2012 年 自動檢測技術及應用試題庫 最新經典版 一 填空題 100 個 P1 P3 1 可以進行位移測量的傳感器有 光纖傳感器 差動變壓器 電阻傳感器 2 可以完成溫度測量的有 熱電偶 熱敏電阻 熱釋電 3 半導體式傳感器是 磁敏 霍爾元件 氣敏傳感器 壓阻傳感器 4 光電傳感器有 光電耦合器 色敏傳感器 光纖傳感器 光電二極管 5 用于磁場測量的傳感器 霍爾器件 磁敏晶體管 6 進行振動 或加速度 測量的傳感器 磁電傳感器 壓電傳感器 7 利用物體反射進行非電量檢測的傳感器 超聲波傳感器 紅外傳感器 8 電阻應變片由敏感柵 基片 覆蓋層和引線等部分組成 9 熱敏電阻可分為負溫度系數熱敏電阻和正溫度系數熱敏電阻型兩大類 10 在熱電阻溫度測量系統中 熱電阻的外引線有 兩線制 三線制 四線制 11 熱電偶中熱電勢的大小僅與熱電極材料的性質 兩端點溫度有關 而與熱電極尺寸 形狀及溫度 分布無關 12 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殘余電壓 利用差動變壓器測量位移時如果要求區別位移方 向 或正負 可采用相敏檢波電路 13 塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時 導體內部會產生一圈圈閉合的電 流 利用該原理制作的傳感器稱電渦流傳感器 這種傳感器只能測量金屬物體 14 用激光干涉儀對建筑物的緩慢沉降做長期監測屬于靜態測量 15 電容式傳感器利用了將非電量的變化轉換為電容的變化來實現對物理量的測量 16 變極距型電容傳感器做成差動結構后 靈敏度提高原來的2倍 17 電容式傳感器的優點主要有測量范圍大 靈敏度高 動態響應時間短 機械損失小 結構簡單 適 應性強 18 電容式傳感器主要缺點有寄生電容影響較大 當電容式傳感器用于變間隙原理進行測量時具 有非線性輸出特性 19 電感式傳感器是建立在電磁感應基礎上的一種傳感器 20 電感式傳感器可以把輸入的物理量轉換為線圈的自感系數或線圈的互感系數的變化 并通過測 量電路進一步轉換為電量的變化 進而實現對非電量的測量 21 電渦流傳感器可用于位移測量 振幅測量 轉速測量和無損探傷 22 在測量過程中 被測量與儀表內部的標準量相比較 當測量系統達到平衡時 用已知標準量的值決 定被測量的值 這種測量方式稱為零位式測量 23 Pt100 鉑熱電阻在 0 時的電阻值為100 24 希望線性好 靈敏度高 量程為 1mm 左右 分辨率為 1 m 左右 應選擇螺旋管自感式傳 感器 習題 25 通常把渦流密度減少到表面值1 e處的深度叫做標準滲透深度 26 變面積式電容傳感器的輸出特性是線性的 靈敏度是常數 27 在電介質的極化方向上施加交變電場或電壓 它會產生機械變形 當去掉外加電場時 電介質變形 隨之消失 這種現象稱為逆壓電效應 28 聲波的傳播速度取決于介質的彈性系數 介質的密度以及聲阻抗 29 霍爾元件兩激勵電流端的直流電阻稱為輸入電阻 30 鎳鉻 銅鎳 錳白銅 熱電偶的分度號為E 31 光電池是基于光生伏特效應的光電元件 32 光電斷續器與光電開關都是用來檢測物體的靠近 通過等狀態的光電傳感器 33 感應同步器有直線式和圓盤式兩大類 前者用于測量直線位移 后者用于測量角位移 34 在高頻情況下 地線的共阻抗不但要考慮直流電阻 還要考慮集膚效應和感抗 35 靜電屏蔽線或靜電屏蔽盒對低頻磁場不起隔離作用 36 熱電偶是將溫度變化轉換為電勢的測溫元件 熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉換為電阻變化的測溫元 件 38 熱電阻最常用的材料是鉑和銅 工業上被廣泛用來測量中低溫區的溫度 在測量溫度要求不高 且溫度較低的場合 銅熱電阻得到了廣泛應用 39 熱電阻引線方式有三種 其中三線制適用于工業測量 一般精度要求場合 二線制適用于引 線不長 精度要求較低的場合 四線制適用于實驗室測量 精度要求高的場合 41 制作霍爾元件應采用的材料是半導體材料 因為半導體材料能使截流子的遷移率與電阻率的乘 積最大 而使兩個端面出現電勢差最大 43 按照工作原理的不同 可將光電式傳感器分為光電效應 傳感器 紅外熱釋電傳感器 固體圖像 傳感器和光纖傳感器 44 按照測量光路組成 光電式傳感器可以分為透射式 反射式 輻射式和開關式光電傳感器 45 光電傳感器的理論基礎是光電效應 46 用石英晶體制作的壓電式傳感器中 晶面上產生的電荷與作用在晶面上的壓強成正比 而與 晶片幾何尺寸和面積無關 49 影響金屬導電材料應變靈敏系數 K 的主要因素是導電材料幾何尺寸的變化 50 傳感器的基本特性通常指的是傳感器的輸入和輸出之間的關系特性 51 在傳感器領域 應用比較廣泛的基本電量傳感器有電阻式傳感器 電容式傳感器 電感式傳感器和 電渦流式傳感器 53 壓電式傳感器的工作原理是以晶體的壓電效應為理論依據 54 電阻應變片的工作原理是基于金屬的應變效應 55 傳感器的動態特性包括瞬態響應特性和頻率響應特性 56 霍爾電勢與半導體薄片的厚度成正比 57 溫度傳感器主要用來檢測物體的溫度 58 傳感器是由敏感元件與轉換元件組成的 59 紅外測溫儀是利用熱輻射體在紅外波段的輻射通量來測量溫度的 60 霍爾傳感器是利用霍爾效應原理將被測物理量轉化為電勢的傳感器 61 壓電傳感器的工作原理是以晶體的壓電效應為理論依據 62 熱電偶屬于溫度傳感器 常用來測量物體的溫度 65 濕敏元件除對環境濕度敏感外 對溫度亦十分敏感 67 霍爾傳感器是利用霍爾效應原理將被測量轉換為電勢的傳感器 69 金屬應變片的彎曲半徑越大 其橫向效應也越大 70 固體受到作用力后電阻率發生變化的現象稱為固體的壓阻效應 71 熱電阻傳感器分為金屬熱電阻和半導體熱電阻兩大類 73 光敏二極管是一種利用PN 結單向導電性的結型光電器件 75 電感式傳感器以電和磁為媒介 利用磁場變換引起線圈的自感量或者互感量的變化 把非電量轉換 為電量的裝置 76 熱電偶回路產生的電勢由接觸電勢傳和溫差電勢兩部分組成 77 光電管是利用外光電效應制成的光電元件 78 應變片的敏感元件是敏感柵 79 壓電式傳感器的工作原理是以晶體的壓電效應為理論基礎 80 磁敏二極管是利用磁阻效應進行磁電轉換的 81 熱敏電阻利用半導體電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件 82 光電效應通常分為外光電效應 內光電效應和光生伏特效應 83 金屬應變片的工作原理是基于金屬的應變效應 84 霍爾傳感器的誤差主要包括零位誤差和溫度誤差 85 傳感器的頻率響應特性通常由幅頻特性和相頻特性組成 86 壓電式傳感器的工作原理是以晶體的壓電效應為理論依據 87 常用的基本電量傳感器包括電阻式 電感式和電容式傳感器 88 傳感器按能量變換關系分為有源型和無源型 89 傳感器的核心部分是轉換元件 90 要把微小應變引起的微小電阻變化精確地測量出來 需采用特別設計的測量電路 通常采用電橋 電路 91 電渦流傳感器從測量原理來分 可以分為高頻掃射式和低頻透射式兩大類 92 電感式傳感器可以分為自感式 互感式 渦流式三大類 93 壓電式傳感器可等效為一個電荷源和一個電容并聯 也可等效為一個與電容相串聯的電壓源 94 壓電式傳感器是一種典型的自發電型傳感器 或發電型傳感器 其以某些電介質的壓電效應為 基礎 來實現非電量檢測的目的 95 某些電介質當沿一定方向對其施力而變形時內部產生極化現象 同時在它的表面產生符號相反的電 荷 當外力去掉后又恢復不帶電的狀態 這種現象稱為極化效應 在介質極化方向施加電場時電介 質會產生形變 這種效應又稱電致伸縮效應 96 壓電式電壓放大器特點是把壓電器件的高輸出阻抗變換為傳感器的低輸出阻抗 并保持輸出電壓 與輸入電壓成正比 97 電荷放大器的特點是能把壓電器件的高內阻的電荷源變換為傳感器低內阻的電壓源 以實現阻抗匹 配 并使其輸出電壓與輸入電壓成正比 且其靈敏度不受電纜變化的影響 98 熱電動勢來源于兩個方面 一部分由兩種導體的接觸電勢構成 另一部分是單一導體的溫差 電勢 99 補償導線法常用作熱電偶的冷端溫度補償 它的理論依據是中間溫度定律 100 常用的熱電式傳感元件有熱電偶和熱敏電阻 二 選擇題 110 個 P3 P8 1 工業檢測儀表精度等級常以D作為判斷儀表精度等級的尺度 A 引用誤差 B 允許誤差 C 相對誤差 D 最大引用誤差 2 檢測系統的測量不確定度愈小 表明測量C A 結果與真值愈接近B 精度愈高 C 測量結果的離散程度越小 3 應變式壓力測量中 為提高靈敏度 全橋測量電路要求B A 相鄰橋臂的應變片同時受拉應力或壓應力 B 相對橋臂的應變片同時受拉應力或壓應力 C 無特定要求 4 光學高溫計測得的亮度溫度總比物體的實際溫度A A 低B 高C 相等D 不定 5 在自感式電感傳感器的測量電路中 采用相敏檢波電路 輸出信號 C A 僅反映位移的大小B 僅反映位移方向C 既反映位移的大小 又反映位移方向D 不反 映位移的大小 也不反映位移方向 6 電渦流探頭外殼用的制作材料是 A 不銹鋼B 塑料C 黃銅D 玻璃 7 在電容傳感器中 若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 電容保持常數 電感為變 量D 電容和電感均保持不變 8 將超聲波 機械振動波 轉換成電信號是利用壓電材料的 D A 應變效應B 電渦流效 應C 壓電效應D 逆壓電效應 9 當石英晶體受壓時 電荷產生在 B A 與光軸垂直的面上 B 與電軸垂直的面上 C 與機械軸垂直 的面上 D 與電軸平行的面上 1O 超聲波頻率越高 A A 波長越短 指向角越小 方向性越好B 波長越長 指向角越大 方向性越好 C 波長越短 指向角越大 方向性越好D 波長越短 指向角越小 方向性越差 11 霍爾元件采用恒流源激勵是為了 B A 提高靈敏度B 克服溫漂C 減少不等位 電勢 D 克服零點漂移 12 正常人的體溫為 37 則對應的華氏溫度為 D A 32FB 37FC 68 6FD 98 6F 13 基于外光電效應制成的光電元件是 C A 光敏電阻B 光敏晶體管C 光電倍增 管D 光電池 14 欲精密測量光的照度 光電池應配接 D A 電壓放大器B A D 轉換器C 電荷放 大器D 電流 電壓轉換器 15 不能直接用于直線位移測量的傳感器是 D A 長光柵B 長磁柵C 標準型同步感 應器D 角編碼器 16 在流量檢測儀表中 不需要直管段的體積流量計是B A 差壓式流量計 B 容積式流量計 C 速度式流量計 17 電磁流量計適用于A流體 A 導電 B 各種導電與不導電 C 不導電 18 從氣敏元件與被測氣體接觸到氣敏元件參數達到新的穩定狀態所需要時間稱為 C A 靈敏度 穩定性 響應時間 選擇性 19 具有壓磁效應的磁彈性體叫做 B A 壓電元件 壓磁元件 壓阻元件 霍爾元件 20 光電傳感器的基本原理是基于物質的 B A 壓電效應 光電效應 磁電效應 熱電效應 21 1 金屬絲應變片在測量構件的應變時 電阻的相對變化主要由 B 來決定的 A 貼片位置的溫度變化B 電阻絲幾何尺寸的變化 C 電阻絲材料的電阻率變化D 外接導線的變化 2 不能用渦流式傳感器進行測量的是 D A位移B材質鑒別C探傷D非金屬材料 3 不能采用非接觸方式測量的傳感器是 C A 霍爾傳感器 B 光電傳感器 C 熱電偶 D 渦流傳感器 4 通常所說的傳感器核心組成部分是指 B A 敏感元件和傳感元件B 敏感元件和轉換元件 C 轉換元件和調理電路D 敏感元件 調理電路和電源 5 下列四種光電元件中 基于外光電效應的元件是 C A 光敏二極管B 硅光電池C 光電管D 光導管 6 為提高電橋的靈敏度 可采取的方法是 C A 半橋雙臂各串聯一片電阻應變片 B 半橋雙臂各并聯一片電阻應變片 C 適當提高電橋的電源電壓 D 增大應變片的初始電阻值 7 一階傳感器輸出達到穩態值的 10 到 90 所需的時間是 B A 延遲時間B 上升時間C 峰值時間D 響應時間 8 傳感器的下列指標全部屬于靜態特性的是 C A 線性度 靈敏度 阻尼系數 B 幅頻特性 相頻特性 穩態誤差 C 遲滯 重復性 漂移 D 精度 時間常數 重復性 9 本題為多選題 利用霍爾片 我們可以測量一步到位哪些物理量 ABCD A 磁場 B 電功率 C 載流子濃度 D 載流子類型 10 屬于傳感器動態特性指標的是 B A 重復性B 固有頻率C 靈敏度D 漂移 11 影響金屬導電材料應變靈敏度系數 K 的主要因素是 B A 導電材料電阻率的變化B 導電材料幾何尺寸的變化 C 導電材料物理性質的變化D 導電材料化學性質的變化 12 電阻應變片的線路溫度補償方法有 B 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 恒流源溫度補償電路法 13 如將變面積型電容式傳感器接成差動形式 其靈敏度將 B A 保持不變B 增大為原來的一倍 C 減小一倍D 增大為原來的兩倍 14 試題關鍵字 變間隙式 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 B A 靈敏度增加B 靈敏度減小 C 非線性誤差增加D 非線性誤差不變 15 本題為多選題 電容式傳感器中輸入量與輸出量的關系為線性的有 AB A 變面積型電容傳感器B 變介質型電容傳感器 C 變電荷型電容傳感器D 變極距型電容傳感器 16 試題關鍵字 平衡條件 交流電橋的平衡條件為 B A 相鄰橋臂阻抗值乘積相等B 相對橋臂阻抗值乘積相等 C 相對橋臂阻抗值比值相等D 相鄰橋臂阻抗值之和相等 17 下列說法正確的是 D A 差動整流電路可以消除零點殘余電壓 但不能判斷銜鐵的位置 B 差動整流電路可以判斷銜鐵的位置和運動方向 C 相敏檢波電路可以判斷位移的大小 但不能判斷位移的方向 D 相敏檢波電路可以判斷位移的大小和位移的方向 18 試題關鍵字 測量 本題為多選題 電感式傳感器可以對 ABCD 等物理量進行測量 A 位移B 振動C 壓力D 流量 19 試題關鍵字 壓電式傳感器 石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應對比正確的是 B A 壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應明顯 穩定性也比石英晶體好 B 壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應明顯 穩定性不如石英晶體好 C 石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應明顯 穩定性也比壓電陶瓷好 D 石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應明顯 穩定性不如壓電陶瓷好 20 試題關鍵字 石英晶體 石英晶體在沿電軸 X 方向的力作用下會 D A 不產生壓電效應B 產生逆向壓電效應 C 產生橫向壓電效應D 產生縱向壓電效應 21 試題關鍵字 石英晶體的結構 關于石英晶體的結構下列說法正確的是 C A 石英晶體具有完全各向異性的特性 B 石英晶體具有完全各向同性的特性 C 石英晶體是介于各向異性和石英晶體具有完全各向異性的晶體 D 以上說法都不對 22 熱電偶的最基本組成部分是 A A 熱電極B 保護管C 絕緣管D 接線盒 23 為了減小熱電偶測溫時的測量誤差 需要進行的溫度補償方法不包括 D A 補償導線法B 電橋補償法C 冷端恒溫法D 差動放大法 24 熱電偶測量溫度時 D A 需加正向電壓B 需加反向電壓 C 加正向 反向電壓都可以D 不需加電壓 25 在實際的熱電偶測溫應用中 引用測量儀表而不影響測量結果是利用了熱電偶的哪個基本定律 A A 中間導體定律B 中間溫度定律 C 標準電極定律D 均質導體定律 26 將一支靈敏度為 0 08 mV C 的熱電偶與電壓表相連 電壓表接線端處溫度為 50 C 電壓表上讀 數為 60mV 則熱電偶熱端溫度為 D C A 600 B 750 C 850 D 800 27 鎳鉻 鎳硅熱電偶靈敏度為 0 04 mV C 把它放在溫度為 1200 處 若以指示儀表作為冷端 此 處溫度為 50 C 則熱電勢大小 B mV A 60 B 46 C 56 D 66 28 已知在某特定條件下材料 A 與鉑配對的熱電勢為 13 967 mV 材料 B 與鉑配對的熱電勢是 8 345 mV 則在此特定條件下 材料 A 與材料 B 配對后的熱電勢為 A mV A 5 622 B 6 622 C 7 622 D 8 622 29 差動變壓器的零點殘余電壓太大時會使其靈敏度 C A 較大增加 不變 下降 略有增加 30 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 恒流源溫度補償電路法 51 1 影響金屬導電材料應變靈敏度 k 的主要因素是 B A 導電材料電阻率的變化 B 導電材料幾何尺寸的變化 C 導電材料物理性質的變化 D 導電材 料化學性質的變化 2 用電容式傳感器測量固體或液體物位時 應該選用 B A 變間隙式 B 變介電常數式C 變面積式D 空氣介質變間隙式 3 通常用電感式傳感器測量 D A 電壓B 磁場強度C 位移D 壓力 4 壓電式傳感器目前多用于測量 B D A 靜態的力或壓力B 動態的力或壓力C 速度D 加速度 5 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 6 霍爾效應中 霍爾電動勢與 B C A 乘積靈敏度成反比B 乘積靈敏度成正比C 霍爾元件的厚度成反D 霍爾元件的厚度成正比 7 工程 工業 中 熱電偶冷端處理方法有 A D A 熱電動勢修正法B 溫度修正法C 0 恒溫法D 冷端延長法 8 差動螺線管式電感傳感器的配用測量電路有 B A 直流電橋B 變壓器式交流電橋C 帶相敏整流的交流電橋D 運算放大器電路 9 光敏二極管工作時 其上 B A 加正向電壓B 加反向電壓C 不需加電壓D 加正向 反向電壓都可以 10 光敏三極管的結構 可以看成普通三極管的 C 用光敏二極管代替 A 集電極B 發射極C 集電結D 發射結 61 1 產生應變片溫度誤差的主要原因有 A A 電阻絲有溫度系數 B 試件與電阻絲的線膨脹系數相同 C 電阻絲承受應力方向不同 D 電阻 絲與試件材料不同 2 通常用應變式傳感器測量 C D A 溫度B 速度C 加速度D 壓力 3 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 非線性誤差增加D 非線性誤差減小 4 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 A 正比關系B 反比關系C 無關系 5 螺線管三節式差動變壓器主要由線圈組合 活動銜鐵 導磁外殼組成 其零點殘存電壓產生的主 要原因是 B C A 活動銜鐵的初始位置不合適B 兩二次線圈電器參數和幾何尺寸不對稱C 磁 性材料飽和 6 為了使螺線管式差動變壓器式傳感器具有較好的線性度 通常是 A A 取測量范圍為線圈骨架的 1 10 1 4B 取測量范圍為線圈骨架的 1 2 2 3 C 激勵電流頻率采用中頻D 激勵電流頻率采用高頻 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 光敏二極管工作時 其上 B A 加正向電壓B 加反向電壓C 不需加電壓D 加正向 反向電壓都可以 9 光敏三極管的結構 可以看成普通三極管的 C 用光敏二極管代替 A 集電極B 發射極C 集電結D 發射結 10 霍爾效應中 霍爾電動勢與 B C A 乘積靈敏度成反比B 乘積靈敏度成正比C 霍爾元件的厚度成反D 霍爾元件的厚度成正比 71 1 最適合制作霍爾傳感器的物質是 D A 絕緣體 金屬 P 型半導體 N 型半導體 2 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 非統性誤差增加D 非線性誤差減小 3 在光線作用下 半導體的電導率增加的現象屬于 BD A 外光電效應B 內光電效應 C 光電發射D 光導效應 1 4 互感式電感傳感器又稱為 B A 電流式傳感器 變壓器式傳感器 差動傳感器 渦流傳感器 5 將力學量轉換成電壓 電流等電信號形式的傳感器稱為 A A 力敏傳感器 光電傳感器 智能傳感器 電阻傳感器 6 磁敏傳感器中將被測物理量轉換為電勢的霍爾傳感器是利用 D A 壓電效應原理 力學效應原理 光電效應原理 霍爾效應原理 7 具有壓電效應的物體稱為 D A 磁電材料 光電材料 壓電效應 壓電材料 8 熱電偶在溫度測量中應用非常廣泛 其工作原理是 A A 熱電效應 光電效應 磁電效應 熱敏效應 9 能夠測量大氣濕度的傳感器稱為 B A 溫度傳感器 濕度傳感器 光電器件 熱敏元件 10 為了檢測我們生活環境周圍的有害的氣體的濃度 常采用 C A 濕度傳感器 溫度傳感器 氣敏傳感器 力敏傳感器 81 1 光敏二極管在沒有光照時產生的電流稱為 A A 暗電流 亮電流 光電流 導通電流 2 超聲波傳播速度最快的介質是 D A 水 空氣 氧氣 鋼鐵 3 以下屬于無源型傳感器是 D A 發電型 熱電偶 氣敏傳感器 電阻式傳感器 4 光電傳感器的基本原理是物質的 B A 壓電效應 光電效應 磁電效應 熱電效應 5 傳感器的輸出對隨時間變化的輸入量的響應稱為傳感器的 A A 動態響應 線性度 重復性 穩定性 6 壓磁式傳感器的原理是利用鐵磁材料的 B A 壓電效應 壓磁效應 光電效應 霍爾效應 7 超聲波在以下介質中傳播時強度會發生衰減 其中衰減最大的是 C A 半導體 石油 空氣 水 8 下列可實現非接觸測量的溫度傳感器是 D A 熱膨脹式 壓力式 熱電偶 比色高溫計 9 電阻式濕度傳感器最能夠測量大氣的 B A 溫度 濕度 成分 密度 10 用來測量一氧化碳 二氧化硫等氣體的固體電介質屬于 D A 濕度傳感器 溫度傳感器 力敏傳感器 氣敏傳感器 91 1 固體受到作用力后電阻率發生變化的現象稱為 B A 電壓效應 壓阻效應 磁阻效應 力阻效應 2 當超聲波從液體垂直入射到氣體時 反射系數接近 1 此時超聲波會 D A 幾乎全部透射 幾乎全部吸收 幾乎全部折射 幾乎全部反射 3 電位器式電阻傳感器和應變片式電阻傳感器相比 后者的靈敏度 C A 低 與前者相等 高 無法確定 4 以下不屬于電容式傳感器測量電路的是 B A 調頻電路 放大器 交流電橋 脈沖電路 5 光敏電阻的工作原理是基于 D A 磁電效應 光生伏打效應 外光電效應 內光電效應 6 微應變式傳感器依據的基本效應是 C A 磁電效應 壓電效應 壓阻效應 光電效應 7 通常能夠產生壓磁效應的物質是 C A 金屬 陶瓷 鐵磁材料 高分子 8 以下不屬于超聲波傳感器主要性能指標的是 A A 工作壓力 工作溫度 靈敏度 工作頻率 9 利用半導體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件是 B A 光敏電阻 熱敏電阻 磁敏電阻 力敏電阻 10 SnO2和 ZnO 半導體材料常用于 A A 氣敏傳感器 電感式傳感器 光電傳感器 電阻式傳感器 101 1 光敏二極管在光照射時產生的電流稱為 C A 暗電流 截止電流 光電流 放大電流 2 可燃氣體報警電路中 主要采用 C A 力敏傳感器 磁敏傳感器 氣敏傳感器 光敏傳感器 3 電渦流傳感器常用的材料為 D A 玻璃 陶瓷 高分子 金屬 4 以下特性屬于傳感器動態特性的是 A A 瞬態響應 線性度 靈敏度 穩定性 5 據光生伏打效應制成的光電器件是 B A 光敏電阻 光電池 光敏二極管 光敏晶閘管 6 傳感器按輸出量可分為數字傳感器和 A A 模擬傳感器 溫度傳感器 生物量傳感器 化學量傳感器 7 影響超聲波的衰減程度的因素有介質和 B A 溫度 頻率 濕度 濃度 8 電容式濕度傳感器主要包括陶瓷電容式和 B A 金屬電容式 高分子電容式 半導體電容式 單晶電容式 9 利用外光電效應原理制成的光電元件是 B A 光敏電阻 光電管 光電池 光敏晶體管 10 熱電偶回路電動勢主要包括接觸電勢和 D A 輻射電勢 溫度電勢 熱電勢 溫差電勢 三 判斷題 40 個 P8 P10 1 傳感器的遲滯會引起分辨率變差 或造成測量盲區 故一般希望遲滯越小越好 2 熱敏電阻不能用于空氣絕對濕度的測量 3 集膚效應與激勵源頻率 f 工件的電導率 磁導率 等有關 頻率 f 越高 電渦流的滲透深度就越 深 4 石英晶體的居里點為 575 5 所謂鑒相型是根據感應電動勢的相位鑒別位移量的信號處理方式 6 壓電式傳感器具有體積小 結構簡單等優點 適合于頻率較低的被測量的測量 甚至是靜態量的測量 7 光敏電阻的暗阻越大越好 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 8 真值是指一定的時間及空間條件下 某物理量體現的真實數值 真值是客觀存在的 而且是可以測 量的 9 線性度是傳感器的靜態特性之一 10 電渦流式傳感器可以進行無接觸測量和探傷 11 光電三極管不是根據光電效應原理制成的 改正 光電三極管是根據光電效應原理制成的 12 應變片式壓力傳感器僅能對壓力進行測量 改正 應變片式壓力傳感器可以對壓力進行測量 13 熱敏電阻除了用于溫度傳感器外 還可用于濕度傳感器 14 時間響應特性為傳感器的靜態特性之一 改正 時間響應特性為傳感器的動態特性之一 15 變壓器式傳感器可以進行無接觸測量 16 光敏二極管是根據壓電效應原理制成的 改正 光敏二極管是根據內光電效應原理制成的 17 電阻應變片式傳感器可以對位移 加速度 壓力等進行測量 18 石英音叉諧振傳感器是利用石英晶體的壓電效應和諧振特性制成的 19 傳感器的穩態響應指的是輸入信號為正弦信號的頻率響應 20 電容式傳感器不可實現非接觸測量 21 在傳感器的基本特性中 瞬態響應特性是其動態特性之一 22 電渦流式傳感器不可以進行無接觸測量 改正 電渦流式傳感器可以進行無接觸測量 23 鈦酸鋇壓電陶瓷可用于制備光電傳感器 改正 鈦酸鋇壓電陶瓷可用于制備壓電傳感器 24 電容式傳感器可以對位移 加速度 壓力等進行測量 25 接觸燃燒式氣體傳感器屬于氣敏傳感器 改正 電容式傳感器可實現非接觸測量 23 在電磁波譜的可見光范圍內 紫光攜帶的能量最大 24 光電耦合器件僅是光敏元件的組合 改正 光電耦合器件是發光元件和光敏元件的組合 25 超聲波測流速的機理是它在靜止流體和流動流體中的傳播速度不同 26 線性度描述的是傳感器的動態特性之一 改正 線性度描述的是傳感器的靜態特性之一 27 磁敏傳感器可以進行無接觸測量 28 壓電式壓力傳感器是根據壓電效應原理制成的 29 力敏傳感器可以對力 力矩 壓力等進行測量 改正 熱電偶屬于溫度傳感器 30 熱電偶不屬于溫度傳感器 31 智能傳感比普通傳感器性能優越 它輸出的信號一定為數字信號 改正 智能傳感比普通傳感器性能優越 它輸出的信號可以為數字信號 32 電渦流式傳感器可以進行無接觸測量位移 振幅 板材厚度等參量 33 磁敏二極管是根據光生伏打效應制成的 改正 磁敏二極管是根據內光電效應制成的 34 霍爾傳感器是根據霍爾效應制成的傳感器 35 諧振傳感器可以測量壓力 頻率等參量 36 傳感器按輸入量分為模擬式和數字式傳感器 改正 傳感器按輸出量分為模擬式和數字式傳感器 37 電渦流式傳感器屬于電容式傳感器 可以用于無損探傷 改正 電渦流式傳感器屬于電感式傳感器 可以用于無損探傷 38 光譜特性是光電元件的特性之一 39 壓磁式傳感器和磁阻式傳感器都屬于磁敏傳感器 40 電阻傳感器和電容傳感器都可以用于濕度的測量 四 問答題 P10 P13 1 直接測量方法有幾種 它們的定義是什么 正確答案 直接測量方法中有零位法 偏差法和微差法 零位法是指被測量與已知標準量在比較儀器中 進行比較 當指零機構平衡 指零 時 確定被測量就等于已知標準量 偏差法是指用測量儀表的指針 相對于表盤上刻度線的位移來直接表示被測量的大小 微差法是零位法和偏差法的組合 先將被測量與 一個已知標準量進行比較 當然該標準量盡量接近被測量 這相當于不徹底的零位法 不足部分 也就 是被測量與已知標準量之差 再用偏差法測出 2 什么叫熱電阻效應 金屬熱電阻效應的特點和形成的原因 正確答案 物質的電阻率隨溫度變化而變化的物理現象叫熱電阻效應 金屬熱電阻效應的特點是其電阻 溫度特性曲線為正斜率 即金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加 產生上述特點的原因是由于金屬 材料的載流子為自由電子 當溫度在一定范圍內升高時 雖然自由電子的總數基本保持不變 但是 每 個自由電子的動能將增加 造成自由電子作定向運動的阻力增加 這就是形成金屬熱電阻效應的原因 4 試述氣敏元件的工作原理 正確答案 氣敏元件屬于以化學物質為檢測參數的化學敏感元件 現今用的較多的是氣敏電阻 當氣敏 電阻接觸被測氣體時 產生化學吸附 引起半導體中多數載流子濃度的變化 使氣敏電阻電阻率發生變 化 從而感知被測氣體 5 試述電容式傳感器的工作原理與分類 正確答案 以平板電容傳感器為例 說明電容式傳感器的工作原理與分類 平板電容器的電容量 C S d 由該式不難看出 當改變極板間隙 d 極板間介電常數 或兩極板的重疊面積 S 時 都可以改變電容量 C 因此 只要保持 d S 中任何兩個參量為定值 即可建立 C 與第三個參量的單一函數關系 測量 C 的變化 即可知道該參量的變化 這就是電容式傳感器的工作原理 根據以上分析 電容式傳感器可 分為 S 為定值的變隙式 S d 為定值的變介電常數式和 d 為定值的變面積式 6 電感式傳感器測量電路的主要任務是什么 變壓器電橋和帶相敏整流的交流電橋誰能更好地完成這 一任務 為什么 正確答案 電感式傳感器測量電路的主要任務是將傳感器輸出的電感量 轉換成與此電感成一定關系的 電信號 電壓 電流 頻率等 以使用電測儀表進行測試 帶相敏整流的交流電橋能更好地完成上述 任務 因為該電橋不僅消除了零點殘余電壓 而且其基本特性既能反映位移的大小 又能反映位移的方 向 7 何謂零點殘余電壓 說明該電壓的產生原因及消除方法 正確答案 差動變壓器在零位移時的輸出電壓稱為零點殘余電壓 或稱為零位輸出電壓 簡稱零位電壓 對零點殘余電壓進行頻譜分析 發現其頻譜主要由基波和三次諧波組成 基波產生的原因主要是傳感器 兩個次級繞組的電氣參數與幾何尺寸不對稱 三次諧波產生的原因主要是磁性材料磁化曲線的非線性 磁飽和 磁滯 所造成的 消除或減小零點殘余電壓的主要方法有 1 盡可能保證傳感器幾何尺寸 線圈電氣參數和磁路的相互對稱 這是減小零點殘余電壓的最有效 方法 2 傳感器設置良好的磁屏蔽 必要時再設置靜電屏蔽 3 將傳感器磁回路工作區域設計在鐵芯磁化曲線的線性段 4 采用外電路補償 5 配用相敏檢波測量電路 8 試述霍爾元件的簡單結構 正確答案 霍爾元件是 N 型半導體制成的扁平長方形的磁敏元件 扁平的兩對側面各引出一對電極 其 中一對激勵電極用于引入激勵電流 另一對霍爾電極用于引出霍爾電勢 9 在自動檢測系統中 利用多種傳感器把各種被測量轉換成電信號時 大多數傳感器的輸出信號和被 測量之間的關系并非是線性關系 要解決這個問題 在模擬量自動檢測系統中可采用什么方法 正確答案 縮小測量范圍 取近似值 采用非均勻的指示刻度 增加非線性校正環節 10 簡述壓電陶瓷的結構及其特性 正確答案 壓電陶瓷是人工制造的多晶體 具有電疇結構 電疇是分子自發形成的區域 有一定的極化 方向 經過極化處理的壓電陶瓷內部仍存在很強的剩余極化 沿著壓電陶瓷極化方向加力時 其極化強 度發生變化 引起垂直于極化方向的平面上電荷的變化 這種變化的大小與壓電陶瓷的壓電系數和作用 力的大小成正比 11 為什么霍爾元件不用金屬制作 而用半導體 且用 N 型半導體制作 正確答案 霍爾電勢的大小與霍爾常數 RH 成正比 而霍爾常數與載流子的電阻率和遷移率成正比 金屬 因自由電子密度太大 遷移率太小 而且電阻率很低其霍爾常數太小而不適宜制作霍爾元件 半導體材 料的載流子濃度相對地小很多 且電阻率較大 遷移率也較大 因而其霍爾常數大 加上 N 型半導體中 電子遷移率高于 P 型半導體 所以霍爾元件都用 N 型半導體制作 12 簡述熱電偶能夠工作的兩個條件是什么 正確答案 熱電偶兩電極材料必須不同 兩接點溫度必須不同 這就是熱電偶能夠工作的兩個條件 13 為什么熱電偶多用合金熱電極 正確答案 純金屬熱電極易復制 但熱電勢小 非金屬熱電極熱電勢大 熔點高 但復制性和穩定性差 合金熱電極的熱電特性和工藝性能介于上述兩者之間 所以多用合金熱電極 14 簡述熱電偶測溫原理 正確答案 熱電偶回路中的熱電勢與兩熱電極材料和兩接觸點溫度有關 當熱電極材料選定后 熱電勢 僅與熱電偶冷 熱端溫度有關 若保持冷端溫度一定 則熱電勢就與熱端溫度呈單值函數關系 它的大 小反映了被測溫度值 15 試列舉熱敏電阻在工業中的 5 個應用方面 16 什么是內光電效應 基于內光電效應的光電元件有哪些 17 什么是壓電效應 應用于壓電式傳感器的壓電材料可分哪幾類 18 聲波和超聲波的頻率范圍各是多少 超聲波按傳播波形可分為哪幾種 19 在傳感器測量電路中 直流電橋與交流電橋有什么不同 如何考慮應用場合 用電阻應變片組成的 半橋 全橋電路與單橋相比有哪些改善 答 直流電橋適合供電電源是直流電的場合 交流電橋適合供電電源是交流的場合 半橋電路比單橋 電路靈敏度提高一倍 全橋電路比單橋電路靈敏度提高 4 倍 且二者均無非線性誤差 20 根據電容式傳感器工作原理 可將其分為幾種類型 每種類型各有什么特點 各適用于什么場合 答 根據電容式傳感器的工作原理 可將其分為 3 種 變極板間距的變極距型 變極板覆蓋面積的變 面積型和變介質介電常數的變介質型 變極板間距型電容式傳感器的特點是電容量與極板間距成反比 適合測量位移量 變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點是電容量與面積改變量成正比 適合測量線位移和角位移 變介質型電容傳感器的特點是利用不同介質的介電常數各不相同 通過改變介質的介電常數實現對 被測量的檢測 并通過電容式傳感器的電容量的變化反映出來 適合于介質的介 電常數發生改變的場 合 21 何謂電渦流效應 怎樣利用電渦流效應進行位移測量 答 電渦流效應指的是這樣一種現象 根據法拉第電磁感應定律 塊狀金屬導體置于變化的磁場中或 在磁場中作切割磁力線