【MOOC期末】《電氣測量與信號處理傳感器與檢測技術》(北京理工大學)期末考試慕課答案

有些題目順序不一致，下載后按鍵盤ctrl+F進行搜索期末考試1.單選題：如圖所示為采用熱電勢補正法的熱電偶測量電路，圖中R_t為鉑電阻Pt100，A、B、C構成差動放大電路，D為二階低通濾波器。切換開關可以分別將熱電偶或電橋接入。其中電橋的作用是（）

選項：

A、測量熱端的溫度

B、測量參考端的溫度，進行冷端補償

C、提供100℃電壓基準

D、使熱電偶輸出特性線性化

答案：【測量參考端的溫度，進行冷端補償】2.單選題：熱電偶中產生熱電勢的條件有（）

選項：

A、兩熱電極材料相同

B、兩熱電極材料不同

C、兩熱電極的幾何尺寸不同

D、兩熱電極的兩端點溫度相同

答案：【兩熱電極材料不同】3.單選題：熱電阻的引線電阻對測量結果有較大影響，采用（）引線方式測量精度最高

選項：

A、兩線制

B、三線制

C、四線制

D、單線制

答案：【四線制】4.單選題：如圖所示的熱電阻測溫電路中，R_t為熱電阻，R_q、R_m為錳銅電阻，其阻值分別與對應起始刻度、滿量程刻度的熱電阻阻值相同。操作時，先將開關S置于位置“1”，調節電阻（）使得儀表指示在起始刻度；再將S置于位置“3”，調節電阻（）使得儀表指示為滿刻度。之后將S置于位置（）即可開始測量。此電橋的工作方式屬于（）

選項：

A、R0、R3、3、平衡電橋

B、R3、Rp、2、不平衡電橋

C、R0、Rp、2、不平衡電橋

D、Rp、R0、2、不平衡電橋

答案：【R0、Rp、2、不平衡電橋】5.單選題：下列關于熱電式傳感器的說法，不正確的是（）

選項：

A、利用NTC熱敏電阻的自熱效應可以用來測量流體流量、流速等

B、由于熱電阻和熱敏電阻的工作電流會產生“自熱”作用，需要注意限流。熱電偶是有源傳感器，不存在“限流”問題

C、使用NTC熱敏電阻測溫時，應使其工作在伏安特性的線性段

D、NTC熱敏電阻的電阻溫度系數為負值，在工作溫度范圍內保持恒定

答案：【NTC熱敏電阻的電阻溫度系數為負值，在工作溫度范圍內保持恒定】6.單選題：應用馬赫琴特光纖干涉測溫儀，光源波長為633nm。單模石英光纖纖芯折射率為1.458，線膨脹系數為5x10-7/℃，折射率溫度系數為10-5/℃。如果信號光纖長度為1m，那么當溫度發生1℃變化時，有幾根干涉條紋移動？()

選項：

A、10~20

B、20~30

C、30~40

D、40~50

E、其他

答案：【10~20】7.單選題：如圖所示已知CdS光敏電阻暗電阻為10MΩ、其電導與照度成正比（當照度為100lx時亮電阻為5kΩ）。NPN硅晶體管的β為50，繼電器吸合電流為10mA，那么繼電器吸合所需的照度應在以下哪一數量范圍（）

選項：

A、5~15lx

B、15~25lx

C、25~35lx

D、35~45lx

E、其他

答案：【5~15lx】8.單選題：光電管的靈敏度為30μA/lm,測量電路的串聯負載電阻為5kΩ，那么輸出電壓為2V時入射光通量在以下哪一數量范圍（）

選項：

A、10~15lm

B、20~25lm

C、30~35lm

D、40~45lm

E、其他

答案：【10~15lm】9.單選題：應變式傳感器測量電路采用雙臂差動電橋時，為提高靈敏度、降低非線性誤差，應采用（）方法

選項：

A、相鄰橋臂中一個接工作應變片、另一個接固定電阻

B、相鄰橋臂中一個為兩片工作應變片串聯、另一個接固定電阻

C、相鄰橋臂中分別接應變變化相同的工作應變片

D、相鄰橋臂中分別接應變變化相反的工作應變片

答案：【相鄰橋臂中分別接應變變化相反的工作應變片】10.單選題：應變片除直接用于應變測量，還可以與()相配合，組成各類機械量測量傳感器

選項：

A、彈性敏感元件

B、電橋電路

C、溫度補償電路

D、力敏傳感器

答案：【彈性敏感元件】11.單選題：應變片工作時，溫度變化產生“虛假應變”的原因有（

選項：

A、敏感柵材料的電阻溫度系數的存在

B、試件材料與敏感柵材料的線膨脹系數相同

C、應變片存在橫向效應

D、應變片存在蠕變

答案：【敏感柵材料的電阻溫度系數的存在】12.單選題：霍爾元件采用恒流源激勵，目的是（）

選項：

A、提高靈敏度

B、克服溫度漂移

C、減小不等位電勢

D、提高輸出電壓

答案：【克服溫度漂移】13.單選題：降低電壓放大電路下限截止頻率的方法是（）

選項：

A、減小壓電傳感器的絕緣電阻

B、增加放大電路的輸入電阻

C、減小回路電容

D、增加放電電路放大倍數

答案：【增加放大電路的輸入電阻】14.單選題：直流電橋的平衡條件為（）

選項：

A、相鄰橋臂阻值乘積相等

B、相對橋臂阻值乘積相等

C、相對橋臂阻值比值相等

D、相鄰橋臂阻值之和相等

答案：【相對橋臂阻值乘積相等】15.單選題：鋼質實心圓柱上沿著軸向和圓周方向粘貼一片120Ω金屬應變片R1和R2，連接為圖中電橋。鋼的泊松系數為0.285，應變片的靈敏系數為K=2，電橋電源電壓U=2V，當試件收到軸向拉伸時，測得應變片R1的阻值變化量ΔR1=0.48Ω，則軸向應變量和電橋輸出電壓分別為（）

選項：

A、2000με，2.57mV

B、4000με，2.57mV

C、2000με，2mV

D、2000με，1.43mV

E、以上答案都不正確

答案：【2000με，2.57mV】16.單選題：等截面梁距的某點上下表面分別粘貼兩片相同的電阻應變片：R1、R2、R3、R4。圖中U為電源電壓，R是固定電阻，且R1=R2=R3=R4=R，U0為橋路輸出電壓。（c）、(d)、(e)三種橋臂接法橋路輸出電壓對(b)種橋臂接法輸出電壓比值分別為（）。

選項：

A、2,2,2

B、2,2,4

C、1,2,2

D、1,2,4

答案：【2,2,4】17.單選題：下列說法不正確的是（）

選項：

A、測量0.8~0.9um波長的光源時，可以采用硅材料的光電池或光敏管

B、光電池作為檢測元件要采用短流電流的輸出形式

C、硫化鉛材料的光敏電阻與人眼的光譜特性接近

D、測量高速光脈沖信號時，應使用硅光電池而不是硒光電池

答案：【硫化鉛材料的光敏電阻與人眼的光譜特性接近】18.單選題：下列說法正確的是（）

選項：

A、光電器件的相對靈敏度與入射波長的關系稱為伏安特性

B、光電器件的相對靈敏度與入射波長的關系稱為頻率特性

C、當光電管的陽極和陰極之間所加電壓一定時，光通量與光電流之間的關系稱為光電管的光電特性

D、當光電管的陽極和陰極之間所加電壓一定時，光通量與光電流之間的關系稱為光電管的光譜特性

答案：【當光電管的陽極和陰極之間所加電壓一定時，光通量與光電流之間的關系稱為光電管的光電特性】19.多選題：關于應變片的溫度效應，說法正確的是（）。此題為多選

選項：

A、自補償法只適用于特定材料

B、溫度誤差與敏感柵電阻溫度特性有關，與試件材料性質無關

C、組合式自補償法中應變片敏感柵是由兩種不同溫度系數的金屬絲串接組成

D、使用電橋測量應變，僅能放大應變信號，無法克服虛假應變

答案：【自補償法只適用于特定材料;組合式自補償法中應變片敏感柵是由兩種不同溫度系數的金屬絲串接組成】20.多選題：下列關于磁電感應式振動速度傳感器的說法，正確的是（）

選項：

A、為改善傳感器的低頻特性，應盡可能的提高其固有頻率

B、為改善傳感器的低頻特性，應該采用剛度較大的彈簧

C、增加質量塊的質量可以降低固有頻率，但會增加體積和重量

D、被測振動頻率增加到一定程度后，傳感器靈敏度將隨著頻率的增加而下降

答案：【增加質量塊的質量可以降低固有頻率，但會增加體積和重量;被測振動頻率增加到一定程度后，傳感器靈敏度將隨著頻率的增加而下降】21.多選題：下列關于磁電感應式振動速度傳感器中阻尼器的說法，正確的是（）

選項：

A、設置阻尼器的目的是增加慣性質量塊的質量

B、阻尼器能夠衰減自由振蕩、擴展頻率響應范圍

C、測量時，阻尼器受到與運動速度相反的洛倫茲力作用，起到阻礙運動的效果

D、阻尼器可以采用鋁、銅、不銹鋼等材料制成

答案：【阻尼器能夠衰減自由振蕩、擴展頻率響應范圍;測量時，阻尼器受到與運動速度相反的洛倫茲力作用，起到阻礙運動的效果;阻尼器可以采用鋁、銅、不銹鋼等材料制成】22.多選題：霍爾效應產生的霍爾電勢與（）成正比

選項：

A、激勵電流

B、磁感應強度

C、霍爾系數

D、霍爾器件長度

答案：【激勵電流;磁感應強度;霍爾系數】23.多選題：霍爾元件不等位電勢產生的原因主要包括（）

選項：

A、霍爾電勢引出電極位置不對稱

B、霍爾元件材料電阻率不均勻

C、激勵電極接觸不良

D、負載電阻引起的負載誤差

答案：【霍爾電勢引出電極位置不對稱;霍爾元件材料電阻率不均勻;激勵電極接觸不良】24.多選題：從右旋石英晶體壓電常數矩陣，可以看出（）

選項：

A、石英晶體可將5種的機械效應轉化為電效應

B、沿著Y軸方向只有兩種剪切壓電效應

C、沿著Z軸方向不存在壓電效應

D、具有體積壓電效應

答案：【石英晶體可將5種的機械效應轉化為電效應;沿著Y軸方向只有兩種剪切壓電效應;沿著Z軸方向不存在壓電效應】25.多選題：具有壓電效應的材料，包括()

選項：

A、全部晶體

B、鈦酸鋇壓電陶瓷

C、鋯鈦酸鉛壓電陶瓷

D、石英

答案：【鈦酸鋇壓電陶瓷;鋯鈦酸鉛壓電陶瓷;石英】26.多選題：電荷放大器的運算放大器增益很大時，輸出電壓（）

選項：

A、與輸入電荷成正比

B、與反饋電容成反比

C、與電纜電容成正比

D、與傳感器固有電容成正比

答案：【與輸入電荷成正比;與反饋電容成反比】27.多選題：關于光纖傳感器，下列說法正確的是（）

選項：

A、光纖信號的傳播是基于光的全反射原理，纖芯的折射率小于包層的折射率

B、單模光纖畸變小、線性好、靈敏度高，但制造連接較困難

C、功能型光纖傳感器中光纖只作為傳播光的媒介

D、光纖臨界入射角的大小由光纖纖芯、包層的折射率決定，與光纖的幾何尺寸無關

答案：【單模光纖畸變小、線性好、靈敏度高，但制造連接較困難;光纖臨界入射角的大小由光纖纖芯、包層的折射率決定，與光纖的幾何尺寸無關】28.多選題：圖示為利用半導體光吸收特性的光纖溫度傳感器。通過半導體光吸收片的透射光強隨著溫度增加而減少。該傳感器測溫范圍-20~300℃，精度3℃，響應時間2s。下面說法正確的是（）

選項：

A、為提高測量精度，該傳感器中的光纖應使用單模光纖

B、該傳感器中的光探測器應具有線性好、靈敏度高、性能穩定的特點

C、該傳感器中的光纖同時具有敏感和傳光兩種作用

D、該傳感器為非功能型光纖傳感器，其溫度敏感元件為半導體光吸收片

答案：【該傳感器中的光探測器應具有線性好、靈敏度高、性能穩定的特點;該傳感器為非功能型光纖傳感器，其溫度敏感元件為半導體光吸收片】29.多選題：圖示為光纖力傳感器：懸臂梁上下表面分別加工深0.5mm、寬0.5mm的平行槽，將馬赫琴特干涉儀的兩根光纖分別固定其中。懸臂梁受力時，上下光纖長度形變相反，實現對力的測量。下面說法正確的是（）

選項：

A、該光纖傳感器的測量原理為強度調制

B、力的作用引起的應變效應和折射率變化，導致兩根相位發生變化

C、兩根光纖的相位變化方向相反，輸出信號的相位差為每根光纖相位變化的2倍

D、該傳感器屬于非功能型光纖傳感器

E、相比應變片測量方式，光纖力傳感器靈敏度高，但是使用時連接復雜，成本高

答案：【力的作用引起的應變效應和折射率變化，導致兩根相位發生變化;兩根光纖的相位變化方向相反，輸出信號的相位差為每根光纖相位變化的2倍;相比應變片測量方式，光纖力傳感器靈敏度高，但是使用時連接復雜，成本高】30.多選題：下列關于光纖傳感器應用說法正確的是（）

選項：

A、在相位調制型光纖溫度傳感器中，泊松效應引起的相位變化相對小得多

B、在相位調制型光纖溫度傳感器中，被測量引起光纖折射率改變所帶來的相位變化是最主要的

C、在相位調制型光纖溫度傳感器，可以通過增加光纖的長度提高靈敏度

D、在相位調制型光纖傳感器干涉儀中參考光纖和信號光纖，測量時必須感受相同的被測量變化

答案：【在相位調制型光纖溫度傳感器中，泊松效應引起的相位變化相對小得多;在相位調制型光纖溫度傳感器中，被測量引起光纖折射率改變所帶來的相位變化是最主要的;在相位調制型光纖溫度傳感器，可以通過增加光纖的長度提高靈敏度】31.多選題：下列關于光纖傳感器應用說法正確的是（）

選項：

A、相位調制型光纖溫度傳感器的光信號相位隨溫度的變化，是由于光纖材料的尺寸和折射率隨溫度變化引起的

B、相位調制型光纖傳感器，具有靈敏度高的特點

C、在相位調制型光纖溫度傳感器，可以通過增加光纖的長度提高靈敏度

D、在相位調制型光纖傳感器干涉儀中參考光纖和信號光纖，測量時必須感受相同的被測量變化

答案：【相位調制型光纖溫度傳感器的光信號相位隨溫度的變化，是由于光纖材料的尺寸和折射率隨溫度變化引起的;相位調制型光纖傳感器，具有靈敏度高的特點;在相位調制型光纖溫度傳感器，可以通過增加光纖的長度提高靈敏度】32.多選題：下列關于單模光纖和多模光纖說法正確的是（）

選項：

A、單模光纖只傳輸一種模式，畸變小、線性好、靈敏度高，主要用于制作功能型光纖傳感器

B、多模光纖纖芯尺寸較大，傳輸光功率大，主要用于制作非功能型光纖傳感器

C、單模光纖和多模光纖傳輸光波模式的數量存在差異，但傳輸中光信號失真程度沒有區別

D、單模光纖芯徑小，制造、連接及耦合困難

E、多模光纖在應用布設時不可彎曲，否則光源輸入的光線不能向前傳播

答案：【單模光纖只傳輸一種模式，畸變小、線性好、靈敏度高，主要用于制作功能型光纖傳感器;多模光纖纖芯尺寸較大，傳輸光功率大，主要用于制作非功能型光纖傳感器;單模光纖芯徑小，制造、連接及耦合困難】33.多選題：關于光敏管的技術特性，下列說法正確的是（）。

選項：

A、光敏三極管具有電流放大作用，輸出電流較大

B、光敏二極管與光敏三極管都是基于內光電效應

C、工作頻率較高時，應選用光敏二極管，而不是光敏三極管

D、光敏二極管的線性特性較差，而光敏三極管有很好的線性特性

答案：【光敏三極管具有電流放大作用，輸出電流較大;工作頻率較高時，應選用光敏二極管，而不是光敏三極管】34.多選題：光電池的特性是（）。

選項：

A、短路電流與光照度成正比

B、開路電壓與光照度成正比

C、在高頻計數應用時，應選擇硒光電池而不是硅光電池

D、硒光電池在可見光光譜內有較高靈敏度

答案：【短路電流與光照度成正比;硒光電池在可見光光譜內有較高靈敏度】35.多選題：關于壓電式傳感器的測量電路，以下說法正確的是（）

選項：

A、壓電式傳感器輸出阻抗低，前置放大器不需考慮阻抗變換

B、電壓放大器中連接線纜的分布電容影響測量靈敏度

C、電壓放大器高頻響應特性好

D、相比電壓放大器，使用電荷放大器時電纜長度的變化影響可以忽略

E、以上說法均不正確

答案：【電壓放大器中連接線纜的分布電容影響測量靈敏度;電壓放大器高頻響應特性好;相比電壓放大器，使用電荷放大器時電纜長度的變化影響可以忽略】36.多選題：關于自感傳感器的等效電路，下列說法正確的是（）

選項：

A、損耗電阻的存在降低了線圈的品質因數

B、引線分布電容的存在，使得在更換引線后需要重新校正傳感器

C、等效電路中的分布電容只包括引線分布電容

D、有功阻抗只包括線圈銅耗電阻

E、有功阻抗包括銅耗電阻、渦流損耗電阻、磁滯損耗電阻

答案：【損耗電阻的存在降低了線圈的品質因數;引線分布電容的存在，使得在更換引線后需要重新校正傳感器;有功阻抗包括銅耗電阻、渦流損耗電阻、磁滯損耗電阻】37.多選題：關于差動式電感傳感器下列說法正確的是（）

選項：

A、對外界影響，如溫度變化、電源頻率變化等基本上可以互相抵消

B、銜鐵承受的電磁吸力也較小，從而減小了測量誤差

C、線性度比單邊式傳感器有改善

D、靈敏度是單邊式傳感器的2倍

E、電磁吸力對測量的影響比單邊式傳感器更顯著，造成較大振動附加誤差

答案：【對外界影響，如溫度變化、電源頻率變化等基本上可以互相抵消;銜鐵承受的電磁吸力也較小，從而減小了測量誤差;線性度比單邊式傳