传感器与检测技术第一章测试题
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第1章 传感与检测技术基础第2章 电阻式传感器 第3章 电感式传感器1、电感式传感器有哪些种类?它们的工作原理分别是什么?2、说明3、变气隙长度自感式传感器的输出特性与哪些因素有关?怎样改善其非线性?怎样提高其灵敏度?答:根据变气隙自感式传感器的计算式:00022l S W L μ=,线圈自感的大小,即线圈自感的输出与线圈的匝数、等效截面积S 0和空气中的磁导率有关,还与磁路上空气隙的长度l 0有关;传感器的非线性误差:%100])([200⨯+∆+∆= l ll l r 。
由此可见,要改善非线性,必须使l l∆要小,一般控制在0.1~0.2。
(因要求传感器的灵敏度不能太小,即初始间隙l 0应尽量小,故l ∆不能过大。
)传感器的灵敏度:20022l S W dl dL l L K l ⨯-=≈∆∆≈μ,由此式可以看出,为提高灵敏度可增加线圈匝数W ,增大等效截面积S 0,但这样都会增加传感器的尺寸;同时也可以减小初始间隙l 0,效果最明显。
4、试推导 5、气隙型 6、简述 7、试分析 8、试推导 9、试分析 10、如何通过11、互感式12、零点残余电压产生的原因是什么?怎样减小和消除它的影响?答:在差动式自感传感器和差动变压器中,衔铁位于零点位置时,理论上电桥输出或差动变压器的两个次级线圈反向串接后电压输出为零。
但实际输出并不为零,这个电压就是零点残余电压。
残差产生原因:①由于差动式自感传感器的两个线圈结构上不对称,如几何尺寸不对称、电气参数不对称。
②存在寄生参数;③供电电源中有高次谐波,而电桥只能对基波较好地预平衡。
④供电电源很好,但磁路本身存在非线性。
⑤工频干扰。
差动变压器的零点残余电压可用以下几种方法减少或消除:①设计时,尽量使上、下磁路对称;并提高线圈的品质因素Q=ωL/R;②制造时,上、下磁性材料性能一致,线圈松紧、每层匝数一致等③采用试探法。
在桥臂上串/并电位器,或并联电容等进行调整,调试使零残最小后,再接入阻止相同的固定电阻和电容。
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()。
传感器与检测技术试卷及答案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就是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选与未选均无分。
1.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的就是( C)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就是( D )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 )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( D )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( C )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就是( D )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 就是一种( )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 与电容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,其作用就是( )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Yn应选为( )A.0、301B.0、303C.0、308D.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、22mVB.2、44mVC.3、66mVD.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( )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。
(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( C )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( D )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 )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( D )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( C )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( D )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( C )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( D )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 )A .0.301B .0.303C .0.308D .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( B )A .1.22mVB .2.44mVC .3.66mVD .4.88mV11.周期信号的自相关函数必为( A )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( B )A .2X()B .X()C .X(f)D .2X(f)f 323f 323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。
(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。
《传感器与检测技术》第一章一.名词解释1、传感器2、转换元件3、敏感元件4、测量5、检测6、灵敏度7、测量方法8、测量误差9、分辨力10、绝对误差11、满度相对误差12、标称相对误差13、系统误差14、随机误差15、粗大误差16、直接测量17、间接测量18、线性度19、标定20、静态标定21、动态标定二.单项选择题1. 某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%,该压力表的精度等级应定为级.A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52.一家仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于0.9%,应购买级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.53. 某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级4. 在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍5.用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差7.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了。
A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性8.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℃9.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,当示值为20℃时的示值相对误差为A. 1℃B. 5%C. 1%D. 10%10.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,当示值为100℃时的示值相对误差为。
传感器与检测技术试题归纳第一章 概述2001年10月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=______________。
2002年10月1.属于传感器动态特性指标的是( )A.迟滞B.过冲量C.稳定性D.线性度2.传感器能感知的输入变化量越小, 表示传感器的( )A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高3.我国省、部一级计量站使用的一等标准测力机所允许的测量误差为( )A.±0.1%B.±0.01%C.±0.001%D.±0.0001%13.运算⨯-∆=δmin max max L y y L 100%是计算传感器________的公式。
14.传感器的________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,允许超过测量范围的能力。
15.当环境湿度改变时,必须对电容式传感器重新进行静态________。
2003年10月1.传感器的静态特性指标之一有( )A.幅度特性B.线性度C.相频特性D.稳定时间2.利用光电效应的传感器属于( )A.电阻型B.结构型C.物性型D.电感型3.在时域内研究、分析传感检测系统的瞬态响应时,通常采用的激励信号是( )A.三角波信号B.余弦信号C.正弦信号D.阶跃信号13.传感器的静态特性中,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_____________.14.无源型传感器又称为__________转换型传感器。
第一章传感器基础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。
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。
电大《传感器与检测技术》期末复习题及详细答案参考传感器与检测技术复习题基础知识自测题第一章传感器的通常特性1.传感器是检测中首先感受,并将它转换成与有确定对应关系的的器件。
2.传感器的基本特性通常用其特性和特性去叙述。
当传感器转换的被测量处在动态时,测出的输入一输出关系称作特性。
3.传感器变换的被测量的数值处在稳定状态下,传感器输出与输入的关系称为传感器的特性,其主要技术指标有:、、和等。
4.传感器实际曲线与理论直线之间的称作传感器的非线性误差,其中的与输入满度值之比称作传感器的。
5.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,变化量与化量的比值。
对传感器来说,其灵敏度是常数。
6.传感器的动态特性就是指传感器测量时,其输入对输出的特性。
7.传感器中直接感受被测量,并输出与被测量成关系的其它量的元件称为元件。
8.只体会由敏感元件输入的,并且与成确认关系的另一种非电量,然后输入电量的元件,称作元件。
第二章电阻式传感器1.电阻应变片就是将被测试件上的转换成的传感元件。
2.电阻应变片由、、和等部分共同组成。
3.应变式传感器中的测量电路是将应变片转换成的变化,以便显示或记录被测非电量的大小。
4.金属电阻应变片脆弱栅的形式和材料很多,其中形式以式用的最少,材料Infreville的最为广为。
5.电阻应变片的工作原理就是依据快速反应效应创建与变形之间的量值关系而工作的。
6.当应变片主轴线与试件轴线方向一致,且受到一维形变时,应变片灵敏系数k就是应变片的与试件主应力的之比。
7.电阻应变片中,电阻丝的灵敏系数小于其灵敏系数的现象,称为应变片的横向效应。
8.电阻应变片的温度补偿中,若使用电桥补偿法测量应变片时,工作应变片粘贴在表面上,补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的上时,则补偿应变片不。
9.用弹性元件和及一些附件可以共同组成快速反应式传感器.10.应变式传感器按用途划分有:应变式传感器、应变式传感器、应变式传感器等。
11.电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥时,不仅可以,同时还能起到的作用。
一、判断(20分)
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.静态标定的目的是确定传感器的线性度、灵敏度、重复性。
(×)
10.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
(√)
二、选择(24分)
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 线性范围宽 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
三、简答(24分)
1 传感器常用的静态标定装置是什么?
2 什么是传感器静态特性?它的性能指标有哪些?
3 传感器的基本组成包括哪两大部分?这两大部分各自起什么作用?
四、计算
1 等精度测量某电阻10次,得到的测量如下:
R1—167.95ΩR2—167.45ΩR3—167.60ΩR4—167.60ΩR5—167.87Ω
R6—167.88ΩR7—168.00ΩR8—167.85ΩR9—167.82ΩR10—167.61Ω
求:10次测量的算术平均值,测量的标准误差和算术平均值的标准误差
2、某压力传感器测试数据如下表所示,计算其灵敏度及非线性误差。
压力/MPa 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
输出值正
行
程
-2.73 0.56 3.96 7.40 10.88 14.42
/mV
反行程
-2.71 0.66 4.06 7.49 10.95 14.42
答案:
三、简答
1、活塞压力计、杠杆式、弹簧测力计式压力标定机
2、传感器的静态特性是指输入被测量不随时间变化,或随时间变化很缓慢时,传感器的输入输出关系。
传感器的性能指标:线性度、灵敏度、滞后、重复性等。
3、传感器的基本组成包括敏感元件和转换元件两部分
敏感元件是传感器中直接感受被测信息的元件,起检测作用。
转换元件则是指传感器中能将敏感元件的感受信息转换为电信号的部分,起转换作用 四 、计算
1、x =n Ri
n
i ∑=1
=167.76Ω σ=
n
i
n
i ∑=1
2
δ=0.18
x σ=
n
σ
=0.06
2、正行程的灵敏度K=
1
212x x y y --=1.073
.242.14+=171.5a mp mv
设拟和方程为y= KX + b b=-2.73
y=171.5X-2.73
a
MP 压力
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 正行程mv
-2.73
0.56 3.96 7.40 10.88 14.42 拟合校正值mv -2.73 0.70 4.13 7.56 10.99 14.42 非线性误差绝对值
0.14
0.17
0.16
0.11
从上面表格可看出最大非线性绝对误差△L MAX =0.17
L γ=±
FS
MAX Y L ∆=73.242.1417
.0+×100%=±0.99% 反行程 略。