《传感器与自动检测技术》试卷3

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。

传感器与自动检测技术考试试卷(doc 9页)华南农业大学期末考试试卷（A卷）2008学年第1学期考试科目：传感器与自动检测技术考试类型：（闭卷）考试时间：120 分钟学号姓名年级专业题号一二三四总分得分评阅人一、填空题 (每题2分，10题共20分)1、在工程测试实践中，大多数检测系统属于线性时不变系统，这种系统的叠加特性和频率保持特性在测试中具有重要意义。

2、测试装置动态特性的数学描述方式主要有微分方程、传递函数和频率响应函数。

3、一电容测微仪，通过测量得到的电容变化量 C＝±4×10-3pF，如果测量电路的放大倍数K1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV，则此时仪表指示值变化 ±2 格。

4、机械振动测试工作中的许多工程问题，往往可以看成是KMC 系统，即用由弹簧-阻尼器-质量块构成的单自由度模型来描述。

5、对于测试装置的频率响应函数，其幅频、相频特性分别表征装置对输入信号中各个频率分量幅值的缩放的能力和相位角前后移动的能力。

6、半导体应变片传感器的工作原理是基于压阻效应；霍尔式传感器的工作原理是基于霍尔效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的压电效应。

7、传感器在结构上采用差动方式可以提高灵敏度，减小非线性。

8、根据霍尔元件的霍尔电势U H 的表达式可知，霍尔元件一般可用于三种情况的测量，分别是测量电流I ， 测量磁感应强度B ， 功率测量 。

9、已知输入信号0()20cos(3045)x t t =+，这时一阶装置的()0.87A ω=，0()21.7ϕω=-，则该装置的稳态输出表达式是：0()17.4cos(3023.3)x t t =+10、一般来说，系统内印制电路板接地的基本原则是高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。

二、 选择题（将正确的选择项填入括号内，每题2分，15题共30分）1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 ( B ) 来决定的。

传感器与自动检测技术考试试卷(doc 9页)华南农业大学期末考试试卷（A卷）2008学年第1学期考试科目：传感器与自动检测技术考试类型：（闭卷）考试时间：120 分钟学号姓名年级专业题号一二三四总分得分评阅人一、填空题 (每题2分，10题共20分)1、在工程测试实践中，大多数检测系统属于线性时不变系统，这种系统的叠加特性和频率保持特性在测试中具有重要意义。

2、测试装置动态特性的数学描述方式主要有微分方程、传递函数和频率响应函数。

3、一电容测微仪，通过测量得到的电容变化量 C＝±4×10-3pF，如果测量电路的放大倍数K1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV，则此时仪表指示值变C 、输入信号有关D 、输出信号有关5、为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用 ( B )。

A 电压放大器； B 电荷放大器； C 前置放大器 ；D 电流放大器6、不能采用非接触方式测量的传感器是：（ C ）。

A 、霍尔传感器；B 、光电传感器；C 、热电偶；D 、涡流传感器7、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ B ）A 、 敏感元件和传感元件B 、敏感元件和转换元件C 、转换元件和调理电路D 、敏感元件、调理电路和电源 8、压电加速度计固定在试件上承受振动时，质量块将产生一可变力作用在晶体片上，由于 ( A )效应在晶体片两表面上就有( D )产生。

A 、 正压电； B 、逆压电； C 、电压； D 、电荷 9、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（C ）A 、光敏二极管B 、硅光电池C 、光电管D 、光导管 10、以下关于热电阻与热敏电阻的说法，错误的是：（ D ）A 、热电阻一般采用纯金属材料，而热敏电阻采用半导体材料；B 、热电阻的温度−−电阻系数一般是线性的，而热敏电阻的温度−−电阻系数一般是非线性的；C 、热电阻结构简单、体积小，因此可以测量“点温”；而在测温范围内，热电阻的电阻温度系数相对较为稳定；D 、一般说来，热电阻的温度系数比热敏电阻的的温度系数大。

（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。

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、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。

9、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。

10、应变式传感器是运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.应变式传感器是运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、应变式传感器是运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.应变式传感器是运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。

《传感器与自动检测技术》课程试题课程名称 传感器与自动检测技术 考试方式 考试类型 考试 所属系部印刷份数适用班级附答题纸 2 页1． 名词解释（30分）(a) 什么叫传感器？有哪几部分组成？其分类方法有哪两种？ (b) 热电偶传感器的工作原理什么？热电势有几部分组成？ (c) 应变效应 (d) 压电效应(e) 什么叫光电效应？分几类？相应的光电器件有哪些？ (f) 试说明爱因斯坦光电效应方程的含义 2． 计算题（70分）（1）用阻值R=120Ω，灵敏系数K=2的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V 。

当应变片应变为1000με时，若要使输出电压大于10mV ，则可采用何种接桥方式（设输出阻抗为无穷大）？（2）有一个金属热电阻，分度号为Pt100，采用三线制电桥，R1=R2=R3=100Ω，供电电压为5V 。

1)试画出测试电路。

2) 该电阻是何种材料。

3) 0℃时的阻值 4) –40℃及+40℃时的电阻值（查分度表）5) 计算t=+40℃时电桥的开路输出电压U O （不考虑调零电位器和调满度电位器的影响） （3） 变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图3-1所示。

传感器的起始电容量C X0=20pF ，定动极板距离d 0=1.5㎜，运算放大器为理想放大器，R f 极大，输入电压u i =5sin ωt （V ）。

求当电容传感器动极板上输入一位移量△x=0.15㎜使d 0减少时，电路输出电压u O 为多少？（4）压电式单向脉动力传感器测一正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200x10-12C/N ，电荷放大器反馈电容C f =2000pF ，测的输出电压u o =5sin ωt （V ）。

求：1）该压电传感器产生的电荷Q 为多少？ 2）此时作用在其上的正弦脉动力为多少？（5）如图5-1所示为镍铬—镍硅热电偶测温电路，A ＇、B ＇为补偿导线，Cu 为铜导线，已知t 1=40℃， t 2=0℃， t 3=40℃。

传感器与检测技术试卷及答案（ （ （ （试卷一 试卷一 试卷一 试卷一） ） ） ）第一部分 选择题（共  分）一、单项选择题（本大题共 小题，每小题 分，共 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。

．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）✌．压力 ．力矩 ．温度 ．厚度 ．属于传感器动态特性指标的是（  ）✌．重复性 ．线性度 ．灵敏度 ．固有频率 ．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ ✌ ）✌．光电式传感器 ．电容式传感器．压电式传感器 ．磁电式传感器．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（  ）✌．变极板面积型 ．变极距型．变介质型 ．容栅型．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（  ）✌．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 ．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 ．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（  ）✌．电缆的安装与固定方式 ．电缆的长度．前置放大器的输出阻抗 ．前置放大器的输入阻抗 ．固体半导体摄像元件  是一种（ ）✌． ☠结光电二极管电路 ． ☠ 型晶体管集成电路． 型晶体管开关集成电路 ．☠☠型晶体管集成电路．将电阻 和电容  串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的 吸收电路，其作用是（ ）✌．抑制共模噪声 ．抑制差模噪声．克服串扰 ．消除电火花干扰．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差 ✡♎，本次采样值为 ，上次采样值为 ，则本次采样值✡⏹应选为（ ） ✌．  ．  ．  ． ．若模 数转换器输出二进制数的位数为 ，最大输入信号为 ✞，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（ ）✌． ❍✞ ． ❍✞ ． ❍✞ ．  ❍✞．周期信号的自相关函数必为（ ）✌．周期偶函数 ．非周期偶函数．周期奇函数 ．非周期奇函数．已知函数⌧☎♦✆的傅里叶变换为✠（♐） ，则函数⍓☎♦✆⌧☎♦✆的傅里叶变换为（ ）第二部分 非选择题（共 分）二、填空题（本大题共 小题，每小题 分，共 分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。

一、填空（30分，每空1.5分）1、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，当测量100℃时的示值相对误差为。

2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。

3、传感器由、、三部分组成。

4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。

5、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。

6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。

7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。

二、选择题(30分，每题2分)1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。

A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。

A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率3、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的。

A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中。

A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入，可测得最大的容量。

A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时，电荷产生在。

A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。

A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是。

A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D、提高灵敏度10、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是。

A、减小激励电流B、减小磁感应强度C、使用电桥调零电位器11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为。