检测与转换技术复习题
一、填空题
1、传感器是指那些被测对象的某一确定信息具有___________功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的____________的元器件或装置。
2、一般说来传感器应由____________、_____________和其他辅助部件组成。
3、为了减小电阻式传感器半导体应变片的桥式测量电路的非线性误差，可以通过________________、_________________、___________________三种方法来改进。
4、根据被测参数的变化量，可以把电容式传感器分为_________________型电容传感器,________________型电容传感器和_________________型传感器。
5、电感式传感器能够把被测量(如位移、压力、流量等)转换成线圈的___________________或_________________的变化，再由测量电路转化成电流或电压变化而实现非电量到电量的转换。
6、热电式传感器是一种将_______________变化转换成_____________________变化的装置。
7、光敏电阻在未受到光照射时的阻值称为____________，此时流过的电流称为_____________。在受到光照射时的阻值称为________________，此时流过的电流称为________________。
8、霍尔传感器在实际应用中，由于半导体的固有特性和制造工艺的缺陷，造成测量中会引起_______________误差和_________________误差，需要对其进行补偿。
9、差动式电容传感器的非线性误差比单一电容传感器的线性误差大大的____________，当陪与适当电路，其输出特性在正负33%范围内，偏离直线的误差不超过_____________。
10、一般说来传感器应由______________、_______________和其他辅助部件组成。
11、热电偶能将__________变化转换成__________变化，而热电阻则是将____________变化转成_____________的变化。
12、传感器是指那些被测对象的某一确定信息具____________功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的______________的元器件或装置。
13、半导体温度传感器可以分为_____________和____________传感器两类。
14、在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为
____________，而向外发射的电子叫做___________。基于这种_______________
的光电器件有_______________。
15、霍尔传感器在实际应用中，由于半导体的固有特性和制造工艺的缺陷，造成
测量中会引起____________误差和_______________误差，需要对其进行补偿。
16、具有____________的介质物质称为压电材料，如________________。
17、根据仪表误差产生的原因，将仪表误差分为和两类。
18、在正弦交流电路中，电动系功率表的偏转角 与被测负载的有功功率成。
19、对称三相四线制电路用一个单相功率表，就可以测量出它的有功功率，即采
用所谓的测量。
20、三表跨相法测量三相无功功率的适用范围是：
。
21、由于三相电路的接线形式不同，三相有功电能表有和
电能表两种。
22、光敏二极管在电路中处于工作状态。
23、相敏电路的作用是_____________________________________________。
24.磁电系列兆欧表主要用于测量，所测电阻
的范围为，欧姆表的测量范
围。
25、传感器的发展方向是_______、___________、_______________、
____________。
26.可用、和__________________传感器检测
温度。
27.电容传感器可测量、_______________、_______________
和振动学等。
28.相对湿度是指，一般用百分数来表示，记作“％RH”。
29.任何电测量指示仪表的测量机构都必须包括______ _ 、_______ _ 、、______ __四个部分。
30、传感器通常包含和两大部分。
31、电阻应变式传感器可将转换成为与之有确定关系
的 , 再经过测量电路转换成信号的一种装置.
32、电感式传感器利用把被测量转换为线圈的或
的变化。
33、电涡流式传感器最大特点是可对被测物体进行测量。
34、压电陶瓷要作为压电传感器的测力元件在测量前必须进行处理。
35、热电偶冷端补偿方式有、等。
36、具有的介质物质称为压电材料，如。
37、光电管是利用效应而制成的，而光敏电阻则是利用
效应而制成的。
38.传感器的静态特性指标有、、、。39．在同一条件下所进行的一系列重复测量称为，被测量本身所具有的真正值称为，测量器具读数装置所指示出来的被测量数值称为。
40．绝对误差是与之间的差值，绝对误差与被测量的约定值之比，称为。
41．假设有一组等精度测量值X
1,X
2
, …,X
n
,其全体测量值的数学期望就是测量
值的。
42．达依拉准则的数学表达式为。
43．电测量的指示仪表包括和两大类，测量机构中，对活动部分产生反作用力矩的装置称为。
44．磁电系测量机构中的驱动装置主要由和构成，其测量的基本量是。
45．兆欧表的结构主要是由两部分组成，即和。46．目前我国广泛使用的工业热电偶是具有和的热电偶。
47．热电阻由、和等主要部件组成。48．传感器根据工作原理可分为、、和电势式。
49.传感器的静态特性指标有、、、。
50.相敏电路的作用是__________________________________________________。
51.磁电系列兆欧表主要用于测量，所测电阻的范围为，欧姆表的测量范围。52.当二压电片串联使用具q'= ，
u'= ，宜以作为输出量。
53.电子细分的目的是_____________________________________________。
54.传感器发展的方向是__________________________________________。
55.对于SnO2气敏元件吸附还原性气体时，器件的阻值；对于烧结
型半导体湿敏元件，随着湿度的增加，其阻值；％RH表示。
56、可用、、传感器检测温度。
二、简答题
1.霍尔传感器的工作原理是什么？
2.莫尔条纹的特点是什么？
3、如何测量600伏以上的交流电压？
4、结合实际工作说明电磁系仪表的主要技术性能？
5、电测量指示仪表的测量机构必须具备哪几个基本功能?
6、结合实际工作说明电流互感器的基本工作原理。
7、何谓正压电效应？画出压电元件的等效电路。
8.说明变隙式和变截面式自感传器的工作原理和特点。
9、下图是哪类电容式传感器并说明在外力F作用下位移a与容量变化的关系？
10．当差动式极距变化型电容传感器的动极板相对于定极板△d＝0.75mm时，
若初始电容c
1＝c
2
＝80pF，初始距离d＝4mm，试计算其非线性误差。若将差动电
容改为单一平板电容，初始值不变，变化量相等时其非线性误差大小为？11．试证明，如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知，则此两种导体组成的热电偶的热电势就已知。如下图所示：
T
0 T
T
12、传感器的结构如图C ，所示，试画出当衔铁从L 1方移向L 2方的过程中，
电感L 1、L 2和输出电压U
0随衔铁的移动变化情况？（把图画于D 图中，δO 衔铁在正中）
13、图E 所示为热电偶的实用测温电路，试证明其为平均温度的测温电路。
T 1
T 2
T 3
（图E ）
（其中R
1、R
2、R 3
阻值相同，三个热电偶 热端温度为E 1、E 2、E
3，而冷端温度都为T 0）
14、为什么电磁系仪表既适用于直流电路，又适用子交流电路? 15．有两块直流电流表，它们的准确度等级和量限分别为 1.0级 0~250mA 2.5级 0~75mA
现要测量50mA 的直流电流，为了减少测量误差，选用哪块表好？为什么？ 16．什么是补偿法测量？试述其特点。
100
δo
17．电位差计是如何测量电阻的？
18．变压器的电桥有何优点？它是怎样测量三端阻抗的？ 三、计算题
1.假设电阻应变片的灵敏系数K=2，R0=120Ω。问：在试件承受600με时，电阻变化值ΔR=？
2．某台电动机功率为2.5KW ，功率因数COS Φ=0.866，线电压为380V ，若用二表功率法测其有功功率，则两只功率表的读数为多少？
3.四相同的应变电阻R1～R4，其阻值在未受力时为110Ω，K=2，用作600μm/m 的传感器元件，如图2所示。求ΔR ，ΔR/R 。若用电桥测量电路，试画出相关测量电路, 如电桥电源U=4V ，求相应的输出U0。如应变片所受应力减少，使相应的输出U0降至2mV ，求此时的应变值。
4.某温度传感器的测量范围为-50～250o C ，其允
许的最大误差为±3o C 。问此传感器的精度等级为多少？当测量到50o C 和200o C 时，其最大误差分别是多少？怎样合理选择仪表的量程？ 四、名词解释
1、 外光电效应，光电导效应。
2、 霍尔效应
3．引用误差（写出计算式） 4、绝对误差，是相对误差 5．应变效应 6．压电效应： 7．热电效应 8．光电效应 9．．补偿电桥法 10．差动变压器 11．光敏电阻 12．霍尔效应
F
图2（第四题图）
西华大学本科检测与转换技术复习题答案
一、填空题
1、感受或响应，有用输出信号
2、敏感元件，转换元件
3、提高桥臂比，采用差动电桥，采用高内阻的恒流电桥。
4、变极距，变极板面积，变介质
5、自感系数L，互感系数M
6、温度，电量
7、暗电阻，暗电流，亮电阻，亮电流
8、零位误差，温度引起的误差
9、降低， 1%
10、敏感元件，转换元件
11、温度，电势，温度，电阻
12、感受或响应，有用输出信号
13、热敏电阻， PN结温度
14、外光电效应，光电子，外光电效应，光电管、光电倍增管
15、零位误差，温度引起的误差
16、压电效应，石英晶体等
17、基本误差、附加误差
18、正比 19、“一表法”
20、电源电压对称，而负载也对称得各种三相电路以及电源电压对称，但负载不对称的三相三线制和三相四线制电路
21、三相四线有功、三相三线有功
22、反偏
23、辨向、整流、消除零点残余电压………
24、绝缘电阻；0.1MΩ以上；1Ω～0.1MΩ。
25、集成化、微型化、智能化、网络化
26、热电阻、热敏电阻、热电偶
27、压力、力、位移
28、气体的水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压的比值
29、驱动装置、控制装置、阻尼装置、指示装置
30．敏感元件、转换元件
31．非电物理量、电阻值、电压或电流 32．电磁感应、自感、互感 33非接触型 34极化
35补偿导线法、冷端温度校正法、冰浴法、补偿电桥法(任写两种均可) 36、压电效应 石英晶体等
37、外光电、内光电 38、线性度、迟滞、重复性、灵敏度
39．等精度测量，真值，示值； 40．示值，被测量真值，相对误差； 41．真值；
42．3b b v x x σ=-> 43．模拟式，数字式，控制装置； 44．永久磁铁，载流线圈，直流线圈或周期变动电流平均值； 45．比率型磁电系测量机构，手摇发电机； 46．标准化分度号，分度表
47．电阻体，绝缘套管，接线盒； 48．电阻式，电感式，电容式；
49.线性度、迟滞、重复性、灵敏度 50.整流辨向、消除零点残余电压
51.绝缘电阻；0.1M Ω以上；1Ω～0.1M Ω。
52.
U U q q =='',，电压 53.提高分辨率
54.集成化、微型化、智能化、网络化 55.下降（变小）；下降（变小）；相对湿度 56.热电阻、热敏电阻、热电偶
二、简答题
1.答：如图所示的金属或半导体薄片，若在它的两端
通过控制电流I ，并在薄片的垂直方向上施加磁感应强 度为B 的磁场，那么，在垂直于电流和磁场方向上将产 生电动势U H 。这种现象称为霍尔效应。霍尔效
应的产生是由于运动电荷受磁场中洛伦兹力作用的结果， 当电场作用在运动电子上的电场力f E 与洛伦兹力f c 相等时，电子积累便达到动态平衡。这时，在薄片两横断面之
间建立的电场称为霍尔电场E H ，相应的电动势称为霍尔电动势U H ,其大小表示为：
d IB
R U H H =
2.答：莫尔条纹的特点是：
1）莫尔条纹的移动量、移动方向与光尺的位移量、位移方向具有对应关系。 2）θ/d w =，莫尔条纹间距对光栅栅距具有放大作用。当θ很小时，w 对d 有几百倍的放大作用（d 为光栅距）。
3）莫尔条纹对光栅栅距局部误差具有消差作用。
3、为安全起见，600V 以上的电压的测量一般不直接接入电压表，而是要通过电压互感器，将一次侧的大电压交换到二次侧的100V 后再进行测量。
4、 1、交直流两用，但主要用于交流； 2、用于直流测量时，有磁滞误差；过载能力强；4、标尺刻度不均匀；
5、受外磁场影响大；
6、受频率影响大、
7、波形误差。 5、在被测量作用下，能产生使仪表可动部分偏转的转动力矩。 可动部分偏转时，能产生随偏转角增大而增大的反作用力矩。可动部分运动时，能产生阻尼力矩。可动部分有可靠的支撑装置。能直接指示出被测量的大小。
6、电流互感器主要由一次绕组、二次绕组及铁芯组成。当一次绕组中通过电流I1时，则在铁芯上就会存在一次磁动势I1N1(Nl 为一次绕组的匝数)。根据电磁感应和磁动势平衡的原理，在二次绕组中就会产生感应电流I2：，并以二次磁动势I2N2(N2为二次绕组的匝数)去抵消一次磁动势IlNl ，在理想情况下，存在的磁动势平衡方程为IN1+I2N2=0此时的电流互感器不存在误差，所以称之为理想的电流互感器
7、当沿一定方向对某些电介质加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态。公式为Q=dF ，式中d 为压电系数。 压电元件可以等效为一个电荷源Q 和一个电容器Ca 并联或一个电压源U 和一个电容器Ca 串联。
8、变气隙式传感器图（略）在铁芯的结构和材料确定之后，自感L 是气隙厚度δ和气隙截面积S 的函数，即L=f(δ、S)。如果保持S 不变，则L 为δ的单值函数，可构成变气隙型传感器。 变截面式传感器如图（略） 在铁芯的结构和材料确定之后，自感L 是气隙厚度δ和气隙截面积S 的函数，即L=f(δ、S)。如果保持δ不变，则L 为S 的单值函数，可构成变截面式传感器。
9．答：该图是变介质型电容式传感器的结构原理图。在外力作用下位移
a 与容量c 成线性关系。无介质ε2的 容量为C 0则有位移a 后总的容量为：
C ＝C 0＋C 0*
L a
*
2
1
2
2
12
1
d d -d -1εεεε+
10． 1）、r ＝（
d d ?）2
*100％＝3.5％ 2）、r ＝
d d
?*100％＝18.75％ 11． AC ，AB 和BC 三个热电偶，其接点温度一端为T ，另一端为T 0。 E AC （T ，T 0）=e AC (T)- e AC (T 0)
E AB （T ，T 0）=e AB (T)- e AB (T 0) 两式相减得
E AC （T ，T 0）- E AB （T ，T 0）＝e AC (T)- e AC (T 0)-[e AB (T)- e AB (T 0)] ＝e AC (T)- e AB (T)-[e AC (T 0)- e AB (T 0)] 根据热电偶基本定律可知 e AC (T)- e AB (T)＝e BC (T)
e AC (T 0)- e AB (T 0)＝e BC (T 0) 因此
E AC （T ，T 0）- E AB （T ，T 0）= e BC (T)- e BC (T 0) = E BC （T ，T 0）
12、
13、证明如下：设D 材料和B 材料相同，C 材料和A 材料相同 E T =e AB (T 1)+e BD (T 0)+e DC (T 0)+e CA (T 0) 因为A 和C 材料一致，B 和D 材料一致， e BD (T 0)=e CA (T 0)=0
e DC (T 0)=e BA (T 0)
所以E T =e AB (T 1)+e BA (T 0)=E 1 同例可得E T =E 2 E T =E 3 所以E T =（E 1+E 2+E 3）/3
14、这是由于定圈中磁场的极性与其中被磁化的铁片的极性能够随着电流方向的改变而同时变化，使铁片与磁场(或被磁化的定铁片)之间的相互作用力不发生改变，其转动力矩的方向不发生改变。电磁系仪表测量直流时，不存在极性问题。所以电磁系仪表既适用于直流电路，又适用于交流电路。 15．答：第一块仪表的相对误差为：100%m x A γ?=
?= K%Am
100%x
A ?= 1.0%250
50?=0.05 第二
块仪表的相对误差为：
100%m x A γ?=
?=K%Am
100%x
A ?=
2.5%7550?=0.375 显然第二快仪表的相对误差较小，故选择第二块仪表。
16．答：用调节电位器来补偿电源的电压降，测量过程中没有从被测量电源中吸
取能量，从而消除了方法误差的测量手段称为补偿测量法。
17．答：电位差计是利用比较测量法采用补偿原理直接测量电势或电压的仪器。
通常分三个回路，工作电流回路，标准回路和测量回路。使用时首先调定工作电流，调节电位器使检流计读数为零，然后开始测量。在I 确定以后，就不允许再改变电位器，测得读数R h 。由于电位差计中用了标准量具直接参与了比较过程和采用了补偿原理，故其准确度很高。
18．答：1变压器电桥的电压比基本上是实数，精度搞，且温度和时间稳定性高。
2变压器电桥灵敏度比一般电桥高，且在很宽的范围内能得到恒定。3其电影比与一标准量具相结合就能相应地等效为一个可调导纳。4变压器电桥的工作频率很宽。5变压器电桥调速快，便于实现自动化和数字化。6变压器电桥可以进行三端或四端阻抗的测量。其测量三端电阻方法见教材P86图3-21 三、计算题
1、ΔR=R 0K ε=120x2x600x10-6=0.14Ω
2．解：由于电动机为对称三相负载，所以线电流为
3
4.39L I A ===
负载阻抗角Φ=30度
于是0
1(30)1668.2AC A P U I COS w =-Φ=
02(30)834.1BC B P U I COS w =+Φ=
电机的总消耗功率为P=P 1+P 2=2502W 3．解： 1）
Ω=Ω??==??=??==?∴==---132.0110102.1102.1106002/600,233
6R k R k R
R m m k εεμε
2）若用电桥测量电路，相关电路图如右图所示
若电桥电源U ＝4V ，则
mV V Uk U 8.4108.4102.14330=?=??==--ε
3）若U 0降至2mV ，则
m m V m V
kU U /2504220με=?==
4．解： 1）
1
%1%1003003%1003300)50(2500
00000==?=??=∴=?=--=k C C A x C
x C C C A m m m m m 精度等级γ
2）当测量到500C 和2000C 时，其最大误差仍为3度，因此所测温度值越接近测
量范围的上限，则相对误差越小。
3）所以，测量值应选择：m x A A 32
≥
。
四、名词解释
R3
R3
R2
U0
1、外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化
2、霍尔效应：半导体薄片，置于磁感应强度为B的磁场中，两相对的两边通过
电流I且与磁场方向正交。则半导体薄片另外两边将产生由电势U
H 且U
H
正比于B
与I的乘积。这一现象称为霍尔效应。
3、引用误差指绝对误差与仪表测量上限(量程)比值的百分数，计算式为引用误差=(绝对误差/测量上限)×100％
4、绝对误差等于测量结果与被测量真值之差。相对误差等于绝对误差与被测量真值的比值，以百分数表示
5应变效应：半导体或导体材料在受到外界力作用下，产生机械形变，机械形变导致其电阻的变化，这种应形变而使其电阻值发生变化的现象称应变效应。
6压电效应：当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时，会产生形变，此时这种材料的两表面将产生符号相反的电荷。当去掉外力时又重新回到不带电的现象，这种现象称为压电效应。
7热电效应：将两种不同的金属连接成一条闭合回路，将其中一个接点进行加热到T度，而另一点放于室温中，则在回路中就有电流流过，这一现象称为热电效应。
8光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逃逸出物体表面向外发射的现象称为光电效应。当光照射到物体上，使物体的电阻率发生变化，或发生光生电动势的效应叫做内光电效应
9．答：补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电动势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电动势变化值。
10．差动变压器是互感传感器，是把被测位移转换为传感器线圈的互感变化量，由于这种传感器通常是差动的，故称之为差动传感器。
11．有些半导体在黑暗的环境下电阻很好，但受到光线照射时，由于激发电子空穴对而使电阻降低。基于这样原理制造的有光导管称为光敏电阻。
12．金属或半导体薄片，若在两端通过控制电流，并在薄片上施加磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。
《检测与转换技术》试卷 一、单项选择题（每题3分，共30分） 1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差 A 测量人员的粗心大意 B 检测装置的指示刻度不准 C 许多因素微小变化的总和 D 传感器的不稳定 2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是 A 大小与所取单位有关 B 量纲与被测量有关 C 不能反映误差的大小和方向 D 能反映测量工作的精细程度 3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是 A 1Kg B 10％ C D 10Kg 4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器 A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定 C 金属材料厚度测量 D 金属材料内部杂质的检测 5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是 A 热电偶 B 铜热电阻 C 半导体热敏电阻 D 铂热电阻 6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的 A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器 C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器 7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量 A 用热电偶测量温度 B 用温度计测量温度 C 用铜热电阻测量温度 D 用铂热电阻测量温度 8、用下哪一种检测方法的灵敏度高 A 采用差动电桥 B 采用电流源供电 C 采用有源电路 D 采用双差电桥 9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差 A 代替方法 B 交换方法 C 采用温度补偿方法 D 采用频率电压转换电路 10、影响检测系统稳定性的因素有 A 使用寿命 B 标定测值的变化 C 反应时间 D 分辨率 二、创新思考问题（每题10分，共20分）
1. 设计一种肺活量测量装置，并简述原理。（试考虑2种以上的传感器） 2. 检测液位一般可以采用哪几种方法（试考虑2种以上方法） 三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分） 1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小 2、单臂电桥的非线性误差δf的大小 3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施 四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为： ，，，，，，，， ，，，，，，% 试判断并剔除异常值。（15分） 五、试用所学的传感器知识设计一家庭防盗报警装置。（画出示意图并说明工作原理）（20分）
第1章传感器与检测技术基础思考题答案 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 被测量 传感器测量 电路 电源 指示仪 记录仪 数据处 理仪器 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义? 依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号 主称——传感器，代号C； 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2； 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3； 序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。 例：应变式位移传感器：C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U 来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0的要求，因此对△U，这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示： 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计，R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1
8、下面哪种电路主要是为了远距离传输？( ) A.频率－电压变换； B.电流－电压变换； C.数模变换； D.电压－电流变换。 9、测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。 A. 热电偶； B. 亮度式； C. 半导体三极管； D. 半导体二极管。 10、下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件（）？ A. NTC型热敏电阻； B.PTC 型热敏电阻； C. CTR 型热敏电阻。 11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。 A. 电阻； B. 电容； C. 电压； D. 电荷。 12、雷电对测控系统造成的噪声干扰按其产生的原因来分属于？（） A. 浪涌噪声； B. 高频振荡噪声； C. 放电噪声。 13、热电偶的热电效应主要是把温度变化转化为什么参数变化？（） A. 电阻变化； B.电势变化； C. 电容变化； D. 电感变化。 14、在信号的变换中，我们有时为了处理信号的方便，常常把模拟信号转换成数字信号送入 微处理器进行处理，下面哪一个是采用这种技术？（） A．A/D变换电路； B. F/V变换电路； C. D/A变换电路； D. V/I转换电路。 15、一般来说，对屏蔽罩材料的要求（）？ A.选用高电阻的金属材料； B.选用低电阻的金属材料； C. 选用半导体材料； D. 选用绝缘材料。 16、电磁炉主要是应用了下面哪种技术？( ) A. 微波； B. 电涡流； C. 热电式； D. 红外。 17、下面哪种电路主要是为了抑制干扰？( ) A. A/D转换器； B. D/A转换器； C. 变压器耦合； D. 调 制电路。 18、由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用( )的前置放大器。
传感器习题集及答案 第01章检测与传感器基础 1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？ 1.1答： 从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。 1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。 1.2答： 组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成； 关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。 1.3 简述传感器主要发展趋势 1.3答：数字化、集成化、智能化、网络化等。 1.4传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？ 1.4答： 静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。 1.5传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度γ表征了什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。1.5答： L 1）实际传感器有非线性存在，线性度是将近似后的拟合直线与实际曲线进行比较，其中存在偏差，这个最大偏差称为传感器的非线性误差，即线性度， 2）选取拟合的方法很多，主要有：理论线性度(理论拟合)；端基线性度(端点连线拟合)；独立线性度(端点平移拟合)；最小二乘法线性度。 γ是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数。 3）线性度L 4）传感器的非线性误差是以一条理想直线作基准，即使是同一传感器基准不同时得出的线性度也不同，所以不能笼统地提出线性度, 当提出线性度的非线性误差时，必须说明所依据的基准直线。 1.6传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？ ω；阻尼系数ξ。 1）传感器动态特性主要有：时间常数τ；固有频率n
第一章检测技术的基础知识 1、一般测量方法有哪几种分类方法 按测量手段分类、按测量方式分类 2、相对误差分为哪几种具体误差表示 实际相对误差、示指相对误差、引用相对误差 3、什么是仪表的基本误差它与仪表的精度等级有何关系 最大引用误差又称为满度（引用）相对误差，是仪表的基本误差形式，故也常称之为仪表的基本误差。 基本误差去掉（%）后的数值定义为仪表的精度等级。 4、按误差表现的规律把测量误差划分哪几种误差 系统误差、随机误差、粗大误差、缓变误差 5、简述正态分布的随机误差具有的4个特征。 对称性、单峰性、有界性、抵偿性 6、什么是传感器简述传感器的组成 传感器就是能够感觉外界信息，并能够按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。 7、什么是传感器的静态特性简述传感器的静态特性的主要指标。 传感器的静态特性是指传感器输入信号处于稳定状态时，其输出与输入之间呈现的关系。 表示为： 主要指标有：精确度、稳定性、灵敏度、线性度、迟滞和可靠性 8、现有一只量程为0 ～600℃，准确度为1.5级的温度传感器，用来测量锅炉的蒸汽温度。 若要求测量误差不超过5℃，试问：此传感器能否满足要求如不能满足，应选用多少等级的 9、某量程为400V、1.5级的电压表，当测量值分别为300V、200V、100V时，求测量值得 最大绝对误差和示指相对误差。 10、欲测量220V电压，要求测量示值相对误差不大于5%，若选用量程为250V的电压 表其准确度等级应该选多少 第二章电阻式传感器 1、简述常用的几种弹性敏感元件名称。 弹性圆柱、悬臂梁、薄壁圆筒、弹簧管、膜片、波纹管 2、简述丝式应变片的组成和常用规格。 敏感栅、基底和盖片、黏结剂、引线。规格120兆欧 3、什么是金属的电阻应变效应什么是圧阻效应 电阻应变效应：金属丝的电阻随着它所受的机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应变化。 半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为圧阻效应。 第三章变磁阻式传感器 1、简述变磁阻式传感器的分类。 自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器 2、什么是涡流效应涡流传感器分哪几类电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量 金属导体被置于变化着的磁场中，或在磁场中运动，导体内就会产生感应电流，该感应电流被称为电涡流或涡流，这种现象被称为涡流效应。 可以分为高频反射式电涡流传感器、低频投射式电涡流传感器
第一章 1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？ 解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 （2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 （3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 （4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。 （5）多功能与多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？ 解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。 1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度； 2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值； 3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；
1．属于传感器动态特性指标的是（D ） A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类，下列不属于的是（B ） A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差 D粗大误差 3、非线性度是表示校准（B ）的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ） A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） A 工作频率宽 B 线性围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B） A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） A 测量 B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×） 5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。（×） 6.线性度就是非线性误差.（×） 7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√） 8.传感器的被测量一定就是非电量（×） 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。（√） 10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√） 二、简答题：（50分） 1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？ 答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时，相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性的概念以及它们之间的关系。 答：框图如下： 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。
《检测与转换技术》试卷 ?一、单项选择题（每题3分，共30分） 1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差 ??? A 测量人员的粗心大意 ??? B 检测装置的指示刻度不准 ??? C 许多因素微小变化的总和 ??? D 传感器的不稳定 2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是 ?? A 大小与所取单位有关 ?? B 量纲与被测量有关 ?? C 不能反映误差的大小和方向 ?? D 能反映测量工作的精细程度 3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是 A 1Kg B 10％ C 0.1Kg D 10Kg 4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器 ? A 金属材料内部缺陷的检测 B金属工件表面光洁度的测定 ? C 金属材料厚度测量 D 金属材料内部杂质的检测 5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是 A 热电偶 B 铜热电阻 C 半导体热敏电阻 D 铂热电阻 6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的 ? A 变面积式电容传感器 B变极距式电容传感器 ? C 变介质式电容传感器 D螺管式自感传感器 7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量 ? A 用热电偶测量温度 ? B 用温度计测量温度 ? C 用铜热电阻测量温度 ? D 用铂热电阻测量温度 8、用下哪一种检测方法的灵敏度高 ? A 采用差动电桥 B 采用电流源供电 ? C 采用有源电路 D 采用双差电桥 9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差 A 代替方法 B 交换方法 C 采用温度补偿方法 D 采用频率电压转换电路 10、影响检测系统稳定性的因素有 A 使用寿命 B 标定测值的变化 C 反应时间 D 分辨率
《检测与转换技术》复习思考题 一、误差理论： 1、 仪表精度的指标有哪些？ 检测装置的精度包括精密度、准确度和精确度三个内容。 1．精密度 在相同条件下，对同一个量进行重复测量时，这些测量值之间的相互接近程度即分散程度，它反映了随机误差的大小。 2．准确度 它表承测量仪器指示值对真值的偏离程度，它反映了系统误差的大小。 3．精确度 它是精密度和准确度的综合反映，它反映了系统综合误差的大小，并且常用测量误差的相对值表示。 2、 什么叫随机误差，它与哪个精度指标有关？随机误差的概率分布是什么分布？这种分布具有什么特 性？ 随机误差: 在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和符号均按不可确定方式变化，没有确定的变化规 律，但随即误差在多次测量的总体上符合统计规律，因此可以通过统计学的方法来研究这些误差并估 计其影响。 随机误差与精密度有关。 随机误差在实践中最常见的误差分布是正态分布。 正态分布随机误差有如下性质： 11） 对称性：正负误差出现的机会相同 22） 单峰性：误差为0出现机会最多 33） 有界性：随机误差绝对值不会超过一定限度 44） 抵偿性：相同条件下，测量次数n →∞，正负误差出现的机会相同，误差代数和为0 3、 测量过程的要素有哪些？ 测量过程有三要素 1、测量单位 2、测量方法 3、测量仪器 4、 简述传感器的静态特性性能指标及其各自的意义？ 静态指标：被测量稳定，变化缓慢（灵敏度，线性度，重复性） 灵敏度：是指传感器在稳态下输出变化与输入变化之比，用K 表示。即K=dy/dx ≈Δy/Δx 式中 x —输入量 y —输出量。 线性度：又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合曲线（有时也称理论直线）之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比，它可用下式表示，且多取其正直 γL =ΔLmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔLmax —最大非线性误差 y max -y min —输出范围 重复性：概率正态分布 （以下是课本的，以上面课件的三个为重） 分辨率：是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是具有量纲的数。 迟滞误差：又称为回差或变差，是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。可用下式表示： γH =ΔHmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔHmax —最大迟滞偏差 y max -y min —输出范围 1)-(1 0lim 2 1 =+++∞→n n n δδδ
单项选择题> 1、以下哪种测量仪器的分辨率是和灵敏度有关的？（） A .数字天平； B.数字式电流表； C.指针式电流表； D.数字式电压表。 2、下列属于动态测量的是( )？ A.压力； B.加速度； C.重量； D.距离。 3、小赵和小杨分别用同一游标卡尺在相同条件下测量一钢管的内径大小，两人分别测量五次所得结果如下表，已知钢管内径的真实值为5.00cm，试问下列四种说法哪种正确：（） A.对钢管测量为：直接、等精度、静态测量；小杨精密度低，准确度高。 B.对钢管测量为：间接、非等精度、动态测量；小杨精密度低，准确度高。 C.对钢管测量为：直接、非等精度、静态测量；小杨精密度高，准确度低。 D.对钢管测量为：直接、等精度、静态测量；小杨精密度高，准确度低。 平均值 3测量次数 51 4 2 5.024小赵5.045.035.015.025.02测量结果5.0845.085.095.085.09小杨5.08 4、以下什么传感器适合精度高、可靠性好的温度测量?（） A.热敏电阻； B.铜热电阻； C.铂热电阻； D.热电偶。 5、对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑其不等位电势的补偿?（） A.霍尔传感器； B.热电阻传感器； C.涡流传感器； D.热电温度传感器。 6、下列传感器中哪一个不是进行物理效应的传感器（）？ A .光敏传感器； B.声敏传感器； C.热敏传感器； D.味敏传感器。 7、在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，下列哪种接法可以得到最大灵敏度输出。（） A.单臂电桥； B.差动电桥； C.双差动电桥； D.相对臂电桥。 8、下面哪种电路主要是为了远距离传输？( ) A.频率－电压变换； B.电流－电压变换； C.数模变换； D.电压－电流变换。 9、测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。 A.热电偶； B.亮度式； C.半导体三极管； D.半导体二极管。 下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件（）？、10 A. NTC型热敏电阻； B.PTC型热敏电阻； C. CTR型热敏电阻。 11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。 A.电阻； B.电容； C.电压； D.电荷。
1、外光电效应，光电导效应。 外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。 光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化 2、霍尔效应 霍尔效应：半导体薄片，置于磁感应强度为B的磁场中，两相对的两边 通过电流I且与磁场方向正交。则半导体薄片另外两边将产生由电势U H 且U H正比于B与I的乘积。这一现象称为霍尔效应。 3．引用误差（写出计算式） 引用误差指绝对误差与仪表测量上限(量程)比值的百分数，计算式为引用误差=(绝对误差/测量上限)×100％ 4、绝对误差，是相对误差 绝对误差等于测量结果与被测量真值之差。相对误差等于绝对误差与被测量真值的比值，以百分数表示 5．应变效应 应变效应：半导体或导体材料在受到外界力作用下，产生机械形变，机械形变导致其电阻的变化，这种应形变而使其电阻值发生变化的现象称应变效应。 6．压电效应： 压电效应：当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时，会产生形变，此时这种材料的两表面将产生符号相反的电荷。当去掉外力时又重新回到不带电的现象，这种现象称为压电效应。 7．热电效应 热电效应：将两种不同的金属连接成一条闭合回路，将其中一个接点进行加热到T度，而另一点放于室温中，则在回路中就有电流流过，这一现象称为热电效应。 8．光电效应 光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逃逸出物体表面向外发射的现象称为光电效应。当光照射到物体上，使物体的电阻率发生变化，或发生光生
电动势的效应叫做内光电效应 4.1 什么是压电效应？什么是正压电效应和逆压电效应？ 答： 某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效应。如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应 5.10 什么叫电涡流效应？ 1）块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作用切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭和的电流，这种电流叫电涡流，这种现象叫做电涡流效应。 8.1 什么是热电效应？热电偶测温回路的热电动势由哪两部分组成？由同一种导体组成的 闭合回路能产生热电势吗？ 答： 1）两种不同类型的金属导体两端分别接在一起构成闭合回路，当两个结点有温差时，导体回路里有电流流动会产生热电势，这种现象称为热电效应。 2）热电偶测温回路中热电势主要是由接触电势和温差电势两部分组成。 3）热电偶两个电极材料相同时，无论两端点温度如何变化无热电势产生。 10.1什么是内光电效应？什么是外光电效应？说明其工作原理并指出相应的典型光电器件。 答：当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应（如电阻率变化、发射电子或产生电动势等）。这种现象称为光电效应。 1）当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化，或产生光生电动势的现象叫做内光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。入射光强改变物质导电率的物理现象称光电导效应，典型的光电器件有光敏电阻；光照时物体中能产生一定方向电动势的现象叫光生伏特效应，光电池、光敏晶体管。 2）在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，典型的光电器件有光电管、光电倍增管。 7. 有一测量吊车起吊物重量的拉力传感器如图2-22所示。 R1 、R2 、R3 、R4贴在等截面轴上。已知等轴面轴的截面积为0.00196m2，弹性模量E 为2.0×1011N／m2，泊松比为0.30。R1 、R2 、R3 、R4的标称阻值均为120Ω。灵敏系数为2.0。它们组成全桥电路如图2-22(b)所示，桥路电压为2V，测得输出电压为2.6mV。 试求： (1)等截面轴的纵向应变及横向应变。 (2)重物m为多少吨?
单项选择题 1.以下那个部分不是锁相环电路的组成部分（B ） B. 功率控制器（PC） 2.以下换算不正确的是（B ） B. 1μF=1000pF 3.手机中频道间相互间隔为( B ) B. 0.20MHz 4.TTL集成门电路是指( B ) B. 晶体管---晶体管集成门电路 5.MTK平台中BANDSW_DCS是指( B ) B. DCS的频段切换信号 6.防静电鞋的作用是( D ) D.移走人体电荷 7.当静电电压大于（ C ），一般零件都可能被损坏或降低等级 C.50V 8.为什么工艺要求在进行焊接前，要先对PCB进行预热？（ D ） D.除湿 9.PCB在焊接后，会在个别焊点周围出现浅绿色的小泡，不仅影响外观质量，严重时还会影响性能，是焊接工艺中经常出现的问题之一，其主要原因是（A） A.在于阻焊膜与阳基材之间存在气体/水蒸气 10.PCB在焊接前应放在烘箱中预烘，一般为（ A ） A.105℃／4h～6h；
11.良好的焊接，焊点要求：焊点表面有金属光泽，吃锡面80%以上，爬锡高度最低应超过端头的（ C ）； C.50% 12.936恒温烙铁的温度调节范围可在摄氏（ A ）度之间调节。 A. 200-480 13.850热风枪的风力调节范围1-8档，风量最大可达（ A ）升/分 A. 23 14.用850热风枪取BGA时，手柄的喷嘴离焊盘的距离在（ A ）cm A. 1-2 15.良好的焊接，焊点要求：焊点表面有金属光泽，吃锡面（ D ）以上，爬锡高度最低应超过端头的50%； D.80% 16.下列工具中不属于手机维修的检测工具的是（ C ）。 C.电烙铁 17.因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名的是（ C ）。 C.电容三点式振荡器 18.在鉴相器的输出端衰减高频误差分量，以提高抗干扰性能；在环路跳出锁定状态时，提高环路以短期存储，并迅速恢复性好的是（ C ）。 C.环路滤波器 19.将音频信号“附加”到高频振荡波上，用音频信号来控制高频振荡的参数被称为（ A ）。 A.调制 20.gsm系统为了满足移动通信对邻信道干扰的严格要求，采用（ A ）。
传感器与检测技术试卷及答案 第一部分 选择题（共 24 第二部分 非选择题（共 分） 76 分） 二、填空题 13．对传感器进行动态 的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过 的能力。 15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向 方向发展。 16．已知某传感器的灵敏度为 K0 ，且灵敏度变化量为 △K0 ，则该传感器的灵敏度误差计算 公式为 rs= 。 17．为了测得比栅距 W 更小的位移量，光栅传感器要 采用 技术。 18．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小， 透光面积减 小，则表明扭矩 。 19．电容式压力传感器是变 型的。 20．一个半导体应变片的灵敏系数为 180，半导体材料的弹性模量为 1.8 ×105Mpa, 其中压阻 系数 πL 为 Pa -1 。 21．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方 法称为 。 22．热敏电阻常数 B 大于零的是 温度系数的热敏电阻。 23．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的 。 24．交流电桥各桥臂的复阻抗分别为 Z1， Z2， Z3， Z4，各阻抗的相位角分别为 ? 1? 2? 3 ? 4，若电桥平衡条件为 Z1/Z4=Z2/Z3 ，那么相位平衡条件 应为 。 三、问答题（本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分） 25．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 26．回答与直线式感应同步器有关的下列问题： （ 1）它由哪两个绕组组成？ （ 2）鉴相式测量电路的作用是什么？ 27．简述压磁式扭矩仪的工作原理。 28．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。 29．简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。 30．采用逐次逼近法的模 /数转换器主要由哪几部分组成？ 四、计算题（本大题共 3 小题，每小题 8 分，共 24 分） 31．已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率 f=72Hz ，测量齿盘的齿数 Z=36，求： （ 1）被测轴的转速是每分钟多少转？ （ 2）在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1 个数字，其最大转速误差是多少？ 32．一热敏电阻在 0℃和 100℃时，电阻值分别为 200k Ω和 10k Ω。试计算该热敏电阻在 20℃ 时的电阻值。
《检测与转换技术》复习思考题 一、误差理论： 1、 仪表精度的指标有哪些？ 检测装置的精度包括精密度、准确度和精确度三个内容。 1．精密度 在相同条件下，对同一个量进行重复测量时，这些测量值之间的相互接近程度即分散程度，它反映了随机误差的大小。 2．准确度 它表承测量仪器指示值对真值的偏离程度，它反映了系统误差的大小。 3．精确度 它是精密度和准确度的综合反映，它反映了系统综合误差的大小，并且常用测量误差的相对值表示。 2、 什么叫随机误差，它与哪个精度指标有关？随机误差的概率分布是什么分布？这种分布具有什么特 性？ 随机误差: 在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和符号均按不可确定方式变化，没有确定的变化规律，但随即误差在多次测量的总体上符合统计规律，因此可以通过统计学的方法来研究这些误差并估计其影响。 随机误差与精密度有关。 随机误差在实践中最常见的误差分布是正态分布。 正态分布随机误差有如下性质： 11） 对称性：正负误差出现的机会相同 22） 单峰性：误差为0出现机会最多 33） 有界性：随机误差绝对值不会超过一定限度 44） 抵偿性：相同条件下，测量次数n →∞，正负误差出现的机会相同，误差代数和为0 3、 测量过程的要素有哪些？ 测量过程有三要素 1、测量单位 2、测量方法 3、测量仪器 4、 简述传感器的静态特性性能指标及其各自的意义？ 静态指标：被测量稳定，变化缓慢（灵敏度，线性度，重复性） 灵敏度：是指传感器在稳态下输出变化与输入变化之比，用K 表示。即K=dy/dx ≈Δy/Δx 式中 x —输入量 y —输出量。 线性度：又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合曲线（有时也称理论直线）之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比，它可用下式表示，且多取其正直 γL =ΔLmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔLmax —最大非线性误差 y max -y min —输出范围 重复性：概率正态分布 （以下是课本的，以上面课件的三个为重） 分辨率：是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是具有量纲的数。 迟滞误差：又称为回差或变差，是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。可用下式表示： γH =ΔHmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔHmax —最大迟滞偏差 y max -y min —输出范围 1) -(1 0lim 2 1 =+++∞→n n n δδδΛ
检测与转换技术试卷 ※<一、单项选择题> 1、以下哪种测量仪器的分辨率是和灵敏度有关的？（C） A .数字天平； B.数字式电流表； C.指针式电流表； D.数字式电压表。 2、下列属于动态测量的是( B)？ A.压力； B.加速度； C.重量； D.距离。 3、小赵和小杨分别用同一游标卡尺在相同条件下测量一钢管的内径大小，两人分别测量五次所得结果如下表，已知钢管内径的真实值为5.00cm，试问下列四种说法哪种正确：（ DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD） A. 对钢管测量为：直接、等精度、静态测量；小杨精密度低，准确度高。 B. 对钢管测量为：间接、非等精度、动态测量；小杨精密度低，准确度高。 C. 对钢管测量为：直接、非等精度、静态测量；小杨精密度高，准确度低。 D. 对钢管测量为：直接、等精度、静态测量；小杨精密度高，准确度低。 测量次数 1 2 3 4 5 平均 值 测量结果小赵 5.03 5.02 5.01 5.04 5.02 5.02 4 小杨 5.09 5.08 5.09 5.08 5.08 5.08 4
4、以下什么传感器适合精度高、可靠性好的温度测量?（CCCC CCCCCCCCCC） A.热敏电阻； B.铜热电阻； C.铂热电阻； D.热电偶。 5、对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑其不等位电势的补偿?（AAAAAAAA） A.霍尔传感器； B.热电阻传感器； C.涡流传感器； D.热电温度传感器。 6、下列传感器中哪一个不是进行物理效应的传感器（D ）？ A .光敏传感器； B.声敏传感器； C.热敏传感器； D.味敏传感器。 7、在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，下列哪种接法可以得到最大灵敏度输出。（CCCCCCCCCCCCCCCCCCC ） A.单臂电桥； B.差动电桥； C.双差动电桥； D.相对臂电桥。 8、下面哪种电路主要是为了远距离传输？(DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) A.频率－电压变换； B.电流－电压变换； C.数模变换； D.电压－电流变换。 9、测量不能直接接触的高温物体温度，可采用(AAAAAAAAAAAAAAA)温度传感器。 A.热电偶； B.亮度式； C.半导体三极管； D.半导体二极管。 10、下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件（A ）？ A. NTC型热敏电阻； B.PTC型热敏电阻； C. CTR型热敏电阻。 11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( C )的输出。 A.电阻； B.电容； C.电压； D.电荷。 12、雷电对测控系统造成的噪声干扰按其产生的原因来分属于？（CCCCCCCCCC） A.浪涌噪声； B.高频振荡噪声； C.放电噪声。 13、热电偶的热电效应主要是把温度变化转化为什么参数变化？（B） A.电阻变化； B.电势变化； C.电容变化； D.电感变化。
传感器与自动检测技术 一、填空题（每题3分） 1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。 2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。 3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。 4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。 5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。 6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。 7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。 8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用
自动检测与转换技术题库 (含答案) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章检测技术的基础知识 （本文档适合电气工程类专业同学朋友们，希望能帮到你们） 一、填空题 1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。 2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。 3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。 4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。 5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。 6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 7、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被 测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。（因为U≥2/3Umax） 8、有一温度计，它的量程范围为0～200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最 大误差为 1℃，当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。 9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将非电量转换成 与之具有一定关系的电量。 10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。 11、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为 60 mv/mm 。 二、选择题 1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。 A．转换元件 B．敏感元件 C．转换电路 D．嵌入式微处理器
传感器与检测技术考试试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。（2分） 1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积 增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关 系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈 的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输