傳感器與檢測技術試卷及答案1（D）A重復性 B線性度 C靈敏度 D有頻率2 誤差分類，下列不屬于的是（B）A 系統(tǒng)誤差 B 絕對誤差 C 隨機誤差D粗大誤差3、非線性度是表示校準（B）的程度。A、接近真值B、偏離擬合直線C、正反行不重合 D、重復性4的是（B）A、轉(zhuǎn)換元件 B、敏感元件C、轉(zhuǎn)換電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單位輸入引起的輸出量大D允許輸入量大傳感器是（B）A應變式傳感器B化學型傳感器C感器D熱電式傳感器（D）A測量 B感知 C信號調(diào)節(jié)D轉(zhuǎn)換回程誤差表明的是在（C）曲線不重合的程度A多次測量B同次測量 C正反行程D同測量A相對誤差B絕對誤差 C引用誤差D粗大誤差二、判斷1.在同一測量條件下，多次測量被測量時，絕對值和符號保持不變，或在改變條件時，按一定規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差。（√）系統(tǒng)誤差可消除，那么隨機誤差也可消除。（×）對于具體的測量，精密度高的準確度不一定的準確度不一定高（×）（×）在n單次測量的1/n（×）線性度就是非線性誤差.（×）調(diào)理轉(zhuǎn)換電路，輸出電源組成.（√）傳感器的被測量一定就是非電量（×）測量不確定度是隨機誤差與系統(tǒng)誤差的綜合。（√）10傳感器（或測試儀表）在第一次使用前和長器靜態(tài)特性指標和動態(tài)特性參數(shù)（√）（50分）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)特性就能夠滿足通器的動態(tài)特性？入量為常量或變化極慢時傳感器輸入—輸出特2、繪圖并說明在使用傳感器進行測量時，相對性的概念以及它們之間的關系。答：框圖如下：輸入輸入測量值相對真值輸出測量誤差測量值是通過直接或間接通過儀表測量出來的數(shù)值。測量誤差是指測量結果的測量值與被測量的真實值之間的差值。當測量誤差很小時，可以忽略，此時測量值可稱為相對真值。3如何選用傳感器。所選的傳感器應能很好的追隨輸入量的快速變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？系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：身不完善所引起的誤差。的誤差。形成的誤差。能進行近似的測量所引起的誤差。（氣壓、濕度等）不是儀表校驗時的標準狀態(tài)，而是隨時間在變化，從而引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的誤差。作不熟練所引起的誤差。三．計算一、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：X0.92.53.34.55.76.7y1.11.62.63.24.05.0敏度(15ykx

y(kx答： nxk i

i i iy x yi i

,b

(x2yi

xxy)i i ix2

(x)2

x2x)2i i i i帶入數(shù)據(jù)得：k0.68，b0.25 y0.68x0.25 1

0.35,3

0.16,4

0.11,5

0.126,6

0.914 L

Lmaxy

100%0.357%5FS線靈敏度0.68,線性度±7%26次測量某物體的長度，其測量的結果分別為10.0 10.1 9.9 10.2 15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，對被測物體長度的最小估計區(qū)間。x1n

(9.810.010.19.910.2)xi 5

10vxxi 1

i別為-0.2 0 0.1 -0.1 0.21n1ivi0.16 [xx1n1ivi3、等精度測量某電阻10次，得到的測量如下：R1—167.95ΩR2—167.45ΩR3—167.60ΩR4—167.60ΩR5—167.87ΩR6—167.88ΩR7—168.00ΩR8—167.85ΩR9—167.82ΩR10—167.61Ωi1i1i2nx解：x

nRii1

=167.76Ω σ

=0.18n= =0.06nnx1、電阻式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換成變化的傳感器。A.電子 B.電壓 C.電D.電阻2、電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變?yōu)椋– ）的輸出。電阻 電容 壓 電荷3、半導體應變片具有（A ）等優(yōu)點。A．靈敏度高 B．溫度穩(wěn)定性好 C．數(shù)一致性高 接口電路簡單4、當半導體材料某一軸向受外力作用時，其阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱（B ）A.光電效應 B.壓阻效應 C.電效應 霍爾效應5械變形時，其電阻值發(fā)生相應變化的現(xiàn)象，稱（A ） A.應變效應 B.光電應 壓電效應 霍爾效應6、溫度誤差的線路補償法是利用電橋( B )實現(xiàn)的。A.相鄰橋臂同變輸入電壓相加 B.相鄰臂差變輸入電壓相減C.相對橋臂同變輸入電壓相加 D.相對臂差變輸入電壓相加7其靈敏度高、非線性誤差小(CA.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) 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變化相同的工作應變片8是一種（A）A．模擬量傳感器 B計數(shù)型傳感器 C代碼型傳感器 D開關型傳感器9下列傳感器不適合于靜態(tài)位移測量的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壓電式移傳感器10、半導體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻( B )A.上升 B.迅速下降 C.保持不變D. 歸零二判斷題1、采用幾個熱電偶串聯(lián)的方法測量多點的平均（×）2（×）3（√）4、在典型噪聲干擾抑制方法中，差分放大器的作用是抑制共模噪聲。(√)5、將電阻應變片貼在彈性元件上，就可以分別6dR/R=(1+2μ)ε+λEελ（×）7、結構型傳感器是依靠傳感器材料物理特性的變化實現(xiàn)信號變換的。（×）8、信號傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是.干擾的耦合通道(√)9、常用于測量大位移的傳感器有應變電阻式。(×)10、差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為0。(√)三簡答題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。答原則有：(1)貼在應變最敏感部位，使其靈敏度最佳；(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；溫度補償作用。2．什么是金屬導體的電阻－應變效應和熱電阻效應？——發(fā)生變化。tg 3.為什么要對應變片式電阻傳感器進行溫度補償，分析說明該類型傳感器溫度誤差補償方法答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tg 性而產(chǎn)生虛假應變輸出有時會產(chǎn)生與真實應變同數(shù)量級的誤差。②方法：自補償法 線路補償法四計算題1、如圖所示電路是電阻應變儀中所用的不平衡R2=R3=RR4R1ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當應變片受力發(fā)生應變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電Ucd表示應變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。acacR2R1bUcdR3Rd4E證明：RRR

RRU U

1U

4R E

R E

2RR Ecd cb

db RRR RRR 4R2

R2略去的二次項,即可得U E RR cd 2 R2E=4V，R1=R2=R3=R4=350Ω為應變片其余為外接電阻，R1R1=3.5Ω時輸出U0=?R1、R2是應變片，感受應變極性大小相同U0=?R1R2應變極性相反,U0=?。④R1、R2、R3、R4都是應變片,對臂同性，鄰解：①臂異性，電壓輸出解：①③④②③④一、判斷（20分）差動變間隙式自感傳感器的靈敏度是單線式自感傳感器的4倍。 （×）差動變壓器是把被測的非電量變化轉(zhuǎn)換成圈互感量的變化。 （√）改變電感傳感器的引線電纜后不必對整個器重新調(diào)零。 （×）電渦流式傳感器可以用來測量各種形式的位移量。 （√）自感式傳感器實現(xiàn)了把被測量的變化轉(zhuǎn)變電容量的變化。 （×）邊緣效應不僅使電容傳感器靈敏度降低而會產(chǎn)生非線性。 （√）電容傳感器不能承受很大的溫度變化。（×）差動變壓器式傳感器可以測量與位移有關任何機械量。 （√）電渦流式傳感器可以無接觸地測量各種振的幅值 （√）電渦流式傳感器常用于測量壓力、加速度微小位移、液位等。 （×）二．單選題（20分）效應，其電容量為（A。A.C=εS/d B.C=εd/S C.C=ε/SdD.C=Sd/ε路，則電路中(B)。A.電容和電感均為變量 B.電容是量，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3.不能用渦流式傳感器進行測量的是(D)。A.位移 B.材質(zhì)鑒別C.探傷D.非金屬材料和減少外界干擾的影響，電容傳感器常做成（B自感形式 B.差動形式 C.電渦流式 D.電容形式以下哪種途徑不能提高差動變壓器的靈敏度（C增大鐵芯直徑 B.選擇較高的激磁壓頻率C.降低線圈的Q值 D.提高激磁電源電壓量范圍為線圈骨架長度的（D。A.1/8～1/4 B.1/10～C.1/4～1/2 D.1/10～1/4紋和焊接部位的探傷（C。自感式傳感器 B.差動變壓器 C.電渦流式傳感器 D.電容式傳感器測量范圍大的電容式位移傳感器類型為（DA.變極板面積型 B.變極距型 C.介質(zhì)型 D.容柵型哪種結構形式（A。A.螺線管式 B.變隙式 C.變面積D.變體積式空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量（A。A.增大B.不變C.減少D.變?yōu)榱闳喆痤}（30分）的異同？答：自感式傳感器與差動變壓器式傳感器相同可以分為變氣隙式、變面積式和螺旋式等。電感式傳感器是把被測量的變化轉(zhuǎn)換為傳感器自感式傳感器測量電路的主要任務是什么？更好地完成這一任務？為什么？L通過一定的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或者電流輸出。帶相敏檢波的交流電橋能更好的完成這一任務。提高其靈敏度的原理。答：單極式自感傳感器的靈敏度為：L L L l2 S l

l

1l

l 0 0 0 差動式傳感器的靈敏度為：2L l2 S 0l

1

0 0 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。四．計算題1.分析下圖所示自感傳感器當動鐵心左右移動（x1,x2L變化情況。已知空氣x1x2S率為μ，W不變。IW

，L

WW2R I I Rm mR n

l li

lx

l li 0又m Si1 i i

S S00 0

S Si1 i i 00Xx1x2其他變量都不變故L不變2．下圖為變極距型平板電容傳感器的一種測量C為傳感器電容，CAZ=∞；試推導輸U0與極板間距的關系，并分析其工作特X點。解：II1 2dU dUXc dtIc dtOX兩邊積分得到：cU cUI X OcUU O cX

cdU SI

的相位與電源電壓反0相。上式說明運算放大器的輸出電壓與極板間距d板間距離式電容傳感器的非線性問題。但要求ZiK要求電源電壓U 的幅值和固定電容C值穩(wěn)定。i一．選擇題。將超聲波（機械振動波）壓電材料的（C）ABCD效應ABCD都不是ABC車刀在切削時感D自來水管壓力4.4.光纖傳感器的工作原理是基于（B。A、入射光的頻譜與光電流的關系； B、光折射定律；C、光的衍射； 、光的強度與光流的關系在下述位移傳感器中，既適宜于測量大的線位移，又適宜于測量大的角位移的是（C）A．電容式傳感器 B．電感式傳感器 光柵式傳感器 D電阻式傳感器對石英晶體，下列說法正確的是(。A、沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，也沒有電荷產(chǎn)生B但會有電荷產(chǎn)生C但沒有電荷產(chǎn)D會有電荷產(chǎn)生人造衛(wèi)星的光電池板利用（A）A光電效應 B光化學效應 C光熱效應D感光效應光電池屬于（C)A外光電效應 B內(nèi)光電效應 C光生伏特應 D不知道CCD是一種（C）A．PN結光電二極管電路B．PNP型晶體管集成電路型晶體管開關集成電路體管集成電路(C)A、減小激勵電流 減小磁感應強度 C、使用電橋調(diào)零電位器一．判斷題。,就能把被測對象的機械量轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號,無源傳感器.（錯）廣泛應用于各種位移的測量.（對）3..NA角，反映光纖接受光亮的多少.（對）在光電式傳感器中，光電流和亮電流都有很.（錯）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,是一種典型的無源傳感器（對壓電式傳感器適用于動態(tài)測量和靜態(tài)測量（錯）（對）根據(jù)光受被測對象的調(diào)制形式，將光纖傳感器（對）態(tài)。（對）磁電式傳感器是利用導體和磁場發(fā)生相對運而輸出電勢的。霍爾式傳感器可用來測量電流，磁場，位移，壓力。（對）1請解釋何為莫爾條紋？答：把兩塊光柵距相等的光柵面向?qū)ΟB合在一叫莫爾條紋。2.何為光電效應？逸出物體表面的外光電效應,這類元件有光