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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、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。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。
4、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。
5、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）6、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7、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。
8、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）。
9、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。
10、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）。
11、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出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和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。
12、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比，与 穿过线圈的磁通_成正比，与磁回路中 磁阻成反比。
第一章测试1【单选题】(1分)用以标定的仪器，直接的测量出某一待测未知量的量值称为（）A.间接测量B.接触式测量C.直接测量D.动态测量2【单选题】(1分)下列哪项不是闭环控制型现代测试系统的优点（）A.实时数据采集B.远距离传输C.实时判断决策D.实时控制3【多选题】(1分)下列属于测量过程的是（）A.测量误差B.数值和计量单位C.被测对象D.测试方法4【判断题】(1分)水银温度计测量体温属于直接式测量.A.错B.对5【单选题】(1分)测试技术与传感技术被称为信息技术系统的（）A.神经B.大脑C.感官6【单选题】(1分)下列非线性补偿方法中属于软件补偿的是（）A.差动式B.拟合法C.开环式D.闭环式7【判断题】(1分)A类标准不确定度是用非统计方法得到的不确定度A.错B.对8【判断题】(1分)真值在实际测量中是可以确切获知的.A.错B.对9【判断题】(1分)相对误差是绝对误差与测量仪表量程之比.A.对B.错10【单选题】(1分)将63.73501四舍五入，保留两位小数为（）A.64.00B.63.73C.63.00D.63.74第二章测试1【判断题】(1分)直流电桥可以测量电容的变化A.错B.对2【单选题】(1分)全桥接法的灵敏度是半桥双臂接法的几倍（）A.8B.2C.1D.43【判断题】(1分)半导体式应变片比金属丝式应变片的灵敏度高A.错B.对4【判断题】(1分)丝式应变片采用栅状结构是为了获得大的电阻变化量.A.错B.对5【单选题】(1分)下列哪项不是半导体应变片的优点（）A.体积小B.温度稳定性能好C.灵敏度高D.易于集成化6【判断题】(1分)当半导体表面被加热至稳定状态时，气体接触半导体表面而被吸附，吸附的分子首先在半导体表面自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉，另一部分分子固定在吸附处。
A.错B.对7【判断题】(1分)气敏电阻式传感器按照加热方式又可以分为直热型电阻式传感器和旁热型气敏电阻式传感器。
传感器与检测技术知到章节测试答案智慧树2023年最新咸阳职业技术学院第一章测试1.下列指标中，描述传感器静态特性的是（）。
参考答案:线性度2.传感器的分辨力越高，表示传感器（）。
参考答案:能感知的输入变化量越小3.在传感器及检测系统的静态指标中，表达其对输入量变化的反应能力的是（）。
参考答案:灵敏度4.属于传感器动态特性指标的是（）。
参考答案:固有频率5.提高灵敏度，可得到较高测量精度，所以说不用考虑其他因素，灵敏度越高越好。
（）错第二章测试1.用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小，需保证（）。
参考答案:两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片2.应变片测量测量电路中四臂电桥工作方式输出电压是单臂电桥工作方式输出电压的（）。
参考答案:4倍3.半导体应变片的灵敏系数比电阻应变片的灵敏系数大（）。
参考答案:(50～70)倍4.半导体应变片的工作原理是基于（）。
参考答案:压阻效应5.半导体应变片电阻变化的原因，主要是应变片几何尺寸的变化。
（）错第三章测试1.下列哪些是电感式传感器?（）参考答案:差动式;压磁式;变压式;感应同步器2.变间隙式电感传感器的测量范围增大时,其灵敏度 ,非线性误差。
（）参考答案:1降低，2增大3.差动变压器式传感器的输出是交流电压，只能反映衔铁位移的大小，不能反映位移的方向,利用能达到辨别移动方向的目的。
（）参考答案:相敏检波电路4.零点残余电压产生的原因是（）。
参考答案:环境温度的升高;磁性材料磁化曲线的非线性;传感器的两次级绕组的几何尺寸不对称;传感器的两次级绕组的电气参数不同5.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（）的靠近程度。
黑色金属零件第四章测试1.电容式传感器的结构形式有哪几种？（）参考答案:变极距型;变面积型;变介电常数型2.下列不属于电容式传感器测量电路的是（）。
参考答案:相敏检波电路3.当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（）。
第八章习题答案1．什么是光电效应，依其表现形式如何分类，并予以解释。
解：光电效应首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号,光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类：a)在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应;b)受光照的物体导电率1R发生变化，或产生光生电动势的效应叫内光电效应。
2．分别列举属于内光电效应和外光电效应的光电器件。
解：外光电效应，如光电管、光电倍增管等。
内光电效应，如光敏电阻、光电池和光敏晶体管等。
3．简述CCD 的工作原理。
解：CCD 的工作原理如下：首先构成CCD 的基本单元是MOS 电容器，如果MOS 电容器中的半导体是P 型硅，当在金属电极上施加一个正电压时，在其电极下形成所谓耗尽层，由于电子在那里势能较低，形成了电子的势阱，成为蓄积电荷的场所。
CCD 的最基本结构是一系列彼此非常靠近的MOS 电容器，这些电容器用同一半导体衬底制成，衬底上面覆盖一层氧化层，并在其上制作许多金属电极，各电极按三相（也有二相和四相）配线方式连接。
CCD 的基本功能是存储与转移信息电荷，为了实现信号电荷的转换：必须使MOS 电容阵列的排列足够紧密，以致相邻MOS 电容的势阱相互沟通，即相互耦合；控制相邻MOC 电容栅极电压高低来调节势阱深浅，使信号电荷由势阱浅的地方流向势阱深处；在CCD 中电荷的转移必须按照确定的方向。
4．说明光纤传输的原理。
解：光在空间是直线传播的。
在光纤中，光的传输限制在光纤中，并随光纤能传送到很远的距离，光纤的传输是基于光的全内反射。
当光纤的直径比光的波长大很多时，可以用几何光学的方法来说明光在光纤内的传播。
设有一段圆柱形光纤，它的两个端面均为光滑的平面。
当光线射入一个端面并与圆柱的轴线成θi 角时，根据斯涅耳（Snell ）光的折射定律，在光纤内折射成θj ，然后以θk 角入射至纤芯与包层的界面。
若要在界面上发生全反射，则纤芯与界面的光线入射角θk 应大于临界角φc （处于临界状态时，θr =90º），即:21arcsin k c n n θϕ≥=且在光纤内部以同样的角度反复逐次反射，直至传播到另一端面。
（试卷一）第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）A．压力B．力矩C．温度D．厚度2．属于传感器动态特性指标的是（）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）A．光电式传感器B．电容式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克服串扰D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f) 第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
第一章习题参考解1.1 什么是传感器？传感器特性在检测系统中起什么作用？答：传感器（Transducer/sensor）的定义为：“能感受（或响应）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或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器的基本特性是指传感器的输入—输出关系特性，是传感器的内部结构参数作用关系的外部特性表现。
不同的传感器有不同的内部结构参数，这些内部结构参数决定了它们具有不同的外部特性。
对于检测系统来说存在有静态特性和动态特性。
一个高精度的传感器，必须要有良好的静态特性和动态特性，从而确保检测信号（或能量）的无失真转换，使检测结果尽量反映被测量的原始特征。
1.2 画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。
答：传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成，组成框图如图所示。
敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件，如膜片和波纹管，可以把被测压力变成位移量。
若敏感元件能直接输出电量（如热电偶），就兼为传感元件了。
还有一些新型传感器，如压阻式和谐振式压力传感器、差动变压器式位移传感器等，其敏感元件和传感器就完全是融为一体的。
变换元件——又称传感元件，是传感器的重要组成元件。
它可以直接感受被测量（一般为非电量）而输出与被测量成确定关系的电量，如热电偶和热敏电阻。
传感元件也可以不直接感受被测量，而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。
例如差动变压器式压力传感器，并不直接感受压力，而只是感受与被测压力成确定关系的衔铁位移量，然后输出电量。
一般情况下使用的都是这种传感元件。
信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用信号的电路。
信号调理与转换电路根据传感元件类型的不同有很多种类，常用的电路有电桥、放大器、振荡器和阻抗变换器等。
1.3 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？如何用公式表征这些性能指标？答：传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入—输出关系。
全国自考传感器与检测技术真题2001年10月——— 2013年10月全全国2001年10月自学考试传感器与检测技术试卷课程代码：02202第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）A．压力B．力矩C．温度D．厚度2．属于传感器动态特性指标的是（）A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）A．光电式传感器B．电容式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路吸收电路，其作用是（）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克服串扰D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f)第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
2018年高等教育自学测试全国统一命题测试传感器与检测技术试卷第一部分选择题 <共24分）一、单项选择题<共12小题，每小题2分，共24分）1、下列被测物理量中，适合使用电位器式传感器进行测量的是< A ）【P13】A．位移 B．温度C．湿度 D．扭矩2、传感器输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比，称为<C ）【P6】A．阈值 B．分辨力C．灵敏度 D．满量程输出3、按输出信号的性质分类，应变式位移传感器是一种< A ）【P3】A．模拟型传感器 B．计数型传感器C．代码型传感器 D．开关型传感器4、电容式液位计属于< B ）【P17】A．容栅型电容式传感器 B．改变介质型电容式传感器C．改变极距型电容式传感器D．改变极板面积型电容式传感器5、下列传感器，不适合于静态位移测量的是< D ）【P25】A．压阻式位移传感器B．电感式位移传感器C．涡流式位移传感器 D．压电式位移传感器6、某转动轴上贴有一块磁钢，利用霍尔元件与转动轴上磁钢接近产生脉冲的方法测量轴的转速。
若霍尔元件数为4，传感器输出频率为60Hz，则轴的转速为< B ）【P61】A．240r/min B．900r/minC．1800r/min D．2400r/min7、把几个同型号热电偶的同性电极参考端相并联，并将各热电偶的测量结处于不同位置，这种并联热电偶可用于测量< C ）【P92】A．多点的温度 B．多点的最低温度值C．多点的平均温度值 D．多点的最高温度值8、下列技术指标中，表述数/模转换器精度的是< D ）【P140】A．电源抑制比B．最小输出电压与最大输出电压之比C．最大输出电压与最小输出电压之比D．输出模拟电压的实际值与理想值之差9、把电阻R和电容C串联，再并联到电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用为< D ）【P156】A．克服串扰 B．抑制共模噪声C．抑制差模噪声 D．消除电火花干扰10、下列有源滤波器，具有品质因数Q值越大，通带宽度越窄性质的滤波器是< A ）【P134】A．带通滤波器 B．带阻滤波器C．低通滤波器 D．高通滤波器11、若周期信号的周期为T，则其基频为< C ）【P179】A． B．C． D．12、已知函数的傅里叶变换为，则函数的傅里叶变换为<B ）【P184】A． B．C． D．第二部分非选择题 <共76分）二、填空题<共12小题，每小题1分，共12分）13、利用物质的某些特性随被测参数的变化而变化的原理制成的传感器，称为物性型传感器。
第一章概述第一节机电一体化常用传感器1、传感器的主要用于机电一体化系统_________与_________、_________的状态的检验，为有效地的控制机电一体化系统堵的运作提供信息。
2、传感器主要由三部分构成，_________是直接感受被测的物理量，_________是将被测的的非物理量转换成电信号便于传输，_________主要是将电信号转换成便于传输、处理的电量。
简单的传感器则只是其中的一部分，所以并不是所有的传感器都有这三部分。
3、传感器的分类：按其测量的对象分为检验机电一体化系统_________和______传感器；按结构可分为_________和________；按其测量的物理量分，如温度传感器等；按其能量的来源可分为_________和_________；按其输出的信号可分为_________和_________、_________（_________、_________）4、传感器的主要特性可分为_________、________。
前者主要包括_________、_________、_________；后者分为_________、_________、_________三个环节，其采用的输入信号主要是_________、_________。
5、传感器的主要的性能指标有七个_________、_________、_________、_________、_________、_________、_________。
第二节传感器检测技术的地位和作用技术革命的主角之一为就是_________。
第三节传感器及检测系统基本性能特性的评价指标与选用的原则1、测量范围及其量程：过载能力是指在不引起传感器的规定性能_________改变的条件下，传感器允许超过的测量范围的能力。
2、灵敏度：如果传感器测量的是遥感向量，并且是一个单向向量时，要求传感器的灵敏度_________，而横向灵敏度_________，如果被测的是而为或是三维向量，对传感器还要求交叉耦合性_________。
第一章习题答案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和之有确定对应关系的、便于使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，并输出和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和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）多功能和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和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和引起输出量增量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；4）传感器的重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
2007年10月全国自考?传感器与检测技术?试卷课程代码：2202本试卷共8页总分值100分，考试时间150分钟一、单项选择题（本大题共12小题，每题2分，共24分）1.传感器的分辨力越高，表示传感器（）A、迟滞越小B、重复性越好C、线性度越好D、能感知的输入变化量越小2.属于传感器静态特性指标的是（）。
A、量程B、阻尼比C、临界频率D、固有频率3.适合于使用红外线传感器进行测量的被测物理量是（）oA、转速B、温度C、厚度D、加速度4.在下述传感器中，既适宜测量大的线位移，又适宜测量大的角位移的是（）oA、电容式传感器B、电感式传感器C、光栅式传感器D、电阻应变式传感器5.测量范围小的电容式位移传感器的类型为（）A、容栅型B、变介质型C、变极距型D、变极板面积型6.当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对外表产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（）。
A、压阻效应B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应7.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（）。
A、温度B、温度差C、绝对湿度D、相对湿度8.红外光导摄像管中，红外图像所产生的温度分布可以在靶面上感应出相应电压分布图像的物理根底是（）。
A、压电效应B、电磁感应C、光电效应D、热电效应9.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（）。
A、RC网络组成B、LC网络组成C、RL网络组成D、RLC网络组成10.在典型噪声干扰抑制方法中，差分放大器的作用是（）oA、克服串扰B、抑制共模噪声C、抑制差模噪声D、消除电火花干扰11.信号x（t）⅛y（t）的互相关函数Rχγ（T）,当τ=0时相关程度最高,那么y（t）⅛x（t）的互相关函数RγχU）相关程度最高时，应满足（）。
A、τ<0B、τ=0C、τ>0D、τ=112.假设周期信号x（t）的基波角频率为3,那么其周期为（）。
A、l∕ωB、π∕2ωC、π∕ωD、2π∕ω三、填空题本大题共12小题，每题1分，共12分）13.在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，传感器允许超过测量范围的能力称为o14.检测系统中，模拟式显示在读数时易引起误差。
20XX年10月自考02202传感器与检测技术试题及答案20XX年10月自考02202传感器与检测技术试题及答案20XX年10月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器与检测技术试卷(课程代码02202)本试卷共4页，满分100分，考试时间150分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号，使用毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题一、单项选择题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1．属于传感器频域动态特性指标的是A．超调量B．相位延迟C．响应时间D．稳定时间2．在不致引起传感器规定性能指标永久改变的条件下，允许超过传感器测量范围的能力被称为A．稳定性B．线性范围C．过载能力D．满量程输出4．金属振梁型压电陀螺工作时，换能元件应用了A．应变效应B．正压电效应C．逆压电效应D．正压电效应和逆压电效应5．直接输出模拟电压信号的压力传感器是A．谐振弦式压力传感器B．谐振膜式压力传感器C．谐振筒式压力传感器D．电涡流式压力传感器 6．属于接触式测温的温度传感器是A．石英温度传感器B．亮度式温度传感器C．比色式温度传感器D．全辐射式温度传感器7．电容式微量水分仪不具有的优点是A．体积小B．响应快C．测量范围宽D．绝对误差与含水率无关8．通过视觉传感器获得的明亮度信息，可借助模．数转换器数字化成4--．8比特，形成的数字图像的像素为A．4×4~64×64B．8×8~128x128 C．16Xl6~256X256 D．32X32~512×5129．若采样信号频谱中的最高频率分量为100Hz，那么在信号不失真的条件下，采样周期应选为A．4ms B．5ms C．6ms D．7ms第二部分非选择题二、填空题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。
传感器与检测技术习题答案第一章1.1答：随着我国工业化、信息化步伐加快，现代化建设中的各行各业高效生产对传感器也检测技术的依赖逐步加深。
比如：先进的传感器技术助力现代化石油钻井平台建设。
为了能够可靠地采集钻井平台钴机塔架上运动部件的终点位置，使用了感应式传感器。
在整个新型钻井中共使用了60个这样的感应式传感器，方形的接近开关对钢质目标的感应距离增大到20mm, 满足了近海海上勘探工作环境极为恶劣的所有要求。
1.2②稳定性：传感器的输入、输出的单值函数关系最好不随时间和温度二变化，受外界其他因素的干扰影响亦很小，重复性要好。
③灵敏度：即被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号。
④其他：如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。
答：功能：信号调理：在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等，以方便检测系统后续处理或显示。
信号处理：信号处理时自动检测仪表，检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节，其作用和人类的大脑相类似。
区别：信号调理作用是把信号规格化，滤除干扰，信号处理则是提取信号中的信息，并对这些信息按照功能要求进行处理。
可以说，信号调理是进行信号处理的基础。
组成：信号调理：信号放大、信号滤波、A/D转换信号处理：主要是各种信号的嵌入式微控制器、专用高速数据处理器（DSP）等1.4答：分类见表1-1(P8)1.5答：按照被测参量分类，可以分成测量：电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学量、状态量等。
答：1.不断拓展测量范围，提高管检测精度和可靠性2重视非接触式检测技术研究3检测系统智能化第二章2.1答：随机误差：检测仪器或者测量过程中某些未知或无法控制的随机因素（如仪器某些原件器件性能不稳定、外界温度、湿度变化，空中电磁波扰动等）综合作用的结果。
随机误差的变化通常难以预测，因此也无法通过实验的方法确定、修正和消除。
但是通过足够多的测量比较可以发现随机误差服从某种统计规律。
2013年1月自考传感器与检测技术试题和答案一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
第1题下列被测物理量中，适合使用电位器式传感器进行测量的是A. 位移B. 温度C. 湿度D. 扭矩【正确答案】 A第2题下列属于传感器动态特性指标的是（）A. 重复性B. 线性度C. 灵敏度D. 固有频率【正确答案】 D第3题长容栅的可动容栅栅极数增加，则其最大电容量（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 不能确定【正确答案】 A第4题下列传感器中，不适合于静态位移测量的是（）A. 压阻式位移传感器B. 电感式位移传感器C. 涡流式位移传感器D. 压电式位移传感器【正确答案】 D第5题当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（）A. 压阻效应B. 压电效应C. 应变效应D. 霍尔效应【正确答案】 B第6题测速发电机带负载时，其输出电压与空载时相比（）A. 要大B. 要小C. 相等D. 要大或相等【正确答案】 B第7题某转动轴上贴有一块磁钢，利用霍尔元件与转动轴上磁钢接近产生脉冲的方法测量轴的转速。
若霍尔元件数为4，传感器输出频率为60Hz，则轴的转速为（）A. 240r/minB. 900r/minC. 1800r/minD. 2400r/min【正确答案】 B第8题不能用于制作湿度敏感元件的是（）A. 热敏电阻元件B. 半导体陶瓷元件C. 金属铂电阻元件D. 高分子薄膜元件【正确答案】 C第9题带通滤波器电路中的电阻增大，则中心角频率（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 不能确定【正确答案】 C第10题若某光栅栅线为50线/mm,则四倍细分后，其分辨率为（）A. 0.005mm/脉冲B. 0.02mm/脉冲C. 0.04mm/脉冲D. 0.08mm/脉冲【正确答案】 A第11题把电阻R和电容C串联，再并联到电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用为（）A. 克服串扰B. 抑制共模噪声C. 抵制差模噪声D. 消除电火花干扰【正确答案】 D第12题周期信号的自相关函数必为（）A. 周期性函数B. 非周期性奇函数C. 非周期性偶函数D. 线性函数【正确答案】 A二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）请在每小题的空格中填上正确答案。
《传感器与自动检测技术》习题解答第1章传感器的基本知识1. 简述传感器的概念、作用及组成。
答：传感器的定义是：“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。
作用：将被测量转换成与其有一定关系的易于处理的电量。
组成：敏感元器件、转换元器件、转换电路及辅助电源。
2. 传感器的分类有哪几种？各有什么优缺点？答：传感器常用的分类方法有两种，一种是按被测输入量来分，另一种是按传感器的工作原理来分。
按被测输入量来分：这种分类方法的优点是比较明确地表达了传感器的用途，便于使用者根据其用途选用。
其缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异，不便于使用者掌握其基本原理及分析方法。
按传感器的工作原理来分：这种分类的优点是对传感器的工作原理表达的比较清楚，而且类别少，有利于传感器专业工作者对传感器进行深入的研究分析。
其缺点是不便于使用者根据用途选用。
3. 传感器是如何命名的？其代号包括哪几部分？在各种文件中如何应用？答：一种传感器产品的名称，应由主题词及4级修饰语构成。
（1）主题词——传感器。
（2）第1级修饰语——被测量，包括修饰被测量的定语。
（3）第2级修饰语——转换原理，一般可后续以“式”字。
（4）第3级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其他必须的性能特征，一般可后续以“型”字。
（5）第4级修饰语——主要技术指标（量程、精确度、灵敏度等）。
本命名法在有关传感器的统计表格、图书索引、检索以及计算机汉字处理等特殊场合使用。
例1：传感器，绝对压力，应变式，放大型，1～3500kPa；例2：传感器，加速度，压电式，±20g。
在技术文件、产品样书、学术论文、教材及书刊的陈述句子中，作为产品名称应采用与上述相反的顺序。
例3： 1～3500kPa放大型应变式绝对压力传感器；例4：±20g压电式加速度传感器。
在侧重传感器科学研究的文献、报告及有关教材中，为方便对传感器进行原理及其分类的研究，允许只采用第2级修饰语，省略其他各级修饰语。
第八章第一节：传感检测系统的组成1、在传感检测系统中，常用的显示方式有模拟显示、数字显示和_______显示三种。
（200622）2、检测系统中，模拟式显示在读数时易引起_____________误差。
（200714）3、数字信号可以用编码表示。
（200924）4、传感器的中间转换电路将输出信号转换成易于测量和处理的信号。
（200822）5、简述传感检测系统的组成及各个环节的功能。
（1430）第二节：电桥1、要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的_____________相等。
（200216）2、设有一直流电桥，其四个臂的受感电阻为R1、R2、R3、R4，在正确使用情况下，当被测物理量发生变化时，R1、R2增大，而R3、R4减小。
那么在电桥中与R1相邻的电阻为_____________。
（200516）3、交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1,Z2,Z3,Z4,个阻抗的相位角分别为φ1φ2φ3φ4，若电桥平衡条件为Z1/,Z2= Z3/ Z4 ，那么相位平衡条件应为 _____________。
（200124）4、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小，两个桥臂________（200105）A、都应当用大电阻值工作应变片B、都应当用两个工作应变片串联C、应当分别用应变片变化相反的工作应变片D、应当分别用应变片变化相同的工作应变片5、下图给出了一种测温电路，其中R1=2 R0(1+0.01t)(kΩ)为感温热电阻，R B为可调电阻，U为工作电压。
（图中G为检流计）（1）基于该测温电路的工作机理，请给出调节电阻 R B随温暖变化的关系。
（2）若测温范围为20℃~40 ℃ , R0 =10kΩ，试计算 R B的变化范围。
（200533）6、图示为热电阻电桥式测温电路，测温范围是0-100℃，其中：Rt=10(1+0.04t)kΩ为感温热电阻，Rs 为常值电阻，R0 =10 kΩ ,E=6V为工作电压，M、N两点间的电位差为输出电压。
问（1）如果0℃时的电路输出电压为1V，常值电阻 Rs应取多少？（2）计算该测温电路在测温范围0~100℃的平均灵敏度。
（200635）7、下图给出了一种测温范围为0℃～100℃的测温电路，其中Rt＝10（1＋0.005t）kΩ为感温热电阻，R0＝10kΩ，工作电压E=10V,M,N两点的电位差为输出电压。
计算该测温电路的平均灵敏度。
（200432）8、一种测温电路的测量范围为 0℃~200 ℃，其电路如图所示，图中 R t =10 (1+0.005t)kΩ为感温热电阻：R0 =10 kΩ , 工作电压E=10V，M、N两点的电位差为输出电压U MN （1）写出 U MN的数学表达式（2）求0℃到100℃时测量电路的灵敏度。
（200732）9、以直流电桥为例，用公式说明电桥的灵敏度和非线性误差是如何定义的。
（1328）10、有一电阻应变片，灵敏度系数K=2，电阻R=120Ω。
设其工作时应变为1000με。
求∆;（1）应变片的电阻应变量R（2）采用应变仪电桥，若U i=6V,计算U o的值。
（1134）11、有一单臂直流电桥，U 0=)2/1(4εε+s U ，线性化后的输出电压4/s os U U ε=，求： （1）电桥的非线性误差f δ；（2）输出电压灵敏度。
（1432）12、差动型电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中，试问：电桥需接入何种激励电压？该电桥的输出电压是何波形？（1829）第三节：调制与解调1、采用直流放大器对微弱的、变化缓慢的信号进行放大时，影响测量精度的主要原因是________（200402）A 、零点漂移 B 、信号微弱 C 、放大倍数不足 D 、噪声干扰2、什么是调制、解调？（0228）第四节：滤波器1、在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Yn应选为_____________（200109）A、0.301B、0.303C、0.308D、0.3152、有源滤波器由运算放大器和_____________。
（200407）A、RC网络组成B、RL网络组成C、LC网络组成D、RLC网络组成3、便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和_____________（200709）A、RC网络组成B、LC网络组C、RL网络组成D、RLC网络组成4、由RLC串联网络组成的带通滤波器的中心频率为500H Z，带宽为200H Z，则品质因数为_____（200410）A、0.4 B、0.8 C、2.5 D、55、由RC网络与集成运算放大器组成的带通滤波器需要的电容元件的个数至少为（）（200811）A.1 B.2 C.3 D.46、滤波器的作用是什么？（0430）7、试画出RC低通滤波器的幅频特性图，并简述低通滤波器的作用。
（200930）8、绘制有源低通滤波器的幅频特性曲线，并分析电路特点。
（1434）9、有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点？（200229）(0130)10、简述利用算术平均值法进行数字滤波时的过程，并写出计算公式。
（200429）11、简述数字滤波的特点和方法（0830）12、分析以下有关滤波器的问题（1）推导图示滤波器的频率特性表达式。
（2）画出幅频特性示意图。
（3）指出该电路具有何种滤波作用。
（200435）13、图示为带通滤波器电路，已知：f0=500Hz,,品质因数Q=8， C=0.44uF,求电路中电阻R，R f及 R F 的大小。
(运算放大器的电阻对称条件是R f∥R F=2R)(200334)14、图示电路中，已知R f =10K Ω,Ω=K R F 15，Ω==K R R 421,F C μ022.01=. 求：（1）说明该电路的作用；（2）计算其固有频率和品质因数。
（1135）15、如图所示的一个二阶低通滤波器，若其固有频率为kHz f 10=。
等效品质因数1'=Q ，图中电容值F C μ01.0=，试求电阻f R 和F R 的值。
（0333）16、由RC 组成的无源低通滤波器，已知R=500Ω，C=10 uF ，试求：（1）截止频率f 0；（2）设输入信号x(t)=2157cos(4.0π-t ），判断其是否在该滤波器的同频带内。
（1831）17、试设计一个固有频率0f 为500Hz ，等效品质因数Q ’为0.9的二阶高通滤波器。
（0235）第五节：A/D和D/A转换1、若/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为_____________（200110）A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV2、若模/数转换器输出二进制的位数为10，最大输入信号为5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为_____________。
（200611）A、1.22mVB、2.44mVC、3.66mVD、4.88mV3、采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？（200130）4、模/数转换器的技术指标包括哪些？（0329）10、说明数/模转换器的技术指标主要有哪些？（1229）5、对于一个8位D/A转换器，试问（1）若最小输出电压增量为0.02V,输入代码为01001101时，输出电压U0为多少伏？（2）其分辨率是多少？（200333）6、10位电阻解码网络D/A转换器在 Rf=3R的条件下，试回答以下问题：（1）输出电压的表达式及分辨率。
（2）当输入的数字量D=1001000001，参考电压U R =5V时的输出电压U0是多少？（200632）7、对于一个8位D/A转换器，试问：（1）若最小输出电压增量为0.001V ，输出代码为10110010时，输出电压U0为多少？（2）给出D/A转换器分辨率的定义，并计算该D/A转换器的分辨率。
（200733）8、图示为电阻网络D/A转换电路。
（1）写出电流i与电压 V REF的关系式。
（2）若 V REF =10V ，输入信号 D3D2D1D 0 =1000，试计算输出电压 V0 =?（200134）9、下图为电阻网络D/A转换器逻辑电路图，当 Q1 =1时，相应模拟开关 S1置1，当Q1 =0时，开关S1置0，其中运算放大器为加法器。
（Q1 S1中的i=0，1，2，3 ）（1）写出输出电压U0与数字量 Q3Q2Q1Q 0之间的关系式。
（2）若参与电压V REF =-1V ，试计算Q3Q2Q1Q 0 =0001和1111时的U0值。
（200535）10、已知四位T形电阻网络数/模转换器的原理如图所示，R F=3R ，U R=10V，试计算其最小输出电压。
（200932）11、有一八位T型电阻网络D/A转换器，求：（1）若最小输出电压增量为-0.02V，输入代码为10010011时，输出电压为多少伏？（2）该转换器的分辨率是多少？（1333）12、某模\数转换器，要求其十位二进制数能代表0~5V,，设R F=3R求：（1）参考电压U R；（2）此二进制数最低位代表几伏，（1633）第六节：传感器与A/D转换器的连接通道1、在采样保持环节中，采样开关被断开的时间称为（）（200209）A、采样时间B、保持时间C、采样周期D、缓冲时间2、若采样信号频谱中的最高频率分量f H =2000Hz，则根据采样定理，采样频率f s应选择为_____。
（200308）A、f s＜2000Hz B、f s＞2000Hz C、2000Hz＜f s＜4000Hz D、f s＞4000Hz3、通常在采用保持器的给出级采用缓冲器，其作用是_____________（200509）A、提高放大倍数B、增加信号的输出阻抗C、减少负载的输入阻抗D、增加负载的输入阻抗4、T型电阻网络D/A转换器中运算放大器的作用是对各支路信号作运算，并将运算结果进行放大。
（200922）5、有多路模拟信号，采取共用信号调理电路的ADC系统应包括哪些部分？（200330）6、简述多路模拟开关的工作原理。
（1530）7、简述理想运算放大器的特点。
（200529）8、写出采样定理的数学表达式，并简要回答采样定理在实际应用中的意义。
（200729）9、在设计计算机数据采集系统时，选择模/数转换器应考虑的主要技术指标是什么？（200830）10、CPU控制A/D转换器的转换与传送的方式有哪些？（0629）第七节：细分与辨向1、为了测得比栅距W更少的位移量，光栅传感器要采用_____________技术。
（200117）2、欲将某一光栅式位移传感器的四细分电路进行改造，获行一组八个相位差相等的相位信号，起码要把_____________。
