傳感器與檢測(cè)技術(shù)試卷及答案61682試題

增大B。不變C.減少D.變?yōu)榱闳?jiǎn)答題增大B。不變C.減少D.變?yōu)榱闳?jiǎn)答題(30分)1。試比較自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的異同？變面積式和螺旋式等。不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上，自感式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為電感線圈的電感值變化。差動(dòng)變壓線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變的內(nèi)光電效應(yīng),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(nèi)部產(chǎn)生.已知空氣隙的長(zhǎng)度為x1和x2,空氣隙的面積為S，磁導(dǎo)率為μ，線圈匝數(shù)W不變）.解：Rm又2Rml0A重復(fù)性B線性度C靈敏度D固有頻率2誤差分類，下列不屬于的是（B)A系統(tǒng)誤差B絕對(duì)誤差C隨機(jī)誤差D粗大誤差A(yù)、接近真值B、偏離擬合直線C、正反行程不重合D、重復(fù)性4、傳感器的組成成分中，直接感受被側(cè)物理量的是（B）A、轉(zhuǎn)換元件B、敏感元件C、轉(zhuǎn)換電路D、放大電路5、傳感器的靈敏度高，表示該傳感器（C）A工作頻率寬B線性范圍寬C單位輸入量引起的輸出量大D允許輸入量大6下列不屬于按傳感器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是(B)A應(yīng)變式傳感器B化學(xué)型傳感器C壓電式傳感器D熱電式傳感器7傳感器主要完成兩個(gè)方面的功能：檢測(cè)和（D）A測(cè)量B感知C信號(hào)調(diào)節(jié)D轉(zhuǎn)換A多次測(cè)量B同次測(cè)量C正反行程D不同測(cè)量9、儀表的精度等級(jí)是用儀表的（C）來表示的.A相對(duì)誤差B絕對(duì)誤差C引用誤差D粗大誤差二、判斷1。在同一測(cè)量條件下,多次測(cè)量被測(cè)量時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)保持不變,或在改變條件時(shí)，按10傳感器(或測(cè)試儀表）在第一次使用前和長(zhǎng)時(shí)間使用后需要進(jìn)行標(biāo)定工作，是為了確定傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（√）1、什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡(jiǎn)述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特性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(dòng)態(tài)特性?輸入量為常量或變化極慢時(shí)傳感器輸入—輸出特性。在時(shí)域條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿2、繪圖并說明在使用傳感器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，相對(duì)真值、測(cè)量值、測(cè)量誤差、傳感器輸入、輸出特性的概念以及它們之間的關(guān)系。答：框圖如下:測(cè)量值是通過直接或間接通過儀表測(cè)量出來的數(shù)值。測(cè)量誤差是指測(cè)量結(jié)果的測(cè)量值與被測(cè)量的真實(shí)值之間的差值。當(dāng)測(cè)量誤差很小時(shí)，可以忽略，此時(shí)測(cè)量值可稱為相對(duì)真值.）A人體體重B車道的壓緊力C車刀在切削時(shí)感受的切削力的變化量D自來水管壓力4.光纖傳感器的工作原理是擾的原因是.干擾的耦合通道(√)常用于測(cè)量大位移的傳感器有應(yīng)變電阻式。(×）差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引標(biāo)準(zhǔn)差為單次測(cè)量的1/n。（×）6。線性度就是非線性誤差.(×）7。傳感器由被測(cè)量，敏感元件，轉(zhuǎn)換元）A人體體重B車道的壓緊力C車刀在切削時(shí)感受的切削力的變化量D自來水管壓力4.光纖傳感器的工作原理是擾的原因是.干擾的耦合通道(√)常用于測(cè)量大位移的傳感器有應(yīng)變電阻式。(×）差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引標(biāo)準(zhǔn)差為單次測(cè)量的1/n。（×）6。線性度就是非線性誤差.(×）7。傳感器由被測(cè)量，敏感元件，轉(zhuǎn)換元用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。–）A.兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)2nn3、從傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性考慮,詳述如何選用傳感器.答:考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標(biāo),選用線性度大、遲滯小、重復(fù)性好、分辨力強(qiáng)、穩(wěn)定速變化，即具有很短的暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間或者應(yīng)具有很寬的頻率響應(yīng)特性.4、什么是系統(tǒng)誤差?系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么?如何減小系統(tǒng)誤差?答：當(dāng)我們對(duì)同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí),如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。①工具誤差:指由于測(cè)量?jī)x表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。②方法誤差：指由于對(duì)測(cè)量方法研究不夠而引起的誤差。③定義誤差：是由于對(duì)被測(cè)量的定義不夠明確而形成的誤差.④理論誤差：是由于測(cè)量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測(cè)量所引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測(cè)量?jī)x表的安裝或放置不正確所引起的誤差。⑦個(gè)人誤差：是指由于測(cè)量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。三．計(jì)算一、測(cè)得某檢測(cè)裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：XXy1。12。64。55。7 Lmax100%0.357%FS厘米,若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，試求在99。73%的置信概率下，對(duì)被測(cè)物體長(zhǎng)度的最小解：x53、等精度測(cè)量某電阻10次，得到的測(cè)量如下：R6—167.88ΩR7—168.00ΩR8—167。85ΩR9—167。82Ω求：10次測(cè)量的算術(shù)平均值，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差n=0。18nn=流電橋能更好的完成這一任務(wù)。使用相敏整流電路，輸出電壓不僅能反映銜鐵位移的大小和方向,而且還消除了零調(diào)制形式,流電橋能更好的完成這一任務(wù)。使用相敏整流電路，輸出電壓不僅能反映銜鐵位移的大小和方向,而且還消除了零調(diào)制形式,將光纖傳感器分為強(qiáng)度調(diào)制型，偏振調(diào)制型，頻率調(diào)制型，相位調(diào)制型。(對(duì))9。光敏二極管在測(cè)光指測(cè)量結(jié)果的測(cè)量值與被測(cè)量的真實(shí)值之間的差值。當(dāng)測(cè)量誤差很小時(shí)，可以忽略，此時(shí)測(cè)量值可稱為相對(duì)真值.系5。在下述位移傳感器中，既適宜于測(cè)量大的線位移，又適宜于測(cè)量大的角位移的是(C）A．電容式傳感器BA。電子B。電壓C.電感D。電阻A．電阻B．電容C．電壓D．電荷A．靈敏度高B．溫度穩(wěn)定性好C．參數(shù)一致性高D．接口電路簡(jiǎn)單4、當(dāng)半導(dǎo)體材料某一軸向受外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱(B)A.光電效應(yīng)B.壓阻效應(yīng)C.壓電效應(yīng)D?；魻栃?yīng)5、導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí),其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象，稱（A）A.應(yīng)變效應(yīng)B。光電效應(yīng)C。壓電效應(yīng)D?；魻栃?yīng)A.相鄰橋臂同變輸入電壓相加B。相鄰橋臂差變輸入電壓相減C.相對(duì)橋臂同變輸入電壓相加D。相對(duì)橋臂差變輸入電壓相加7、利用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。–）A.兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B。兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián)C。兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D。兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片8、按輸出信號(hào)的性質(zhì)分類,應(yīng)變式位移傳感器是一種（A）A．模擬量傳感器B計(jì)數(shù)型傳感器C代碼型傳感器D開關(guān)型傳感器A壓阻式位移傳感器B電感式位移傳感器C電渦流式位移傳感器D壓電式位移傳感器10、半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率（B)A。上升B.迅速下降C。保持不變D。歸零二判斷題3、熱回路的熱電動(dòng)勢(shì)的大小不僅與熱端溫度有關(guān)，而且與冷端溫度有關(guān)。(√）5、將電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上，就可以分別做成測(cè)力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。10、差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為0。(√)1。簡(jiǎn)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(bǔ)償作用。答原則有1）貼在應(yīng)變最敏感部位，使其靈敏度最佳；單臂電橋無(wú)溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。答:金屬電阻的應(yīng)變電阻效應(yīng)-—當(dāng)金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將相應(yīng)3。為什么要對(duì)應(yīng)變片式電阻傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,分析說明該類型傳感器溫度誤差補(bǔ)償方之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時(shí)會(huì)產(chǎn)生與真實(shí)應(yīng)變同數(shù)量級(jí)的誤差。②方法：自補(bǔ)償法線路補(bǔ)償法電路中應(yīng)處于反向偏置狀態(tài)。(對(duì)）10。磁電式傳感器是利用導(dǎo)體和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。–）A.兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)應(yīng)地發(fā)生變化.3。為什么要對(duì)應(yīng)變片式電阻傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,分析說明該類型傳感器溫度誤差補(bǔ)償方法。答從傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性考慮,詳述如何選用傳感器.答:考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標(biāo),選用線性度R電路中應(yīng)處于反向偏置狀態(tài)。(對(duì)）10。磁電式傳感器是利用導(dǎo)體和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。–）A.兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)應(yīng)地發(fā)生變化.3。為什么要對(duì)應(yīng)變片式電阻傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,分析說明該類型傳感器溫度誤差補(bǔ)償方法。答從傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性考慮,詳述如何選用傳感器.答:考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標(biāo),選用線性度R4UcdUcbUdbEE4R2E略去的二次項(xiàng)，即可得UE③abUcd1、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路，圖中R2=R3=固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的ccd2Rd3R證明：RRRRRRRRRRRRR2ERRR2RR2、圖為一直流應(yīng)變電橋，E=4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求:①R1為應(yīng)變片其余為外接電阻，R1增量為△R1=3。5Ω時(shí)輸出U0=?。②R1、R2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變極性大小相同其余為電阻,電壓輸出U0=?。③R1、R2感受應(yīng)變極性相反,輸出U0=？。④R1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片,對(duì)臂同性，鄰臂異性，電壓輸出U0=?。④解：①②2。差動(dòng)變壓器是把被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換成線圈互感量的變化.（√）9。電渦流式傳感器可以無(wú)接觸地測(cè)量各種振動(dòng)的幅值（√）RR21流都有很多,但暗電流只有一個(gè)；。暗電流大,光電流小的光敏電阻靈敏度越高。（錯(cuò))5.壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電效應(yīng)，是一種典型的無(wú)源傳感器(對(duì)）流都有很多,但暗電流只有一個(gè)；。暗電流大,光電流小的光敏電阻靈敏度越高。（錯(cuò))5.壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電效應(yīng)，是一種典型的無(wú)源傳感器(對(duì)）6.壓電式傳感器適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量和靜態(tài)測(cè)基于(B).A、入射光的頻譜與光電流的關(guān)系；B、光的折射定律；C、光的衍射；D、光的強(qiáng)度與光電流的關(guān)特性的概念以及它們之間的關(guān)系。答：框圖如下:測(cè)量值是通過直接或間接通過儀表測(cè)量出來的數(shù)值。測(cè)量誤差是L02。在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)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3。不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（D）。A。位移B。材質(zhì)鑒別C。探傷D。非金屬材料A。增大鐵芯直徑B.選擇較高的激磁電壓頻率C。降低線圈的Q值D。提高激磁電源電壓6.為了使傳感器具有較好的線性度，一般取測(cè)量量范圍為線圈骨架長(zhǎng)度的(D）.A。自感式傳感器B。差動(dòng)變壓器C。電渦流式傳感器D。電容式傳感器A.變極板面積型B.變極距型C。變介質(zhì)型D。容柵型A。增大B。不變C.減少D.變?yōu)榱愦?自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器相同點(diǎn)：工作原理都是建立在電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上，都可以分為變氣隙式、變面積式和螺旋式等。不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上，自感式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為電感線圈的電感值變化。差動(dòng)變壓器式電感式傳感器是把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換為傳感器互感的變化，傳感器本身是互感系數(shù)可變的變壓器。2。自感式傳感器測(cè)量電路的主要任務(wù)是什么？變壓器式電橋和帶相敏檢波的交流電橋，哪主要任務(wù)：把被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成自感L的變化，通過一定的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或者電流輸出。鐵位移的大小和方向,而且還消除了零點(diǎn)殘余電壓的影響.3.以自感式傳感器為例說明差動(dòng)式傳感器可以提高其靈敏度的原理.答：?jiǎn)螛O式自感傳感器的靈敏度為:SlLl002l0差動(dòng)式傳感器的靈敏度為：S0101l02l0由此可見,與單極式比較其靈敏度提高一倍，非線性大大減小.:①在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)及柵絲與試件膨脹系數(shù)（與）之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有正壓電效應(yīng)。反過來，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上外加電場(chǎng)時(shí),它就會(huì)產(chǎn)生變形,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。壓電加變效應(yīng)和熱電阻效應(yīng)？答:金屬電阻的應(yīng)變電阻效應(yīng)-—當(dāng)金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將相應(yīng)地發(fā)生變化.3:①在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)及柵絲與試件膨脹系數(shù)（與）之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有正壓電效應(yīng)。反過來，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上外加電場(chǎng)時(shí),它就會(huì)產(chǎn)生變形,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。壓電加變效應(yīng)和熱電阻效應(yīng)？答:金屬電阻的應(yīng)變電阻效應(yīng)-—當(dāng)金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將相應(yīng)地發(fā)生變化.3。為什么要對(duì)應(yīng)變片式電阻傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償,分析說明該類型傳感器溫度誤差補(bǔ)償方法。答WUdUdU空氣隙的長(zhǎng)度為x1和x2,空氣隙的面積為S，磁導(dǎo)率為μ，線圈匝數(shù)W不變）.Rm又RmIWRmLInniSlW2WRmlx2x2nnl00S假設(shè)運(yùn)放增益A=∞，輸入阻抗Z=∞；試推導(dǎo)輸出電壓U0與極板間距的關(guān)系,并分析其工作解:IcUcUIXOcUXcdUS式中負(fù)號(hào)表示輸出電壓U0的相位與電源電壓反相。上式說明運(yùn)算放大器的輸出電壓與極板間距離d線性關(guān)系.運(yùn)算放大器電路解決了單個(gè)變極板間距離式電容傳感器的非線性問題。但要求Zi及放大倍數(shù)K足夠大。為保證儀器精度,還要求電源電壓Ui的幅值和固定電容C一．選擇題.1。將超聲波（機(jī)械振動(dòng)波）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的(C）是用儀表的（C）來表示的.A是用儀表的（C）來表示的.A相對(duì)誤差B絕對(duì)誤差C引用誤差D粗大誤差二、判斷1。在同一測(cè)量條件下,多次速度計(jì)是利用正壓電效應(yīng)工作的.如圖，在測(cè)量時(shí)傳感器底座與試件剛性固定，當(dāng)感受振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊慣性很小,荷產(chǎn)生7.人造衛(wèi)星的光電池板利用(A)A光電效應(yīng)B光化學(xué)效應(yīng)C光熱效應(yīng)D感光效應(yīng)8.光電池屬于（C）慮溫度補(bǔ)償作用；單臂電橋無(wú)溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。2．什么是金屬導(dǎo)體的電阻－應(yīng)A應(yīng)變效應(yīng)B電渦流效應(yīng)C壓電效應(yīng)D逆壓電效應(yīng)2。在光線作用下，半導(dǎo)體電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象（B）A外光電效應(yīng)B內(nèi)光電效應(yīng)C光電發(fā)射D都不是A人體體重B車道的壓緊力C車刀在切削時(shí)感受的切削力的變化量D自來水管壓力5。在下述位移傳感器中，既適宜于測(cè)量大的線位移，又適宜于測(cè)量大的角位移的是(C）A．電容式傳感器B．電感式傳感器C光柵式傳感器D電阻式傳感器A、沿光軸方向施加作用力，不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，也沒有電荷產(chǎn)生B、沿光軸方向施加作用力，不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng),但會(huì)有電荷產(chǎn)生C、沿光軸方向施加作用力，會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，但沒有電荷產(chǎn)D沿光軸方向施加作用力,會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng),也會(huì)有電荷產(chǎn)生A光電效應(yīng)B光化學(xué)效應(yīng)C光熱效應(yīng)D感光效應(yīng)A外光電效應(yīng)B內(nèi)光電效應(yīng)C光生伏特效應(yīng)D不知道9。固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（C）A．PN結(jié)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(guān)集成電路D．NPN型晶體管集成電路A、減小激勵(lì)電流B、減小磁感應(yīng)強(qiáng)度C、使用電橋調(diào)零電位器一．判斷題。1。磁電式傳感器不需要輔助電源，就能把被測(cè)對(duì)象的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電信號(hào),是一2。編碼器以其高精度高分辨率和高可靠性而被廣泛應(yīng)用于各種位移的測(cè)量.(對(duì)）5.壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電效應(yīng)，是一種典型的無(wú)源傳感器(對(duì)）7。光電效應(yīng)可分為內(nèi)光電效應(yīng)，外光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三種類型。（對(duì)）9。光敏二極管在測(cè)光電路中應(yīng)處于反向偏置狀態(tài)。(對(duì)）10。磁電式傳感器是利用導(dǎo)體和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)的.而霍爾式傳感器為霍爾元件在磁場(chǎng)中有電磁效應(yīng)（霍爾效應(yīng)）而輸出電勢(shì)的.霍爾式傳感器可用來測(cè)答：把兩塊光柵距相等的光柵面向?qū)ΟB合在一起，中間留有很小的間隙.并使兩者的柵線之間形成一個(gè)很小的夾角Q，這樣就可以看到在近于垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋,這些條紋叫莫爾條紋。電子逸出物體表面的外光電效應(yīng),這類元件