t,一般希望它越大越好。（X）6、 差動變壓器式傳感器的兩個次級線圈在聯(lián)接時反向串聯(lián)。（V）7、 LTI系統(tǒng)的靈敏度是時間的線性函數(shù)。（X）

8、 渦流傳感器一般采用高頻投射式或低頻反射式兩種方式測量。（X）9、 凡能夠測量量位移和速度的檢測原理都可以用于加速度和振動的測量。（V）10、 虛擬儀器的所有儀器面板和顯示器都是在計算機監(jiān)視器上模擬的。（V）三、選擇題（每題2分，共30分）1、 屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（D）。A、固有頻率B、臨界頻率 C、阻尼比 D、重復(fù)性2、 下列哪一項不屬于檢測儀表的組成部分（A）A、控制部分 B、傳感部分C、顯示記錄部分D、轉(zhuǎn)換放大部分3、 產(chǎn)生應(yīng)變片溫度誤差的主要原因有（A）A、電阻絲有溫度系數(shù) B 、試件與電阻絲的線膨脹系數(shù)相同C、電阻絲承受應(yīng)力方向不同 D 、電阻絲與試件材料不同4、 將電阻應(yīng)變片貼在（C）上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。A、質(zhì)量塊 B、導(dǎo)體C、彈性元件 D、機器組件5、 渦流式壓力傳感器利用渦流效應(yīng)將壓力的變化變換成線圈的（D）A、電阻變化 B、電容變化C、渦流變化 D、阻抗變化6、 （C ）測量轉(zhuǎn)換電路解決了變極距式電容式傳感器的非線性問題。A、橋式 B、調(diào)頻式 C、運算放大器式7、 光敏電阻的性能好、靈敏度高，是指給定電壓下（C）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8、 電阻式半導(dǎo)體氣敏傳感器有三種結(jié)構(gòu)，其中（B）是工藝最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種。A、薄膜型 B、厚膜型C、燒結(jié)型9、 要使直流電橋輸出電壓為零的條件是（B）A、A、RR>RR1324C、RR<RR D、132410、下列屬于氧化性氣體的是（DA、一氧化碳B、碳?xì)溲趸顱、RR=RR1324RR>=RR1324）。C、酒類D、氮氧化物11、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(chǎn)生此心理作用的主要因素是（B）。A.絕對誤差B.示值相對誤差 C.滿度相對誤差 D.精度等級12、應(yīng)變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補償功能，應(yīng)選擇（C ）測量轉(zhuǎn)換電路。A.單臂半橋 B.雙臂半橋 C.四臂全橋D.獨臂13、 當(dāng)天氣變化時，有時會發(fā)現(xiàn)在地下設(shè)施（例如地下室）中工作的儀器內(nèi)部印制板漏電增大，機箱上有小水珠出現(xiàn)，磁粉式記錄磁帶結(jié)露等，影響了儀器的正常工作。該水珠的來源是（C）。從天花板上滴下來的由于空氣的絕對濕度達到飽和點而凝結(jié)成水滴空氣的絕對濕度基本不變，但氣溫下降，室內(nèi)的空氣相對濕度接近飽和，當(dāng)接觸到溫度比大氣更低的儀器外殼時，空氣的相對濕度達到飽和狀態(tài)，而凝結(jié)成水滴14、 在使用測謊器時，被測試人由于說謊、緊張而手心出汗，可用（D）傳感器來檢測。D.濕敏電阻），可測得最大的電D.玻璃薄片A.應(yīng)變片D.濕敏電阻），可測得最大的電D.玻璃薄片15、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入（C容量。A.塑料薄膜B.干的紙 C.濕的紙四、簡答題（共18分）1、 壓電式傳感器測量電路的作用是什么?其核心是解決什么問題?（5分）壓電式傳感器測量電路的作用是將壓電晶體產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，其核心是要解決微弱信號的轉(zhuǎn)換與放大，得到足夠強的輸出信號。2、 簡述熱電偶測溫原理？（5分）熱電效應(yīng)就是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，回路中就會產(chǎn)生一個電動勢，該電動勢的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點的溫度有關(guān)。熱電偶測溫就是利用這種熱電效應(yīng)進行的，將熱電偶的熱端插入被測物，冷端接進儀表，就能測量溫度。3、 常用的半導(dǎo)體光電元件有哪些?它們的電路符號如何?（8分）常用的半導(dǎo)體光電元件有光敏二極管、光敏三極管和光電池三種。它們的電路符號如下圖所示：

光敏二極管光敏三極管光電池光敏二極管光敏三極管光電池五、計算題（共12分）1、有三臺測溫儀表，量程均為0?800°C，精度等級分別為2.5級、2.0級和1.5級，現(xiàn)要測量500C的溫度，要求相對誤差不超過2.5%，選那臺儀表合理？（6分）解：2.5級時的最大絕對誤差值為20C，測量500C時的相對誤差為4%；2.0級時的最大絕對誤差值為16C，測量500C時的相對誤差為3.2%；1.5級時的最大絕對誤差值為12C，測量500C時的相對誤差為2.4%。因此，應(yīng)該選用1.5級的測溫儀器。2、采用阻值R=120Q靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片與阻值R=120Q的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。當(dāng)應(yīng)變片應(yīng)變?yōu)?000卩時，若要使輸出電壓大于10mV，則可采用何種工作方式（設(shè)輸出阻抗為無窮大）？（6分）解：普=K8=2.0x1000jli=2.0x10-3單臂電橋的輸出電壓：TOC\o"1-5"\h\zU沁1E竺=1x10x2.0x10-3=5mV<10mV0 4R4半橋差動的輸出電壓：1ARU=—E——=10mV0 2R全橋差動的輸出電壓：U=E竺=20mV>10mV0R如右圖所示，試推導(dǎo)變面積式電容傳感器的靈敏度。（10分）解：對于