19年秋季学期西南大学[0928]《传感器与测试技术》作业答案

西南大学 网络与继续教育学院课程代码： 0928 学年学季：20191单项选择题1、环境温度变化后，光敏元件的光学性质也将随之改变，这种现象称为()。

温度变化会引起光敏元件的光电流及光谱特性等变化。

1. 光照特性2. 温度特性3. 频率特性4.光谱特性2、在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫( )。

1. 光生伏特效应2. 热释电效应3. 声光效应4.光电导效应3、传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，而与动态响应有关的参数，对二阶传感器有( )和固有频率。

1. 阻尼比2. 时间常数3. 上升时间4.超调量4、某些电介质，当在电介质极化方向施加电场，它会产生变形，这种现象称为( )。

1. B. 负压电效应2. 逆压电效应3.无压电效应4.正压电效应5、自感式电感传感器中，变气隙型灵敏度高，对电路的放大倍数要求低，但非线性严重，制造装配困难；( )灵敏度较低，但有良好的线性，量程较大，制造装配比较方便，应用较广；螺管型的灵敏度更低，但量程大，线性性较好，制造装配方便，批量生产的互换性强，应用越来越多。

1.E. 涡流型2.变磁通型3.差动变压器型4.变面积型6、6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁心时，铁心上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）1.不变2.增加3.减小7、影响压电式传感器工作性能的因素很多，产生误差的原因主要有：( )、横向灵敏度、环境湿度的影响、基座应变的影响和噪声的影响等。

1.磁场的影响2.声压的影响3.环境温度的影响4.静电耦合的影响8、由于受到电阻丝( )的限制，绕线式电位计分辨力不高。

1.位置2.种类3.直径4.阻值9、对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压( )。

1.最小 2. 随机变化3. 中间点4.最大10、金属在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随之发生变化，这种物理现象称为( )。

1. 霍尔效应2. 压电效应3. 应变效应4.光电效应11、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( )。

西南大学2016年《传感器与检测技术》试题一、填空：1、检测系统的静态特性指标主要有测量范围、精度等级、灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、可靠性等。

2、霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度和单位控制电流作用下的霍尔电势大小。

霍尔元件的灵敏度与元件材料的霍尔常数有关，还与霍尔元件的几何尺寸有关；霍尔元件的霍尔电极要求欧姆接触。

霍尔式传感器可用来测量电流，磁场，位移，压力。

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 ________ 效应，这类元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管;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。

4、热电偶的测温原理热电效应；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。

国际电工委员会推荐工业用标准热电偶_8_种在热电偶冷端温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）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、压电式传感器的工作原理是：某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷，这种现象称为正压电效应。

反之，如对晶体施加一定外电场，晶体本身将产生机械变形，这种现象称为逆压_ 电效应。

压电材料可分为三大类：压电晶体（包括石英晶体和其他单晶体材料）、压电陶瓷、新型压电材料（如压电半导体、有机高分子材料等）。

6、变气隙长度式自感传感器，用来测量线位移，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）变气隙面积式传感器，用来测量角位移，当气隙面积增大时，铁芯上的线圈电感量（① 增加②减小③不变）7、检测系统（仪表）产生测量误差的原因有：测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等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;根据测量误差的性质（或出现的规律）,测量误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

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。

2对于传感器，一般要求是：①准确性：输出信号必须反映其输入量，即被测量的变化。

因此，传感器的输出与输入关系必须是严格的单值函数关系，最好是线性关系.②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。

1。

3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。

1。

6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。

（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。

一、简答题（每小题5分，共20分）1．传感器：2．静特性：3．超声波的波型有几种？是根据什么来分类的？4.简述电容式传感器的工作原理。

二、选择题（每空3分，共27分）1．码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。

码盘按结构可以分为接触式、________和________三种。

a.光电式b.磁电式c.电磁式d.感应同步器2．当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及________现象。

a.表面波b.兰姆波c.驻波d.波型转换3. 改变电感传感器的引线电缆后，________。

a.不必对整个仪器重新标定b. 必须对整个仪器重新调零c. 必须对整个仪器重新标定d. 不必对整个仪器重新调零4．应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、________、________等。

a.测量范围的选择b.电源的选择c. 阻值的选择d. 尺寸的选择e.精度的选择f.结构的选择5．应变片绝缘电阻是指已粘贴的________应变片的之间的电阻值。

a.覆盖片与被测试件b.引线与被测试件c.基片与被测试件d.敏感栅与被测试件6．在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为________。

a.磁电效应b.声光效应c.光生伏特效应d.光电导效应7. 如图所示的结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。

线圈套在铁芯上的，在铁芯与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为。

传感器的运动部分与衔铁相连。

当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产生位移，使空气隙发生变化??这种结构可作为传感器用于________。

a. 静态测量b. 动态测量c. 静态测量和动态测量d. 既不能用于静态测量，也不能用于动态测量三、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原理，测量精度高、分辨力高。

绪论1检测一个圆柱体的直径，请想出尽可能多的检测方法，并分析这些方法中的误差影响因素和大小。

答:a、使用游标卡尺测量，误差主要为人手安放直径相对位置的准确性；b、使用软绳沿直径轴向缠绕，多绕几圈求平均值，利用周长与直径的关系计算，误差主要是缠绕绳与轴线的垂直情况，与游标尺相比，减少了单个测量的误差；c，采用标准件，使用磁力表架进行测量，此种测量精度较高，一般在0.02mm。

2请举例说明动态特性和静态特性的区别。

答：动态特性的函数与时间相关，即时间不同，特征值不尽相同；而静态特性与时间无关。

如，温度传感器的线性度是通过一定时间稳定后才测量温度，而温度变化引起的温度传感器发生变化的滞后则属于动态特性。

3说明传感器与检测技术的发展趋势。

答：a、不断拓展检测范围，努力提高检测精度和可靠性；b、传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展；c、重视非接触式检测技术研究；d、检测系统智能化。

4说明频率域分析能解决的问题。

答: 频域描述反映信号的频率组成及幅值、相位关系。

为了解决不同的问题，往往需要掌握信号的不同方面的特征，因而可采用不同的信号描述方式。

例如，评定机器振动烈度，需要振动速度的均方根值作为判据，而在寻找振动源头时则需要掌握振动信号的频率分量，需要采用频域描述。

项目一1设想一个方案使用光电接近开关检测转速。

答：在转轴上粘接一个小面积的反光板，试验光电接近开关的敏感距离，安放光电接近开关，这样，转轴每转一圈，光电开关输出一个脉冲，利用计数器表头，或者人工计数，计量转动圈数的时间，利用转速公式获得转速。

2使用数显表配合接近开关，设计一个方案，检测传送带上的输运物料的个数。

答：在传送带边上设计一个接近开关，并测试其对物料的敏感距离，然后将其信号线按照实训任务中的方法连接，即可在数显表上显示来料个数。

3上网查找一个接近开关的生产厂家，并介绍其生产接近开关的型号和应用场合。

答：/products.asp?id=65，上海巨马。

18秋《检测技术与传感器》在线作业1-0001
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 30 道试题,共 90 分)
1.公式EH=KHIBcosθ中的角θ是指()。

A.磁力线与霍尔薄片平面间的夹角
B.磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角
C.磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角
D.以上皆不是
答案:C
2.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求该表可能出现的最大绝对误差为()。

A.1℃
B.0.5℃
C.10℃
D.200℃
答案:A
3.下列不属于传感器静态特性指标的是()。

A.重复性
B.线性度
C.灵敏度
D.固有频率
答案:D
4.在位移测量中，能进行非接触式测量的为
A.电感式
B.电容式
C.霍尔式
D.光栅式
答案:B
5.在自感式电感传感器中，量程最大的是()。

A.变间隙型
B.变面积型
C.螺管型
D.差分变压器
答案:C
6.下列光电器件中，采用原理不相同的是：
A.光敏电阻
B.光电池
C.光电二极管
D.光电晶体管
答案:A
7.若有一束红外光源，需为其进行测量，则首先应考虑的是元器件的：。