国家开放大学传感器与测试技术试题.docx

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国家开放大学传感器与测试技术试题

国家开放大学（传感器与测试技术）

[填空题]

1零位误差是指输入为（）时，输出（）。

减小零位误差的方法是（），还可以（）。

参考答案：

零；不为零；减小电源中的谐波成分；采用补偿电路进行补偿

[判断题]

2、电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。

参考答案：

对

[判断题]

3、电桥有两种类型：

直流电桥和交流电桥。

参考答案：

对

[判断题]

4、压电式传感器适宜于动态测量，不适合测量动态的力、压力、加速度、振动等参数。

参考答案：

错

[判断题]

5、变磁通式传感器，在结构上有开磁路和闭磁路两种，一般用来测量旋转物体的角速度，产生感应电动势的频率作为输出。

参考答案：

对

[判断题]

6、利用外光电效应制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。

参考答案：

错

[判断题]

7、利用光电效应可制成半导体光敏电阻。

参考答案：

错

[判断题]

8、与一般传感器相比，智能传感器成本低但不具备编程自动化能力。

参考答案：

对

[判断题]

9、现代机器人的“皮肤”主要有两方面的感觉：

冷热和软硬。

参考答案：

对

[填空题]

10涡流效应

参考答案：

当一块金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。

这种现象就称为涡流效应。

[填空题]

11热释电探测器多用在（）被动式检测应用中。

参考答案：

非接触

[填空题]

12传感器的动态数学模型是指传感器在受到随时间变化的（）作用时，输出与输入之间的关系，通常称为（）。

参考答案：

输入量；动态模型

[填空题]

13超声波测厚仪从原理上分主要有（）和（）。

参考答案：

共振式；脉冲反射式

[填空题]

14莫尔条纹

参考答案：

将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小的交角θ，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。

莫尔条纹是基于光的干涉效应产生的。

[填空题]

15无失真检测的条件是什么？

参考答案：

传感器无失真检条件是：

幅频特性应当是常数（即水平直线）；相频特性应该是线性关系。

[单项选择题]

16、（）是测试系统的第一个环节，将被测系统或过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。

A.敏感元件

B.转换元件

C.传感器

D.被测量

参考答案：

C

[填空题]

17只要磁通量发生变化，就有感应电动势产生，说出三种产生感应电动势的方法？

参考答案：

（1）线圈与磁场发生相对运动；

（2）磁路中磁阻变化；

（3）恒定磁场中线圈面积变化。

[单项选择题]

18、当声波传播至两介质的分界面时，一部分能量返回原介质，称为反射波；另一部分能量透过介质面，到另一介质内继续传播，称为（）。

A.驻波

B.兰姆波

C.折射波

D.波型转换

参考答案：

C

[填空题]

19差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相比，线性（）、灵敏度（）一倍、测量精度高。

参考答案：

好；提高

[填空题]

20由安培定律可知，在载流导体周围会产生一正比于该电流的磁场，霍尔钳形电流表的探头是用环形铁芯做集束器，霍尔器件放在空隙中间，如图所示。

试介绍霍尔钳形电流表的工作原理。

参考答案：

由安培定律可知，在载流导体周围会产生一正比于该电流的磁场，霍尔元件在磁场中产生的霍尔电势：

UH=KHIB。

电流表中霍尔元件的灵敏度KH、控制电流I为定值，霍尔元件输出的霍尔电势与磁场成正比，通过对磁场的测量可间接测得电流的大小。

[单项选择题]

21、螺管型电感传感器按照其工作原理应属于（）传感器。

A.差动变压器式

B.互感式

C.自感式

D.涡流式

参考答案：

C

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[填空题]

22两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，另一端温度为T0，则回路中就有电流产生，即回路中存在电动势，这种现象叫做（）。

参考答案：

塞贝克效应

[填空题]

23力传感器的测量范围为0～+10N，量程为10N，满量程输出为5V，正行程最大重复性偏差为0.03V，反行程最大重复性偏差为0.026V，则其重复性误差为（）。

参考答案：

0.6%

[填空题]

24金属应变片有哪些类型？

参考答案：

①电阻丝应变片；

②金属箔式应变片。

[填空题]

25热电阻式传感器

参考答案：

利用导电材料的电阻率随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器。

[填空题]

26测定频响函数的方法是什么？

常用输入标准信号有哪几种？

（测定频响函数的方法有哪几种？

）

参考答案：

确定频响函数的方法是以标准信号输入，测出其输出信号，从而求得需要的特性。

输入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。

[填空题]

27为满足测试需要，对传感器的一般要求有哪些？

参考答案：

对传感器的一般要求：

 1）灵敏度高，线性度好；

2）输出信号信躁比高，这要求其内噪声低，同时不应引入外噪声；

3）滞后、漂移小；

4）特性的复显性好，具有互换性；

5）动态性能好；

6）对测量对象的影响小，即“负载效应”较低。

[填空题]

28能否用压电传感器测量变化比较缓慢的力信号？

试说明其理由。

参考答案：

不能。

压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。

敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值，而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比，所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。

大型结构的低频振动其振动量的加速度值可能会相当小，例如当振动位移为1mm, 频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s2（0.004g）；然而对高频振动当位移为0.1mm，频率为10 kHz的信号其加速度值可达4x102m/s2（40000g）。

因此尽管压电式加速度传感器具有较大的测量量程范围，但对用于测量高低两端频率的振动信号，选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计。

 所以变化缓慢的信号频率低，无法被分辨。

[填空题]

29钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm2。

钢材的应变为300×10-6时，粘贴的应变片的电阻变化率为多少？

参考答案：

[填空题]

30简述正、逆压电效应。

参考答案：

某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态；而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。

晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。

这种现象称为正压电效应。

反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。

[填空题]

31红外线的最大特点是什么？

什么是红外传感器？

参考答案：

红外线的最大特点是具有光热效应，可以辐射热量，它是光谱中的最大光热效应区。

能将红外辐射量的变化转换为电量变化的装置称为红外探测器或红外传感器。

红外传感器一般由光学系统、探测器、信号调理电路及显示系统等组成。

[判断题]

32、应变式传感器采用半桥连接时，若供桥电源波动的误差为2%，则由此引起的电桥信号输出波动的误差为1%。

参考答案：

错

[判断题]

33、一般来说，螺管型差动变压器的线性范围约为线圈骨架长度的二分之一。

参考答案：

错

[判断题]

34、对于所有的二阶传感器，总是希望其固有频率越高越好

参考答案：

错

[单项选择题]

35、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

参考答案：

D

[单项选择题]

36、在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象称（）

A.光电效应

B.光生伏特效应

C.内光电效应

D.外光电效应

参考答案：

B

[填空题]

37在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。

这一结论被称为热电偶的（）定律。

参考答案：

中间导体

[填空题]

38要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的（）相等。

参考答案：

积

[填空题]

39为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用（）技术。

参考答案：

细分

[单项选择题]

40、栅线密度为50线/mm的光栅，其栅线间距为（）。

A.50mm

B.0.05 mm

C.0.02mm

D.2mm

参考答案：

C

[单项选择题]

41、电容式传感器在结构上加等位环的目的是为了（）。

A.补偿温度变化的影响

B.减小寄生电容

C.减小边缘效应

D.可以测量静态信号

参考答案：

C

[单项选择题]

42、直流电桥的平衡条件可以概括为（）。

A.对臂阻抗之积相等

B.对臂阻抗之比相等

C.相邻臂阻抗之积相等

D.相邻臂阻抗之和相等

参考答案：

A

[单项选择题]

43、应变式传感器是一种（）的测量装置。

A.只能测量应变

B.只能测量电阻的相对变化

C.可以测量能转化为应变的被测量

D.可以测量所有的被测量

参考答案：

C

[单项选择题]

44、传感器在正、反行程中输出输入曲线不重合称为（）。

A.非线性

B.迟滞

C.重复性

D.灵敏度误差

参考答案：

B

[多项选择题]

45、在检测技术中，主要采用的是压电型换能器，发射超声波利用压电材料的（），而接收信号则用（）。

A.多普勒效应

B.多普勒频移

C.逆压电效应

D.正压电效应

参考答案：

C,D

[单项选择题]

46、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（）

A.逆压电效应

B.正压电效应

C.负压电效应

D.无压电效应

参考答案：

A

[单项选择题]

47、在压电材料的主要特性参数中，（）是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。

A.压电常数

B.介电常数

C.居里点

D.弹性常数

参考答案：

A

[单项选择题]

48、在霍尔元件的主要指标中，KH是指（）灵敏度。

A.磁

B.乘积

C.电流

D.电势

参考答案：

A

[单项选择题]

49、在扩散硅压力传感器，其敏感元件周边固定圆膜片，当（）具有最大负应力。

A.r＝0

B.r＝r0

C.r＝0.635 r0

D.r＝0.812 r0

参考答案：

B

[单项选择题]

50、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（）

A.霍尔效应

B.光电效应

C.应变效应

D.压电效应

参考答案：

C

[单项选择题]

51、下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是（）

A.自感式传感器

B.磁电感应式传感器

C.电容式传感器

D.应变式传感器

参考答案：

B

[单项选择题]

52、感应同步器的作用是测量（）

A.电压

B.电流

C.位移

D.相位差

参考答案：

C

[单项选择题]

53、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

参考答案：

D

[单项选择题]

54、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

参考答案：

B

[单项选择题]

55、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

参考答案：

A

[单项选择题]

56、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

参考答案：

D

[单项选择题]

57、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

参考答案：

D

[单项选择题]

58、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

参考答案：

C

[单项选择题]

59、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

参考答案：

D

[单项选择题]

60、热电偶可以测量（）。

A.压力

B.电压

C.温度

D.热电势

参考答案：

C