《检测技术》期末考试复习题及参考答案
- 格式:docx
- 大小:130.89 KB
- 文档页数:11
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、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利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、应变式传感器是利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、应变式传感器是利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、应变式传感器是利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。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来,需采用特别设计的测量电路,通常采用电桥电路。
中国石油大学(北京)远程教育学院《检测传感技术》期末复习题参考答案一、填空题(本题每一填空计2分,共计占总分的40%)1. 一个完整的测试系统由激励装置、传感器、信号调理、信号处理、显示记录等五个基本环节组成。
2. 在测试系统中,激励装置的功能是激发隐含的被测信息;传感器的功能是将被测信息转换成其他信息;信号调理环节的功能是将传感器获得的信息转换成更适合于进一步传输和处理的形式;信号处理环节的功能是对来自信号调理环节的信息进行各种处理和分析;显示记录环节的功能是显示或存储测试的结果。
3. 不失真测试即测试系统的输出要真实地反映其输入的变化。
为实现不失真测试,系统频率响应需要满足的条件是:幅频特性为常数;相频特性呈线性。
对系统瞬态响应的要求是:瞬态误差小;调整时间短。
4. 测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信号。
5. 测试信号的时域特征参数主要有均值、方差和均方值。
6. 信号的均值反映随机信号变化的中心趋势;信号的方差反映随机信号在均值附近的分布状况;信号的均方值反映随机信号的强度。
7. 任何周期信号均可分解为一系列频率比为有理数的简谐信号, 其频谱特性包括离散性、谐波性、收敛性。
8. 频率单一的正弦或余弦信号称为谐波信号。
一般周期信号由一系列频率比为有理数的谐波信号叠加而成。
9. 周期信号的频谱特性:离散性即各次谐波分量在频率轴上取离散值;谐波性即各次谐波分量的频率为基频的整倍数;收敛性即各次谐波分量随频率的增加而衰减。
10. 瞬态信号是在有限时间段存在,属于能量有限信号。
11. 瞬态信号的频谱为连续谱,其幅值频谱的量纲为单位频宽上的幅值,即幅值频谱密度函数。
12. 瞬态信号的时域描述与频域描述通过傅立叶变换来建立关联。
13. 不能用确定的数学公式表达的信号是随机信号。
14. 从时域上看,系统的输出是输入与该系统脉冲响应的卷积。
15. 测试系统的静特性主要包括线性度、灵敏度和回程误差。
学期《传感器与检测技术》试卷(A)一判断对错(每题2分,共30分)1. ()数据采集卡的主要功能是将模拟量信号和计算机的数字量信号进行相互转换。
2. ( ) RS232是一种标准化的并行口。
3. ()虚拟仪器一般采用专门化的处理机进行后续电路处理。
4. ()在1000度以上的高温下,应该选用热电阻进行温度测量。
5. ()压力检测一般检测的固体所受压力。
6. ()电阻应变片中,电阻丝的材料一般选用蓝宝石。
7. ()激光位移传感器的检测主要反映在图像传感器中。
8. ()电容式位移传感器的主要特点是稳定程度高。
9. ()频率超过20KHZ的声波称为超声波。
10. () 光栅位移传感器主要由标尺光栅,指示光栅、光路系统和磁敏元件组成。
11. () 磁栅尺的转换原理与摄像机的原理基本相同。
12. () 位移检测分为线位移和角位移两种。
13. () 光电二极管具有双向导通性质。
14. () 温度传感器的量程范围为100°C,若相对百分误差为0.5%,最大误差不超过0.5C。
15. () 信号的时域描述和频域描述可以通过傅里叶变换相互转换。
二单项选择(每题2分,共20分)1. () 一般情况下,采用频率域进行信号描述的合适场合是:对声音进行分析B,对温度进行分析180度 270度()如右图所示为光栅尺内部结构示意,动尺与定尺栅线应韦 A,超过9。
度的角度 B,很小的角度C,超过180度的角度 D,完全平行6. ()如右图所示激光位移传感器测量厚度差,采用图示的传感,测量姿态原因为:C,对压力进行分析 D,对位移进行分析2. ()采用光电耦合器件进行信号传输的优点是: A, 增加信号的敏感性 B, 转换电压信号为电流信号C, 避免强电电路对一般弱电信号的干扰作用 D,使得电路复杂,没有什么优越性3. ()测量电路所需要的电流是2A,电压是12V,则需要开关电源的功率是:A, 48W B, 100W C, 24W D,50W4. ()右图所示为感应同步器原理,滑尺的两个感应线圈相位差应该是: [mniuinmuib 1/4T T <- I凹凹A, 激光光线没有障碍,在边角处能够准确测量B, 激光光线的照射斑点需要与平板运动方向垂直C, 没有太多约束,可以采用任何方向D, 避免测量头损坏7. ()振动测量中,采用拾振器的主要目的是:A, 构成一个惯性系统B,构成一个弹簧-质量惯性系统C,构成一个阻尼系统D,构成一个弹性-阻尼系统8. ()右图所示为振动测量加速度计,为了便携,一般采用测量头形式为:A,螺纹测量头B,重型测量头C,粘接测量头D,磁吸测量头9. ()应变测量力中,采用电桥测量的好处是:A,消除温度漂移B,消除供电电压误差C,消除计算误差D,消除测量中的粗大误差10. () 热电阻测量温度,利用的是:A,热电效应B,电阻与温度之间的关系C,电阻与电压之间的关系D,热电阻可以自行产生电动势三名字解释(每题4分,共20分)1.传感器2.光电效应3.虚拟仪器4.压电效应5.热电效应四问答题(每题5分,共20分)1.简述Rs232串口的连接方法2.试述直流测速发电机的精度影响因素3.简述激光三角法测量4.简述检测装置的静态特性五论述题(10分)使用数据采集卡模拟量接口传输电阻尺信号。
模拟试卷一: 一、名词解释:1、引用误差2、动态误差3、精确度4、分辨率5、迟滞 二、简答题:1、误差按其出现规律可分为几种,它们与准确度和精密度有什么关系?2、原来测量水的差压式流量计、现在用来测量相同测量范围的油的流量,读数是否正确?为什么?3、应该怎样远距离传输模拟电压信号而又不损失精度? 三、计算题:1、按公式2V r h π=求圆柱体体积,若已知r 约为2cm ,h 约为20 cm ,要使体积的相对误差等于1%,试问r 和h 的测量误差应为多少?2、对某量进行10次测量,测得数据为14.7,15.0,15.2,14.8,15.5,14.6,14.9,14.8,15.1,15.0,试判断该测量列中是否存在系统误差。
3、用镍铬一镍硅热电偶测量炉温,如果热电偶在工作时的冷端温度为30ºC ,测得的热电势指示值为33.34mV ,求被测炉温的实际值?模拟试卷一答案: 一、名词解释:1、引用误差:绝对误差与测量仪表的量程之比,用百分数表示2、动态误差:在被测量随时间变化很快的过程中测量所产生的附加误差。
3、精确度:它是准确度与精密度两者的总和,即测量仪表给出接近于被测量真值的能力,准确度高和精密度高是精确度高的必要条件。
4、分辨率:仪表能够检测到被测量最小变化的本领。
一般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的一半;数字式仪表的分辨率为最后一位的一个字。
5、迟滞:迟滞特性表明仪表在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
二、简答题1、误差按其出现规律可分为几种,它们与准确度和精密度有什么关系? 答:误差按出现规律可分为三种,即系统误差、随机误差和粗大误差。
(1)系统误差是指误差变化规律服从某一确定规律的误差。
系统误差反映测量结果的准确度。
系统误差越大,准确度越低,系统误差越小,准确度越高,(2)随机误差是指服从大数统计规律的误差。
随机误差表现了测量结果的分散性,通常用精密度表征随机误差的大小。
《传感检测技术》期末考试试卷(A卷)一、填空(15′)1.传感器通常由____、____、___和辅助电源等组成。
2.利用热敏电阻对电机进行过热保护,应选择____型热敏电阻。
3.镍铬-镍硅热电偶的输出端子的正极是____。
4.电阻应变片是基于导体或半导体的____效应工作的。
5.传感器的灵敏度是指稳态下,____与____的比值。
6.测量误差按性质和产生原因,分为、和疏失误差三类。
7.传感器网络的基本要素是____、____、____。
8.无线传感器节点的基本功能是____、____、控制和通信。
二、选择(5′)1. 电子吸收光子的能量变为能导电的自由电子,引起物体电阻率变化的现象称为()效应。
A光电导B霍尔C光生伏特D热释电2.以下几种传感器中属于自发电型(有源)传感器的是()。
A、电容式B、电阻式C、压电式D、电感式3. 应变电桥电路中,差动(四臂)全桥工作状态的灵敏度是双臂电桥的二倍,是单臂电桥的( )倍。
A 、1B 、2C 、3D 、44. 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5. 热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是( )。
A 、补偿冷端热电势的损失B 、起冷端温度补偿作用C 、将热电偶冷端延长以远离高温区D 、提高灵敏度6. 一个213位的数字面板表,其测量上限是( ) mV 。
A 、1.999 B 、19.99 C 、199.9 D 、1999三、 判断( 5′)1. 传感器的作用是将非电量转换成电学量。
( )2.可以通过系统校正来减小或消除随机误差。
( )3. 超声波接收探头是利用压电晶体的压电效应工作的。
( )4. 把光纤作为敏感元件的传感器称为结构型光纤。
( )5. 电容式液位计检测液位变化相当于传感器电极间介电常数变化。
( )四、 简答( 共20′)(必要时可画图)1. 什么是系统误差?测量时如何减小系统误差?2. 弹性敏感元件在传感器中起什么作用?3. 说明热电偶的测温原理。
光电检测技术期末考试题库试卷四参考答案一单项选择题(每小题2分,共40分)1.PN结光生伏特效应( A ).A. 空穴集中的P区结表面; B . 空穴集中的N区;C. 空穴集中的P区外表面;D. 空穴集中的N区外表面.2.基尔霍夫定律为( D )。
A. σT 4B. σT2C. Tλm=BD. α(λ,T)= ε(λ,T)3.辐射量是光度度量的( D )倍.A.683B. V(λ)C.683V(λ) D . 1/683 V(λ)4. 太阳光经过大气,其中100nm~200nm的光被( A )吸收.A.氧分子B.臭氧C.二氧化碳D.氮原子5.下列光源中,最佳的彩色摄影用光源是( A ).A.白炽灯B.钠灯C.高压汞灯D.汞氙灯6. 氙灯是一种( A ).A.气体光源B. 热光源C. 冷光源D. 激光光源7. 充气白炽灯主要充入( B ).A. 氢气B. 氯化碘C. 氖气D. 氪气8.某一干涉测振仪的最高频率为20 MHz,选用探测器的时间常数应小于多少?( A ).A. 8×10-9sB. 6×10-8sC. 3×10-7sD. 4×10-5s 9.光电池电流滞后于光照,属于光电池的( A )特性:A. 频率;B. 伏安;C. 光谱;D. 温度.10.发光二极管的工作条件是( B ).A.加热 B. 加正向偏置 C. 加反向偏置D. 加光照11.EBCCD表示的是( C )CCD.A. 增强型;B. 时间延迟型;C. 电子轰击模式;D. 红外.12. Ag-O-Cs 材料,主要用于( A )变像管光阴极.A. 红外B. 紫外C. 可见D. X射线13. 辐通量相同时,光通量较大的光的波长是( A )nm.A.555B.590C.620D.78014. ZnS的发光是( D ) :A. 自发辐射B.受激辐射C. 热辐射D.电致发光15.半导体中受主能级的位置位于( A ).A. 禁带低B. 禁带顶C. 导带顶D. 价带低16.下面哪个不属于摄像管的功能( D ).A. 光电变换B. 电荷积累C. 扫描输出D. 信号变换17.波长为40μm的波属于( B ).A. 中红外线B. 太赫兹波C. 可见光D. 无线电波18.结型光电器件与三极管连接,保证放大,要接在( A ).A.基射极间正偏B. 基集极间正偏C. 基射极间反偏D. 基集极间正偏19.属于激光光放大的器件是( A ).A. LDB. LEDC. CCDD. PMT20.目前最好反隐身战术主要通过( B )来实现.A.红外技术B.微波技术C.THz技术D.微光技术二、多项选择题(每题2分,共10分)1.结型红外探测器件种类有(ABCDE )。
《传感检测技术》期末考试试卷(A卷)题号12345678910总分得分1.传感器的静态特性参数主要有哪些?详细解释其中的一种参数。
(8')2.指出图示光栅测量系统各部分的名称。
采用200线/mm的光栅测量位移时,分辨力是多少?增加4倍频技术后分辨力为多少?(10')3.用K型热电偶测量某炉温,已知室温为20℃,高精度毫伏表测得电压值为32.068mv,请回答:(共18')(1)什么是热电效应?(2)热电偶由哪些主要部件构成?(3)热电偶温度补偿的意义和方法。
(4)用计算法求炉温4.超声波测距仪测量时显示:由发出超声波至收到回波所用时间为100毫秒,假定波速为340米/秒,求被测距离。
当回波时间25毫秒时,被测距离又是多少?(8')5.某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm变到5.0mm时,位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V,求该仪器的灵敏度。
(6')6.机器人传感器有哪些类型?各类型传感器分别可以是什么器件?(10')7.写出你认为霍尔传感器能检测的物理量。
(8')8.填表说明材料分拣实验台中的传感器名称及作用。
(12')符号名称作用SBW1SFW3SCSNSASB9.生产线上的接近开关一般有几种?电感接近开关的特性是什么?请按图完成接线(电源下方为负载)。
(8')10.举出四种常用的半导体光电元件,说明它们的基本特性。
(12')A 卷参考答案1.线性度;灵敏度:传感器输出量增量y ∆与被测量增量x ∆的比值即输入特性曲线的斜率;分辨力;迟滞。
(各2分)2.1、2为光源,3为主光栅,4为指示光栅,5为光敏元件(4分)。
分辨力是0.005mm 。
增加细分时0.00125mm 。
(6分) 3.(1)热电效应,两种不同导体构成闭合回路,当两接点温度不同时,回路中将产生电动势。
—5分(2)热电极、保护套管、接线盒。
期末测试题一一、单项选择题(每题1分,共15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()来决定的。
A、贴片位置的温度变化B、电阻丝几何尺寸的变化C、电阻丝材料的电阻率变化D、外接导线的变化2、不能用涡流式传感器进行测量的是()。
A、位移B、材质鉴别C、探伤D、非金属材料3、不能采用非接触方式测量的传感器是:()。
A、霍尔传感器B、光电传感器C、热电偶D、涡流传感器4、通常所说的传感器核心组成部分是指:()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5、下列四种光电元件中,基于外光电效应的元件是:()A、光敏二极管B、硅光电池C、光电管D、光导管6、为提高电桥的灵敏度,可采取的方法是:()oA、半桥双臂各串联一片电阻应变片;B、半桥双臂各并联一片电阻应变片;C、适当提高电桥的电源电压;D、增大应变片的初始电阻值。
7、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是()。
A、延迟时间B、上升时间C、峰值时间D、响应时间8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是()。
A、线性度、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性、稳态误差C、迟滞、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性9、属于传感器动态特性指标的是()oA、重复性B、固有频率C、灵敏度D、漂移10、影响金属导电材料应变灵敏度系数K的主要因素是()。
A、导电材料电阻率的变化B、导电材料几何尺寸的变化C、导电材料物理性质的变化D、导电材料化学性质的变化11、电阻应变片的线路温度补偿方法有()oA、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法12、如将变面积型电容式传感器接成差动形式,其灵敏度将()。
A、保持不变B、增大为原来的一倍C、减小一倍D、增大为原来的两倍13、试题关键字:变间隙式。
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()oA、灵敏度增加B、灵敏度减小C、非线性误差增加D、非线性误差不变14、试题关键字:平衡条件。
机械检测技术期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机械检测技术中,常用的位移传感器类型不包括以下哪一项?A. 电位器式位移传感器B. 光电式位移传感器C. 超声波位移传感器D. 温度传感器答案:D2. 在机械检测技术中,下列哪个参数不属于基本测量参数?A. 长度B. 速度C. 温度D. 力答案:B3. 激光干涉仪主要用于测量以下哪一项?A. 位移B. 速度C. 角度D. 压力答案:A4. 以下哪个不是机械检测技术中常用的测量方法?A. 直接测量法B. 间接测量法C. 比较测量法D. 估算法答案:D5. 测量误差的来源不包括以下哪一项?A. 仪器误差B. 操作误差C. 环境误差D. 理论误差答案:D6. 在机械检测中,测量精度通常由哪些因素决定?A. 测量仪器的精度B. 测量方法C. 测量环境D. 所有上述因素答案:D7. 以下哪个设备不适用于测量物体的振动?A. 振动传感器B. 加速度计C. 位移传感器D. 温度计答案:D8. 测量系统的静态特性不包括以下哪一项?A. 线性度B. 灵敏度C. 稳定性D. 动态响应答案:D9. 测量数据的预处理包括以下哪一项?A. 数据采集B. 数据筛选C. 数据存储D. 数据分析答案:B10. 以下哪个不是提高测量精度的方法?A. 选择高精度的测量仪器B. 多次测量求平均值C. 改善测量环境D. 增加测量误差答案:D二、填空题(每空2分,共20分)1. 机械检测技术中的________是指测量结果与被测量真实值之间的差异。
答案:测量误差2. 测量仪器的________是指在相同条件下,对同一被测量进行多次重复测量所得结果之间的差异。
答案:重复性3. 测量仪器的________是指在不同条件下,对同一被测量进行测量所得结果之间的差异。
答案:再现性4. 测量仪器的________是指测量仪器在规定条件下,测量同一被测量时,测量结果的分散程度。
答案:不确定度5. 机械检测技术中,________是指测量结果的准确度和一致性。
检测技术复习题(课程代码392220)一、单项选择题1.按误差出现的规律分,下列误差不属于系统误差的是()A电子电路的噪声干扰产生的误差;B仪表本身材料,零件工艺上的缺陷;C测量者不良读数习惯引起的误差;D测试工作中使用仪表的方法不正确;2.下列传感器可以测量温度的是()A 应变片B AD590C 氯化锂D CCD传感器3. 下列传感器不可以测量振动的是()A 应变片 B电容传感器C SHT11D 压电传感器4.下列测量最准确的是()A 65.98±0.02mmB 0.488±0.004mmC 0.0098±0.0012mmD 1.98±0.04mm5.下列哪些指标不属于传感器的静态指标()A 精度 B灵敏度C阻尼比 D 线性度6.莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是()A 调制B 放大C 细分D 降噪7.电涡流式传感器利用涡流效应将检测量的变化转换成线圈的()A 电阻变化B 电容变化C 涡流变化D 电感变化8.变压器隔离电路中赖以传递信号的途径是()A.光电耦合B.磁通耦合C.漏电耦合D.电容耦合9.光照射在某些半导体材料表面上时,半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的导电率增加,这种现象叫()A 内光电效应B 外光电现象C 热电效应D 光生伏特效应10.下列不具有压电特性的材料是()A 石英B 钛酸钡C PVC薄膜D 霍尔片11.一般意义上的传感器包含了敏感元件和()两个组成部分。
A放大电路 B 数据采集电路C 转换电路D滤波电路12.DS18B20默认的温度分辨率是()A 0.5℃B 0.25℃C 0.125℃D 0.0625℃13.两片压电元件串联与单片相比,下列说法正确的是()A串联时输出电压不变,电荷量与单片时相同;B串联时输出电压增加一倍,电荷量与单片时相同;C 串联时电荷量时增加一倍,电容量不变;D串联时电荷量增加一倍,电容量为单片的一半;14.下列哪些指标不属于传感器的静态指标()A 精度 B灵敏度C频率响应 D 线性度15.热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响,采用()引线方式测量精度最高。
A两线制B三线制C 四线制D五线制二、多项选择题1. 通常传感器由下列哪些部分组成(ABC )A敏感元件B转换元件C基本转换电路D放大电路2. 属于传感器静态态特性指标的有(ABCD )A.迟滞B.线性度C.灵敏度D.漂移3.提高传感器性能的技术途径有(ABCD)A采用闭环技术 B 采用线性化技术C 采用补偿和校正技术D 采用差动技术4.根据获得测量值的方法来分,测量可分为以下几种(BCD)A 偏差式测量B 直接测量C 间接测量D 组合测量5.根据测量方式来分,测量可分为以下几种(ACD)A偏差式测量B组合测量C零位式测量D微差式测量6.按照检测的原理来分类,检测可分为(ABCD )A 物理检测B 化学检测C 光学检测D 生物检测7.测量误差的表示方法有(ABC)A 绝对误差B 相对误差C 引用误差D 随机误差8.按照测量误差出现的规律,误差可分为(ABC)A 系统误差B随机误差C粗大误差D相对误差9.根据滤波器的选频作用,滤波器可分为(ABCD)A 低通滤波器B 高通滤波器C 带通滤波器D 带阻滤波器10. 可以进行振动测量的传感器有(ABC )A电阻应变片 B 电容传感器C 差动变压器; D光电传感器11.可以完成磁场测量的传感器有(ABCD)A 磁敏电阻 B磁敏晶体管C 霍尔元件D 磁敏二极管12.基于感抗变化进行测量的传感器有(ABD)A 电涡流传感器 B感应同步器C容栅 D 差动变压器13.基于光电效应进行测量的传感器有(ABCD)A 光电晶体管 B光电二极管C 光电池 D光电阻14.用于温度测量的传感器有(ABCD)A Pt100B K型热电偶C DS18B20D 热敏电阻15.可以利用物体反射进行检测的传感器(AB)A 电涡流传感器 B超声波传感器C 容栅D 光码盘三、名词解释1、检测:2、智能传感器:四、问答题1、光敏三极管的工作原理是什么,怎样确定一个光敏三极管是否正常?2、目前,测温传感器有哪几种(至少给出3种温度传感器)?简要阐述测温原理。
3、区分测量、计量,测试、检测是4个密切相关的技术术语。
4、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
五、计算题1、图示为热电阻桥式测温电路,测温范围为0℃~200℃,其中R t=10(1+0.02t)kΩ为感温热电阻,Rs为常值电阻,R0=10kΩ,E为工作电压,M、N两点间的电位差为输出电压。
问:(1)如果0℃时电路输出电压为零,常值电阻Rs取多少?(2)采用上述常值电阻值,如果该测温电路的平均灵敏度达到15mV/℃,其工作电压E应取多少?2、图示为电阻网络D/A转换电路。
(1)写出电流i 与电压VREF的关系式。
(2)若VREF=10V,输入信号D3D2D1D0=1000,试计算输出电压V0=?3、一台精度等级为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少?检验时某点最大绝对误差是4℃,问此表是否合格?六、检测系统设计题1、利用霍尔传感器设计一个电动机转速检测系统,并推导输出信号与转速的关系。
2、利用DS18B20设计一个三点温度检测系统,要求外接电源工作方式,绘制测量系统的电路图。
DS18B20的默认测量精度是0.5℃,如果要求温度检测的精度提高,简要阐述如何实现?七、分析理解题上图是电阻应变片测量振动的电路框图,电桥采用交流供电,应变信号为一正弦变化的信号频率为20Hz,振荡频率4KHz。
请画出差动放大器、相敏检波器、低通滤波器的输出波形示意图。
复习题参考答案一、单项选择题1-5:ABCAC 6-10:BDBAD 11-15:CABCC二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABCD4.BCD5.ACD6.ABCD7.ABC 8.ABC 9.ABCD 10.ABC 11.ABCD 12.ABD13.ABCD 14.ABCD 15.AB三、名词解释1、检测:检测(Detection)就是对系统中各被测对象的信息进行提取、转换以及处理,即利用各种物理效应,将物质世界的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。
2、智能传感器:所谓智能传感器,就是一种带有微处理器的,兼有信息检测、信号处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。
即智能传感器就是将传统的传感器和微处理器及相关电路组成一体化的结构。
四、问答题1、光敏三极管的工作原理是什么,怎样确定一个光敏三极管是否正常?工作原理:光敏三极管有NPN和PNP型两种,是一种相当于在基极和集电极之间接有光电二极管的普通晶体三极管,外形与光电二极管相似。
光敏三极管工作原理与光敏二极管很相似。
光敏三极管具有两个PN结。
当光照射在基极-集电结上时,就会在集电结附近产生光生电子-空穴对,从而形成基极光电流。
集电极电流是基极光电流的β倍。
这一过程与普通三极管放大基极电流的作用很相似。
所以光敏三极管放大了基极光电流,它的灵敏度比光敏二极管高出许多。
检测光敏三极管是否正常:首先将万用表置R×lk挡,其次用黑布遮住光敏三极管的窗口,测量两管脚间的正、反向电阻,均为无限大时,则为光敏三极管。
置光敏三极管于光源近处,测量两管脚间的正、反向电阻为几千欧到几十千欧,则说明是好的光敏三极管。
万用表指针向右偏转越大说明其灵敏度越高。
2、目前,测温传感器有哪几种?简要阐述测温原理。
答:常见测温传感器有热电阻、热电偶、AD590、液体温度计和DS18B20等。
热电阻分金属热电阻和半导体热敏电阻,其测温原理是温度变化改变热电阻的电导率,从而引起电阻变化;热电偶是利用热电效应工作,温度变化在接点处产生热电势;AD590是利用PN结电流随温度变化,温度每升高1℃,电流升高1u A,从而实现测温;液体温度计利用液体热胀冷缩的原理测温;DS18B20是智能温度传感器,具有单总线、可变分辨率的特点,利用晶体固有振动频率随温度改变而测温。
3、解:测量是以确定被测对象的量值为目的的全部操作。
测试是具有实验性质的测量,或者可以理解为测量和实验的综合。
计量是实现测量单位统一和量值准确可靠。
唯有计量部门从事的测量才被称作"计量"。
检测(Detection)就是对系统中各被测对象的信息进行提取、转换以及处理,即利用各种物理效应,将物质世界的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。
4、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
材料的电阻变化是由尺寸变化引起的,称为应变效应。
应变式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变,变换成相应的应变或位移,然后传递给与之相连的应变片,将引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过转换电路变成电量输出。
输出的电量大小反映了被测物理量的大小。
五、计算题1、解:(1)在t =0℃时,系统输出为0,说明系统此时处于平衡状态,那么由平衡电桥知:Rs=Rt=10(1+0.02t)=10千欧姆(其中t =0)(2)由题知道:U MN =E ×(Rt -Rs )/4系统灵敏度为15mv/℃,则说明系统温度每变化1℃,系统输出15mv 。
那么: E =4 U MN /(Rt -Rs )=4×15/(10(1+0.02*1)-10)=3000mv=3V2、解 321003210432100321043210304(2222)2(2222)2(2)D D D D =100010V =-2=-5v 2REF REF V D D D D V i D D D D R R-=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-∴==⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯(1)V V 当时,3、 解:根据精度定义表达式A=△A/YFS ×100%,并由题意已知:A=0.5%,YFS=(1200—600)℃,得最大允许绝对误差△A=A*YFS=0.5%×(1200—600)=3℃此温度传感器最大允许绝对误差为3℃。
检验某点的最大绝对误差为4℃,大于3℃,故此传感器不合格。
六、检测系统设计题解:利用霍尔效应表达式:UH =KHIB ,当被测圆盘上装上N 只磁性体时,转盘每转一周磁场变化N 次,每转一周霍尔电势就同频率相应变化,输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。
电动机与磁钢同轴连接,行程旋转磁场,假设圆盘一周磁钢为n 个,这电机每转动一周,霍尔传感器产生n 个高电平,假设频率计读数位f ,则转速可以计算为:60V fn2、解:采用外接电源模式,DS18B20和单片机口线单独供电,三点温度检测系统如下图所示:频率计为了提高精度,有两种方法:(1)可以采取直接读取DS18B20内部暂存寄存器的方法,将DS18B20的测温分辨率提高到0.1℃~0.01℃。