检测与转换技术06A解答.doc

2006-2007（1）检测与转换技术期末考试(A)卷命题纸共3页工学院 电子专业03年级使用教材： 通编修读性质: 选考试时间:任课教师: 金珖龙职称: 副教讲授总学时:48学分:3期末成绩所占百分比:80%考试方法:闭命题人：金珖龙判卷人：教研室主任：专业主任：一、选择题（每题1分，共10分）得分1、压电式传感器的内阻很高，而输出的能量又非常微弱，因此一般采用高输入阻抗的放大级作为阻抗匹配，然后采用一般的放大、检波等电路。压电式传感器的前置放大器有两个作用；一是（A2）；二是（B4）。 A：1 微弱能量转换为强大的能量；2 把高输出阻抗变换成低阻抗输出； 3 把电荷转换成电压信号； 4 把交流信号转换成直流信号 B：1 把电压信号转换成电流信号；2 提高测量灵敏度；3 减小测量误差；4放大压电式传感器输出的弱信号2、差动变压器的灵敏度是衔铁移动单位长度时所产生的输出电压的变化，可用（A2）表示。差动变压器的灵敏度与一次电压，二次绕组的匝数及（B2）有关。A： 1 Kg/mm； 2 mV/mm； 3 mm/V； 4 mm/mA； B： 1 激励电压的角频率； 2 二次电压大小； 3 传感器的尺寸； 4 二次电流大小3、相对误差可用以说明测量的准确度，但不能评价指示仪表的准确度。对一个指示仪表的某一量限来说，标尺上各点的绝对误差相近，指针指在不同刻度上读数不同，所以各指示值的示值相对误差差异很大，无法用（ 3 ）来评价仪表。1 绝对误差；2 引用误差；3 示值相对误差；4 系统误差4、变面积式电容传感器具有很好的线性，但实际上由于边缘效应引起的（ 1），导致了极板间电场分布不均匀，仍有非线性问题。1 漏电力线；2 漏电场；3 漏电容；4 漏电感；5 漏电流5、对非导磁金属中，当产生高频磁场的电感线圈的电流和电感量确定的情况下，金属板的厚度远大于涡流渗透深度时，表面感应的涡流几乎取决于线圈电感L至金属板距离，而与板的厚度及（2 ）。1 励磁频率变化有关；2 电阻率的变化无关；3 电源电压的大小有关；4 电流变化有关6、光敏电阻对不同波长的光，其灵敏度是不同的。硫化镉光敏电阻的光谱响应峰值在可见光区，而硫化铅的峰值在红外区。因此，选用光敏电阻时，应根据（ 4 ）这样才能得到较好的效果。1 光伏特性考虑；2 光敏电阻值大小考虑；3 温度补偿效果考虑；4光源考虑7、半导体薄片置于磁场中，当它的电流方向与磁场方向不一致时，半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势，这种现象称为（ 2 ）。1 互感效应；2 电涡流；3 霍尔效应；4 磁敏效应；5 磁阻8、作为热电阻的材料一般要求：电阻温度变化系数要大，以便提高热电阻的灵敏度；电阻率尽可能大，以便在相同的灵敏度下减小电阻体积尺寸；还有热容量要小、具有稳定的物理和化学稳定性、电阻和（ 3 ）。1 功率具有相同的性能；2 具有接触电动势功能；3 温度成线性关系；4 电感具有一定的比例关系二、判断正误（每题2分，并改正正确得分，共20分）得分1、铂电阻的精度与铂的提纯度有关，铂的纯度通常用百度电阻比W（100）表示，既W（100）=，其中R100表示温度0的电阻为100，R0表示常温下的电阻值为0。（温度100时的电阻，温度0时的电阻值）2、热敏电阻中，当电流增大到一定程度时，流过热敏电阻的电流使之加热，本身的温度升高，出现负电阻特性。因电阻减小，即使电流增大，端电压反而下降。（对）3、由于不同的金属材料内部的自由电子密度不相同，当两金属材料A和B接触时，自由电子就要从密度大的金属材料扩散到密度小的金属材料中去，从而产生自由电子扩散现象，这种电动势叫温差电动势。接触电动势4、由于测量现场环境温度改变而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。产生温度误差的主要因数有：电阻温度系数的改变、电阻丝材料的线膨胀系数的变化所引起的。（对）5、差动变压器式传感器中首先稳定电源电压，其次电源电压幅值尽量提高，获得较高的灵敏度，但要以变压器铁心不饱和为条件，否则变压器的温度升高，变压器损坏。会引起附加误差6、测量温度一般采用以下几种传感器；如热电偶、热敏电阻、热电阻、半导体热敏器件、集成电路热敏器件、辐射式传感器和双金属温度传感器等，不使用变介电常数式电容传感器、光电池式传感器等。（对） 第 1 页 工学院办公室制2006-2007(1)检测与转换技术期末考试(A)卷命题纸 共 3 页7、线性传感器校准线得斜率就是其静态灵敏度，非线性传感器的灵敏度则随积分常数（输入量）而变化。线性传感器静态灵敏度K的计算如下：K=y/x ；其中y是输出量，x是输入量。8、差动变压器式传感器中，零点残余电压的存在使传感器输出特性在远离零点附近的范围内不灵敏，限制着分辨率的提高。9、当导体置于交变磁场或在固定磁场中运动时，导体内引起感应电流，此电流在导体内闭合，称为涡流。这涡流穿透深度与激励电流频率无关。有关10、光电池作为测量、计算、接收器件时，常用调制光作为输入。光电池的频率响应是指输出电流随调制光频率变化关系，而不是指光电池的短路电流的响应。（对）三、箭答题（每题5分，共25分）得分1、 光敏传感器工作时，一般应用了三种效应，这三种效应是什么？通过光子与物质的相互作用能直接得到电信号的量子效应；光被物质吸收变成热量后，利用热电转换得到电信号的热效应；光作为一种电磁波，直接与物质相互作用，从而感应出电信号的波动相互作用效应。2、 光敏二极管的主要特性是什么？1光照特性；2光谱响应特性；3暗电流；4 噪声及探测灵敏度；5 响应特性3、 什么叫热敏电阻的标称电阻和温度系数？ 标称电阻：在环境温度为250.2时测得的电阻值。 温度系数：热敏电阻的温度变化1时阻值变化率。4、 什么是热电偶的型号和分度号？型号：根据产品的使用用途、安装方式、外观形式、产品尺寸大小而命名的一种规定或方法分度号：根据传感器材料的不同随温度变化的输出量大小不同，这种分类方式叫分度号。5、 什么是霍尔传感器的不等位电动势？当霍尔元件的控制电流为额定电流时，若元件所处位置的感应强度为零，则它的霍尔电动势应该为零，但实际上不为零。这时测得的空载霍尔电动势称为霍尔传感器的不等位电动势。四、计算题(15分)得分1、用一数字电压表在相同条件下测同一电源的电压，得到10个数据如下：12345678910V6.2386.2366.2276.2356.2286.2256.2376.2296.2346.232该电压表的量程为10伏。求：绝对误差、相对误差、数学期望、标准偏差估计值、方差。如现有量程为20V,0.15级和量程为30V,0.05级表,你选用哪一种表?解：测量次数是有限次的，所以数学期望等于平均值。平均值：（6.238+6.236+6.227+6.235+6.228+6.225+6.237+6.229+6.234+6.232+6.224+6.230）/12=6.232V绝对误差： =6.232-6.238=-0.006; 6.232-6.236=-0.004; 6.232-6.227=0.005; 6.232-6.235=-0.003; 6.232-6.228=0.004; 6.232-6.225=0.007; 6.232-6.237=-0.005; 6.232-6.229=0.003; 6.232-6.234=-0.0026.232-6.232=0相对误差：=/ 量程100%=0.007/10100%= 0.07% n=1n i=6.231V 标准偏差估计值：（）=6.231-6.189=0.042方差估计值： =27 20 0.15=3.0伏 300.05=1.5伏(选它)五、分析解答题（每题10分，30分） G 得分1、下图的测量电路能克服什么误差？说明克服误差的原理。对照法消除系统误差。根据电桥平衡原理，被测电阻Rx变化时调节已知电阻R0，使检流计指示为零，这时R0R2=RxR1，其中R1、R2的值是已