2017年中国计量大学考研试题803传感器技术1
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工程热力学部分(共75分)一、选择题(每题2分,共16分):1、气体常数R()gA.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关2、关于湿空气,下列说法正确的有()A.绝对湿度为100%的湿空气为饱和空气B.相对湿度为100%的湿空气为饱和空气C.含湿量为100%的湿空气为饱和空气D.绝热饱和湿度总是低于露点温度3、气体在某个过程中吸收了64kJ热量,同时热力学能增加了94kJ,该过程为()A.膨胀过程B.压缩过程C.等容过程D.等温过程4、未饱和湿空气中的水蒸气处于()A.未饱和状态B.过热状态C.湿蒸汽状态D.饱和状态5、工程上蒸汽动力装置未采用卡诺循环的原因为()A.卡诺循环的工质只能是理想气体B.循环放热量太大,吸热量太小C.不能实现等温吸热和等温放热D.湿饱和蒸汽区温限太小且压缩两相介质困难6、实际气体的压缩因子()A.大于1 B.小于1C.等于1 D.可大于、小于、等于17、理想气体绝热节流后,其状态参数变化为:()A.熵增大,焓不变,温度不变B.熵增大,焓不变,温度不定C.压力降低,焓不变,熵不变,D.压力降低,熵增大,焓增大8、热力学第二定律的表述为:()A.第一类永动机不可能制造成功B.不可能把热从低温物体传到高温物体C.不可能从单一热源吸热,使之完全变为有用功D.以上答案均不对二、填空题(每空2分,共22分)1、在定熵流动中若喷管进口气体流速低于当地音速,如果使气体增速,则需要选择()喷管或者()喷管;2、简单热力系统的热力学能包括()和();3、实现可逆过程的条件是()和();4、冬天用暖气取暖,如果不采用其它措施,则室内温度(),相对湿度();5、定容过程的多变指数为();定压过程的多变指数为();6、某空调输入功率为1.5kw,向环境介质输出热量5.1kw,则空调的制冷系数为()。
三、简答题(每小题5分,共15分)1、一个热力系统熵变化可分为熵流和熵产,分别说明他们的含义并指出其正负号。
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传感器考试试题及答案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】传感器原理及其应用习题第1章传感器的一般特性一、选择、填空题1、衡量传感器静态特性的重要指标是_灵敏度______、__线性度_____、____迟滞___、___重复性_____ 等。
2、通常传感器由__敏感元件__、__转换元件____、_转换电路____三部分组成,是能把外界_非电量_转换成___电量___的器件和装置。
3、传感器的__标定___是通过实验建立传感器起输入量与输出量之间的关系,并确定不同使用条件下的误差关系。
4、测量过程中存在着测量误差,按性质可被分为粗大、系统和随机误差三类,其中随机误差可以通过对多次测量结果求平均的方法来减小它对测量结果的影响。
越5、一阶传感器的时间常数τ越__________, 其响应速度越慢;二阶传感器的固有频率ω_________, 其工作频带越宽。
6、按所依据的基准直线的不同,传感器的线性度可分为、、、。
7、非线性电位器包括和两种。
8、通常意义上的传感器包含了敏感元件和( C )两个组成部分。
A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件9、若将计算机比喻成人的大脑,那么传感器则可以比喻为(B )。
A.眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤10、属于传感器静态特性指标的是(D )A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性11、衡量传感器静态特性的指标不包括( C )。
A. 线性度B. 灵敏度C. 频域响应D. 重复性12、下列对传感器动态特性的描述正确的是()A 一阶传感器的时间常数τ越大, 其响应速度越快越小, 其工作频带越宽B 二阶传感器的固有频率ωC 一阶传感器的时间常数τ越小, 其响应速度越快。
越小, 其响应速度越快。
D 二阶传感器的固有频率ω二、计算分析题1、什么是传感器由几部分组成试画出传感器组成方块图。
一、填空(每空1分,共20分)1. 传感器一般由敏感元件、、三个部分组成。
2. 根据输入信号不同,传感器动态标定实验确定法可以分为和。
3. 应变片传感器的温度误差主要来自于和。
4. 电涡流传感器的谐振式测量电路主要有和。
5.电容传感器分为、变面积型、三种类型。
6.按照传感器结构不同,恒定磁阻磁电感应式传感器分为和。
7.霍尔元件的零位误差主要包括和。
8. 用于制作压电传感器的压电材料分为和两大类。
9.光源可分为四大类:热辐射光源、、和激光光源。
10. 红限是指,红限的大小与材料的相关。
二、单选题(每题2分,共30分)1. 下列传感器中,不属于能量转换型的传感器是。
A 磁电感应传感器B 压电式传感器C 涡流传感器D K型热电偶《传感器技术1》试卷第1 页共6页2. 以下说法错误的是。
A 静态测量不确定度是指传感器在全量程内任一点的输出值与其理论值的可能偏离程度。
B 灵敏度误差是指传感器输出变化量与引起该变化的输入变化量之比。
C 阈值是指传感器在零点附近能够检测到的最小的输入量。
D 稳定性又被称为长时间工作稳定性或零点漂移。
3. 使用直流电压电桥进行应变片信号转换,以下说法错误的是。
A单臂电桥存在电压输出非线性B 等臂电桥结构的电桥电压灵敏度最高C电桥电压灵敏度反比于电桥供电电压D 差动结构可以提高电桥电压灵敏度4. 使用变压器电桥进行电感传感器信号转换,以下说法错误的是。
A 量程范围内,变压器电桥输出电压峰峰值与测量位移成正比B 变压器电桥无法判断测量位移变化方向C 线圈品质因数影响输出电压的大小D 使用直流供电可以改善电路输出的稳定性5. 若霍尔传感器法线方向与磁场方法有夹角,则。
A 传感器输出电压降低B 霍尔片灵敏度降低C 霍尔系数减小D 霍尔传感器输出电阻增加6. 相比较光敏二极管,光敏三极管。
A 光电流大很多B 温度稳定性好很多C 响应时间快很多D 线性度好很多《传感器技术1》试卷第2 页共6页7. 以下关于磁电感应式传感器的说法错误的是。
中国计量大学
2019年硕士研究生招生考试试题
考试科目代码:803 考试科目名称:传感器技术1 所有答案必须写在报考点提供的答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效。
一、填空(每空1分,共1×30=30分)
1.能量转换型传感器主要由能量变换元件构成,它不需要外电源。
如基于、
、等的传感器都属于此类传感器。
2.对传感器进行动态标定的目的是确定动态指标,主要是、
、。
3.各种电阻应变片的结构大体相同,通常由、、
、组成。
4.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称效应;半导体材料在光线作用下其电阻值往往会变小,这种现象称效应;半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动势的效应称效应。
5.热电偶传感器产生的热电动势包括电势和电势两部分;热电偶的
定律为热电偶制定分度表提供了理论依据;根据定律,可允许采用第三种材料的导线连接热电偶。
6.压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有和两种形式。
压电式传感器在使用电压放大器时,连接电缆长度会影响系统;而使用电荷放大器时,其输出电压与传感器的成正比。
7.电感式传感器是以电和磁为媒介,利用电磁感应原理将被测非电量如压力、位移、流量等非电量转换成线圈或的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置。
8.应变片温度补偿的措施有、。
《传感器技术1》试卷 第1 页 共5 页。
一、填空(每空1分,共1×30=30分)
1、根据构成原理,传感器可以分为与两大类。
传感器的标定是,根据输入量的不同,分为和两类。
2、在电阻应变片直流电桥转换电路中,为了能够减小非线性误差,常采用的措施有
和。
3、不同类型的电容式传感器转换电路所需要的供电电源也不同,二极管双T型电路的供电电源是,差动脉宽调宽电路的供电电源是。
4、霍尔元件的四根引线分为两对,其中一对称为,另一对称为。
5、磁栅式传感器的信号处理方式有和两种。
6、压电材料的居里点温度指的是。
7、激光光源具有、、、相干性好等特点。
8、光纤传感器中反映光纤耦合效率的参数称为,按照工作原理,光纤传感器可以分为和两大类。
9、热电阻和热敏电阻都是利用电阻随温度变化的特性测量温度,所不同的是热电阻的构成材料是,热敏电阻的构成材料是。
10、谐振式传感器转换电路具有激振环节,按激励信号产生的方式,转换电路分为
和两种。
11、电阻型气敏器件按结构,可以分为、、和三种。
12、热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的传感器,常见的有、和等三种。
《传感器技术1》试卷第1页共5页。
2019年中国计量大学考研专业课初试考试真题试卷
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2019年硕士研究生招生考试试题
考试科目代码:803 考试科目名称:传感器技术1 所有答案必须写在报考点提供的答题纸上,做在试卷或草稿纸上无效。
一、填空(每空1分,共1×30=30分)
1.能量转换型传感器主要由能量变换元件构成,它不需要外电源。
如基于、
、等的传感器都属于此类传感器。
2.对传感器进行动态标定的目的是确定动态指标,主要是、
、。
3.各种电阻应变片的结构大体相同,通常由、、
、组成。
4.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称效应;半导体材料在光线作用下其电阻值往往会变小,这种现象称效应;半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动势的效应称效应。
5.热电偶传感器产生的热电动势包括电势和电势两部分;热电偶的
定律为热电偶制定分度表提供了理论依据;根据定律,可允许采用第三种材料的导线连接热电偶。
6.压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理,此放大电路有和两种形式。
压电式传感器在使用电压放大器时,连接电缆长度会影响系统;而使用电荷放大器时,其输出电压与传感器的成正比。
7.电感式传感器是以电和磁为媒介,利用电磁感应原理将被测非电量如压力、位移、流量等非电量转换成线圈或的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置。
8.应变片温度补偿的措施有、。
《传感器技术1》试卷 第1 页 共5 页。
中国计量学院2006年攻读硕士学位研究生入学试题考试科目名称:传感技术考试科目代码: 422考生姓名:考生编号:本试卷共九大题,共四页码。
一.解释物理概念或名词(共10小题,每小题3分,共30分)答案请写在另附的答题纸上,可以不抄题,要标明符号。
1.传感器的线性度、迟滞、阈值2.传感器的幅频特性和相频特性3.电阻应变片的横向效应4.压电效应5.可见光的波长范围、大气窗口6.霍尔效应7.零点残余电压8.压阻效应9.光电效应10.热电效应二.填空题(共 30空,每空0.5分,共15分)传感器按构成原理,可分为 型和 型两大类,一般由 、 、三部分组成。
为了改善其性能,可采用下列技术途径 、 、 、 、 。
列举三种电感传感器 、 和 。
最常用的螺管型差动变压器式传感器是式的。
光电器件按探测原理可为和 两种。
莫尔条纹有 、 、 三个重要特性。
电阻应变片的温度误差包括 和 。
压电传感器的前置放大器有 、。
电容传感器的转换电路除可用谐振调幅和调频电路外,较多采用的电路还有 、 、 、 。
热电阻传感器的测量引线有 、 、 。
三.选择正确答案题(正确答案只有一个)(共10小题,每小题2分,共20分)1.传感器能检测到的最小输入增量为 。
A. 灵敏度B.迟滞C. 阈值D. 分辨率2.被测信号x (t )的最高频率为时,采样频率至少为m f c f ,才能恢复原始波形,否则,会引起信号失真。
A. B. C. 2m f 5.0m f m f 3.用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了 原理。
A.磁阻效应B. 正压电效应C.逆压电效应4.位置敏感器件的缩写为 。
A.PSDB. CCDC.PZT5.电机轴上安装一个10个齿的调制盘,当电机以30的角速度转动时,光电二极管的输出信号频率是。
A.300Hz B. 180 Hz C. 450Hz D. 150Hz6.为了提高磁电式加速度传感器的频响范围,一般通过来实现。
A.减小弹簧片的刚度 B. 增加磁铁的质量C. 减小系统的阻尼力D. 提高磁感应强度7.差动电容传感器采用脉冲调宽电路作测量电路时,其输出电压正比于。
中国计量大学2020年硕士研究生招生考试试题考试科目代码:803 考试科目名称:传感器技术1所有答案必须写在报考点提供的答题纸上,答在试卷或草稿纸上无效。
一、填空(每空1分,共1×30=30分)1. 传感器在输入按同一方向连续多次变动时所得输入输出特性曲线不一致的程度是传感器静态特性中的;该特性的标定是通过对传感器进行正、返行程往复循环多次的测试实现的,一般测试次数为次。
2. 为了减少横向效应产生的测量误差,一般多采用应变片,其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多,因而电阻变化量也就小得多。
利用四个相同阻值的应变片进行传感测量,采用电桥电路可以得到最大的电桥输出电压灵敏度,同时具有严格的输入输出线性关系。
3. 差动互感式传感器又称,在使用过程中由于存在现象,需要在设计和工艺上进行改进,同时也可以通过电路方式进行补偿。
4. 消除电容传感器寄生电容的影响,可以采用技术和技术来实现,前者可使电缆线长达10m也不影响传感器的性能,后者利用运算放大器的虚地来减小引线电缆寄生电容。
5. 霍尔元件的内阻随磁场的绝对值增加而增加,这种现象称为效应,它会使霍尔输出电压降低,必须采用一些方法予以补偿。
霍尔元件的零位误差主要包括不等位电动势和。
6. 磁电感应式振动速度传感器中的阻尼器主要作用是和。
7. 压电转换元件的主要缺点是无静态输出、、需要低电容的低噪声电缆。
一般来说,与压电元件配套的测量电路应具有前置放大电路模块,其作用一是放大压电元件的微弱电信号,其作用二是。
《传感器技术1》试卷 第1 页 共7 页8. 外光电效应中,要使一个电子从物质表面逸出,光子具有的能量E必须大于该物质表面的逸出功A0,此时对应临界波长为λk,若有另一种材料发生外光电效应时的逸出功为2A0,则临界波长应为。
某一光电探测器的特性曲线中,横坐标是光通量,纵坐标是光电流,这是光电探测器的特性;横坐标是光波长,纵坐标是光电流,这是光电探测器的特性。
1、根据传感器的能量转换情况,可以分为有源型和无源型,请写出两种有源型传感器:,,请写出两种无源型传感器:,。
2、一阶传感器的动态特性主要与参数有关,二阶传感器的动态特性主要与参数和有关。
3、应变片测量时由于环境温度变化会引起测量误差,补偿温度误差可采用的方法有和。
4、电感式传感器是利用线圈的或的变化实现测量的一种装置。
感应同步器也是电感式传感器的一种,其信号处理方式可分为和两种。
5、为消除和减小电容式传感器的边缘效应,可采用方法有和。
6、磁电感应式传感器两个基本元件是和;当用变磁通式传感器测轴转速时,若轴上齿轮齿数为z,输出信号变化频率为f(单位:Hz),则轴的转速为(单位:r/min)。
7、光电器件按探测原理可分为热探测器和光子探测器两种。
热探测器常用的有测辐射热电偶,和。
8、原始的压电陶瓷材料没有压电性,陶瓷烧结后有自发的电偶极矩,称为,经极化处理后才具有压电效应,极化处理方法是。
9、当光栅常数和栅线夹角不同时,可以得到不同的莫尔条纹图案,长光栅中应用较多的莫尔条纹是和两种。
10、光纤的结构通常是三层:、和套层。
光纤的传光基础是。
11、磁敏电阻是基于进行测量的,其原理是指,磁敏电阻形状通常是。
《传感器技术1》试卷第1页共4页1、压电传感器电荷放大器可以通过扩展低频测量下限。
A.增加连接电缆电容B.减小连接电缆电容C.增加反馈电容D.减小反馈电容2、超声波测量金属零件厚度常用脉冲回波法,即把厚度变化转化为变化进行测量。
A.时间间隔 B. 超声波频率 C. 超声波强度 D. 声速3、半导体气敏电阻的导电机理可用吸附效应来解释,对于N型半导体,当形成负离子吸附时,。
A.材料电阻率增大B.材料电阻率减小C.材料载流子增加D.气体向材料释放电子4、传感器输入逐渐增加与逐渐减小到同一输入值,传感器输出不一致,这是传感器的特性。
A.线性度B.灵敏度C.重复性D.迟滞5、传感器可以用于大位移测量。
A.电涡流B.变极距型电容C.霍尔式D.感应同步器6、容栅式传感器是在电容传感器基础上发展起来的一种新型传感器。
测量:以确定被测对象属性和量值为目的的全部操作计量:实现单位统一和量值准确可靠的测量。
计量的三个特征:统一性、准确性和法制性。
静态测量:对不随时间变化的(静止的)被测量进行的测量。
动态测量:对随时间变化的被测量进行的测量,需确定被测量的瞬时值及其随时间变化的规律。
评定精度:相对误差越小,测量精度越高。
不确定度表明测量结果可能的分散程度:可用标准偏差表示,也可用标准偏差的倍数或置信区间的半宽度表示。
通常测量结果的不确定度都用扩展不确定度表示。
1、A类标准不确定度的评定方法测试系统是指由传感器、信号调理电路、信号处理电路、记录显示设备组成并具有获取某种信息之功能的整体。
最佳的测试系统具有线性时不变特性。
输出是输入的单调、线性比例函数。
y=Sx 称为静态特性方程不确定度是测量误差极限估计值的评价,不确定度越小,测量结果可信度越高,即精度越高.静态标定步骤:1作输入-输出特性曲线2求重复性误差3求作正反行程的平均输入-输出曲线4求回程误差5求作定度曲线6求作拟合直线,计算线性度和灵敏度传感器是能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
内涵:1.传感器对规定的物理量具有最大的灵敏度和最好的选择性;2.从传感器的输出端来看,传感器的输出信号是可用信号。
3.具有确定规律的静态特性和动态特性。
传感器的集成化、多功能化与智能化:1)集成化包括两种形式:一是同一功能的多元件并列化,如CCD图象传感器。
另一个是多功能一体化,即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环节一体化,组装成一个器件。
2)将几种不同的传感器组合在一起,同时测量几种不同被测参数。
例如温、气、湿三功能陶瓷传感器3)智能化(Smart Sensor)——带有微处理器并兼有检测和信息处理功能。
4)研究生物感官,开发仿生传感器。
电阻应变片:输出信号微弱,大应变下具有明显的非线性。
电阻应变片的工作原理:电阻应变效应和压阻效应电阻应变片灵敏度系数S称为“标称灵敏度系数”,由实验测定。
2017年中国计量大学硕士研究生入学考试试题
803传感器技术1
一、填空(每空1分,共1×30=30分)
1、根据构成原理,传感器可以分为与两大类。
传感器的标定是,根据输入量的不同,分为和两类。
2、在电阻应变片直流电桥转换电路中,为了能够减小非线性误差,常采用的措施有
和。
3、不同类型的电容式传感器转换电路所需要的供电电源也不同,二极管双T型电路的供电电源是,差动脉宽调宽电路的供电电源是。
4、霍尔元件的四根引线分为两对,其中一对称为,另一对称为。
5、磁栅式传感器的信号处理方式有和两种。
6、压电材料的居里点温度指的是。
7、激光光源具有、、、相干性好等特点。
8、光纤传感器中反映光纤耦合效率的参数称为,按照工作原理,光纤传感器可以分为和两大类。
9、热电阻和热敏电阻都是利用电阻随温度变化的特性测量温度,所不同的是热电阻的构成材料是,热敏电阻的构成材料是。
10、谐振式传感器转换电路具有激振环节,按激励信号产生的方式,转换电路分为
和两种。
11、电阻型气敏器件按结构,可以分为、、和三种。
12、热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的传感器,常见的有、和等三种。
二、单选题(每题2分,共2 10=20分)
1、下列传感器,不具有原理线性输出特性的是。
A. 差动结构应变片
B. 变介电常数型电容传感器
C. 差动变压器
D. 动铁型磁电感应传感器
2、在下列传感器中,属于有源传感器的是。
A. 容栅式
B. 电感式
C. 磁栅式
D. 感应同步器
3、在下列传感器中,必须在交流电源供电情况下才能工作的是。
A. 应变片
B. 自感式电感传感器
C. 磁电感应式传感器
D. K型热电偶
4、以下光电器件不是基于内光电效应工作的是。
A. 光敏电阻
B. 光电池
C. 真空光电管
D. 光敏二极管
5、霍尔元件的霍尔系数与有关。
A. 载流材料物理性质
B. 霍尔元件几何尺寸
C. 通过霍尔元件的电流
D. 磁场磁感应强度
6、光子探测器的红限频率与相关。
A. 光在真空中速度
B. 材料逸出功
C. 光强大小
D. 入射光颜色
7、传感器可以用于大位移测量。
A. 电涡流
B. 变极距型电容
C. 霍尔式
D. 容栅式
8、磁电式传感器测量振动时,振动频率固有频率时,传感器灵敏度近似
为常数。
A. 小于
B. 大于
C. 等于
D. 远大于
9、热电偶制定分度表的理论依据是。
A. 中间导体定律
B. 参考电极定律
C. 中间温度定律
D. 热电效应
10、谐振传感器的振子等效振动质量m变为2m,则固有频率变为。
A. 错误!未找到引用源。
B. 错误!未找到引用源。
C. 错误!未找到引用源。
D. 错误!未找到引用源。
三、简答题(每题6分,共6 5=30分)
1、磁电感应式传感器有哪些基本元件?在设计时,主要需要考虑哪些因素?
2、说明热电偶的中间导体定律及其工程意义。
3、什么是霍尔效应?霍尔电动势与哪些参数有关?
4、说明光电倍增管的结构和工作原理。
5、说明气敏半导体材料测量气体种类和浓度的工作原理。
四、综合题(共70分)
1、(15分)压电传感器电荷放大器基本电路图及等效电路如图1所示,假设电路输入为电荷Q,其他电路参数见图。
(1)请计算输出电压U O
(2)假设放大器的放大倍数A足够大,分析电路的低频和高频响应特性,给出低频时下限截止频率f L。
图1
2、(10分)图2中所示为哪种传感器的测量示意图?请画出其等效电路图,并说明其测量原理。
图2
3、(10分)请通过数学推导证明变极距电容传感器差动形式测量的优点。
4、(15分)采用四片相同的金属丝应变片(灵敏度系数k0=2.2),将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。
应变片在圆柱上粘贴位置如图3所示。
若各个应变片R0=200Ω,应变为ε1=ε2=156μm/m,ε3=ε4=-47μm/m。
(1)将四片应变片接入测量电路,请画出电路图。
(2)若电桥电源电压U=5V,求电桥输出电压U O=?
(3)此种测量方式能否补偿环境温度对测量的影响?说明原因。
图3
5、(10分)说明电荷耦合器件的MOS光敏单元结构及感光原理。
6、(10分)设计一个装在车辆上的测量车辆行驶速度的传感器,说明传感器安装位置、测量原理及速度计算表达式,简要分析误差来源。
【完】。