传感器试题.doc

1.测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（ A）A消除随机误差 B减小或消除系统误差C修正系统误差 D剔除粗大误差2.不属于传感器静态特性指标的是（b ）A重复性 B固有频率 C灵敏度 D漂移3.对于传感器的动态特性，下面哪种说法不正确（c ）A变面积式的电容传感器可看作零阶系统B一阶传感器的截止频率是时间常数的倒数C时间常数越大，一阶传感器的频率响应越好D提高二阶传感器的固有频率，可减小动态误差和扩大频率响应范围4.在金属箔式应变片单臂单桥测力实验中不需要的实验设备是（b ）A直流稳压电源 B低通滤波器C差动放大器 D电压表下列不属于电容式传感器测量电路的是（ d）A调频测量电路 B运算放大器电路C脉冲宽度调制电路 D相敏检波电路在二极管双T型交流电桥中输出的电压U的大小与（ b）相关A仅电源电压的幅值和频率B电源电压幅值、频率及T型网络电容C1和C2大小C仅T型网络电容C1和C2大小D电源电压幅值和频率及T型网络电容C1大小石英晶体在沿机械轴y方向的力作用下会（ b）A产生纵向压电效应 B. 产生横向压电效应C不产生压电效应 D. 产生逆向压电效应 在运算放大器放大倍数很大时，压电传感器输入电路中的电荷放大器的输出电压与（ a）成正比。A输入电荷 B.反馈电容C电缆电容 D.放大倍数磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量（ a）A位移 B速度C加速度 D光强光敏电阻的特性是（ d）A有光照时亮电阻很大 B无光照时暗电阻很小C无光照时暗电流很大 D受一定波长范围的光照时亮电流很大基于光生伏特效应工作的光电器件是（ c）A光电管 B.光敏电阻C光电池 D.光电倍增管CCD以（ c）为信号A. 电压 B.电流C电荷 D.电压或者电流用N型材料SnO2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后，与氧气接触后（ b）A电阻值变小 B电阻值变大C电阻值不变 D不确定若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中的传播速度为1460m/s，测量时间间隔为20us，则物位高度为（ b）A29.2mm B14.6mmC7.3mm D条件不足，无法求出下列关于微波传感器的说法中错误的是（ a）A.可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性C.用电流?电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头D.可分为反射式和遮断式两类对于工业上用的红外线气体分析仪，下面说法中正确的是（ b）A参比气室内装被分析气体 B.参比气室中的气体不吸收红外线C测量气室内装N2 D. 红外探测器工作在“大气窗口”之外 红外辐射的物理本质是（ c）A核辐射 B微波辐射 C热辐射 D无线电波当两块光栅的夹角很小时，光栅莫尔条纹的间距（ d）A与栅线的宽度成正比 B.与栅线间宽成正比C与夹角近似成正比 D.与栅距近似成正比现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器，码盘的起始位置对应的编码是0011，终止位置对应的编码是0101，则该码盘转动的角度可能会是（ c）A45 B.60 C.90 D.120下列关于热电偶传感器的说法中，（ b）是错误的。A 热电偶必须由两种不同性质的均质材料构成B 计算热电偶的热电势时，可以不考虑接触电势C 在工业标准中，热电偶参考端温度规定为0D 接入第三导体时，只要其两端温度相同，对总热电势没有影响在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素（条件）始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为（ c ）A组合测量 B静态测量C等精度测量 D零位式测量已知某传感器属于一阶环节，现用于测量100Hz的正弦信号，如幅值误差限制在10%范围内，时间常数 应不大于（d ）A1.2 B1.44 C628 D0.0019关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ a）A与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压不变B. 与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压增大1倍C与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍D. 与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变磁电式传感器测量电路中引入微分电路是为了测量（ c）A位移 B速度C加速度 D磁场强度微波湿度传感器的工作原理是基于（ d）A.微波的波长很短B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性C.微波遇到障碍物易于反射D.水对微波的吸收作用很强依赖于“铁电体”的极化强度与温度有关的特性制成的传感器是（ b）A热电阻型热探测器 B. 热释电型红外传感器C热电偶 D. 光子探测器一个6位的二进制光电式编码器，其测量精度约为（ a）A5.6。 B. 0.17。 C0.016。 D. 60在金属箔式应变片差动单桥测力实验中不需要的实验设备是（ b）A直流稳压电源 B低通滤波器C差动放大器 D电压表下列光电器件中，基于光电导效应工作的是（ b）A光电管 B光敏电阻C光电倍增管 D光电池构成CCD的基本单元是（d ）A. P型硅 B.PN结C光电二极管 D.MOS电容器对于工业上用的红外线气体分析仪，下面说法中错误的是（d ）A参比气室内可装N2 B.红外探测器工作在“大气窗口”之内C测量气室内装被分析气体 D.参比气室中的气体要吸收红外线现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器，码盘的起始位置对应的编码是0011，终止位置对应的编码是1111，则该码盘转动的角度可能会是（c ）A60 B.90 C.180 D.270用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（b ）A 接线方便B 减小引线电阻变化产生的测量误差C 减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D 减小桥路中电源对热电阻的影响以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ a）A应变式传感器 B速度传感器C化学型传感器 D能量控制型传感器已知某温度传感器为时间常数 秒的一阶系统，当受到突变温度作用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为（ C）秒A3 B1 C1.2 D1/3直流电桥的平衡条件为（B ）A相邻桥臂阻值乘积相等 B相对桥臂阻值乘积相等C相对桥臂阻值比值相等 D相邻桥臂阻值之和相等霍尔元件不等位电势产生的主要原因不包括（ C）A霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位上B半导体材料不均匀造成电阻率不均匀或几何尺寸不均匀C周围环境温度变化D激励电极接触不良造成激励电流不均匀分配数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（B ）A数值孔径反映了光纤的集光能力B光纤的数值孔径与其几何尺寸有关C数值孔径越大，光纤与光源的耦合越容易 D数值孔径越大，光信号的畸变也越大关于红外传感器，下述说法不正确的是（ D）A. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器B. 红外传感器的核心器件是红外探测器C. 光子探测器在吸收红外能量后，将直接产生电效应D. 为保持高灵敏度，热探测器一般需要低温冷却微波传感器测量物体含水量主要利用下述微波的哪一个特点（ D）A. 微波波长很短，频率很高 B. 水对微波的反射作用很强C. 微波的传输特性很好 D. 水对微波的吸收作用很强采用50线/mm的计量光栅测量线位移,若指示光栅上的莫尔条纹移动了12条,则被测线位移为（ C）mmA0.02 B. 0.12 C 0.24 D. 0.48当氧化型气体吸附到P型半导体材料上时,将导致半导体材料( A)A载流子数增加,电阻减小 B. 载流子数减少,电阻减小C载流子数增加,电阻增大 D. 载流子数减少,电阻增大传感器的主要功能是（ A）。A. 检测和转换 B. 滤波和放大C. 调制和解调 D. 传输和显示在直流电路中使用电流表和电压表测量负载功率的测量方法属于（ B）。A. 直接测量 B. 间接测量C. 组合测量 D. 等精度测量电阻应变片配用的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采用( C)。A直流平衡电桥 B直流不平衡电桥C交流平衡电桥 D交流不平衡电桥差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有( C)。A直流电桥 B变压器式交流电桥C差动相敏检波电路 D运算放大电路实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是（ D）。A纯金属 B非金属C半导体 D合金光电管和光电倍增管的特性主要取决于（ A）。A阴极材料 B阳极材料C纯金属阴极材料 D玻璃壳材料用光敏二极管或三级管测量某光源的光通量时，是根据它们的什么特性实现的( D)。A光谱特性 B伏安特性C频率特性 D光电特性超声波测量物位是根据超声波在两种介质的分界面上的什么特性而工作的（ A）。A. 反射 B. 折射 C. 衍射 D. 散射用N型材料SnO2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后，与NO2接触后（ B）。A电阻值变小 B电阻值变大C电阻值不变 D不确定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. 热电式传感器传感器的下列指标全部属于静态特性的是（ C）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、重复性电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（ C）。A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化C. 根据输出的指示可以判断位移的方向D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态在红外技术中，一般将红外辐射分为四个区域，即近红外区、中红外区、远红外区和（ D）。这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。A.微波区 B.微红外区 C.X射线区 D.极远红外区若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中的传播速度为1480m/s，测量时间间隔为200us，则物位高度为（ B）A296mm B148mmC74mm D条件不足，无法求出随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（B ）。A. 传感器通信技术 B. 传感器微处理器C. 传感器多媒体技术 D. 传感器计算机一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（ D）。A增加 B减小C增加或减小不能确定 D不变下列光电式传感器中属于有源光敏传感器的是（ D）。A. 光电效应传感器 B. 红外热释电探测器C. 固体图像传感器 D. 光纤传感器以下不属于超声波测流量的方法的有：（ D）A.时差法 B.相位差法 C.频率差法 D.反射法当H2吸附到MoO2上时，下列说法正确的是（D ）。A. 载流子数下降，电阻增加 B. 载流子数增加，电阻减小C. 载流子数增加，电阻减小 D. 载流子数下降，电阻增加传感技术与信息学科紧密相连，是（ C）和自动转换技术的总称。A. 自动调节 B. 自动测量 C. 自动检测 D. 信息获取下列测量方法属于组合测量的是（ D）。A. 用电流表测量电路的电流B. 用弹簧管压力表测量压力C. 用电压表和电流表测量功率D. 用电阻值与温度关系测量电阻温度系数传感器的静态特性，是指当传感器输入、输出不随( A)变化时，其输出-输入的特性。A.时间 B.被测量 C.环境 D.地理位置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下列说法正确的是（ D）。A. 差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向。C. 相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。D. 相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向。下列对红外传感器的描述错误的是（C ）。A. 红外辐射是一种人眼不可见的光线B. 红外线的波长范围大致在0.761000m之间C. 红外线是电磁波的一种形式，但不具备反射、折射特性D. 红外传感器是利用红外辐射实现相关物理量测量的一种传感器。在理想介质中，超声波的衰减来自于超声波的（ A）。A. 扩散 B. 散射 C. 吸收 D. 投射半导体气体传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触，造成（ D）发生变化，借此检测特定气体的成分及其浓度。A.半导体电阻 B.半导体上电流 C.半导体上电压 D.半导体性质解释霍尔元件常制成薄片形状的原因（要求给出必要的公式推导过程）。答：转盘的输入轴与被测转轴相连，当被测转轴转动时，转盘随之转动；固定在转盘附近的霍尔式传感器便可在每一个小磁铁通过时产生一个相应的脉冲；检测出单位时间的脉冲数，就可确定被测转速。画出利用热电偶测量两点间温度差的线路图，并解释其工作原理。简述变极距型电容传感器的工作原理（要求给出必要的公式推导过程）。什么是霍尔效应？霍尔电势与哪些因素有关？如何提高霍尔传感器的灵敏度？试推导差动变隙式电感传感器的灵敏度，并与单极式相比较。简答题画出压电式元件的并联接法，试述其输出电压、输出电荷和输出电容的关系，并说明它的适用场合？ 解释什么是传感器？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？答：传感器是能感受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能直接感受（或响应）被测信息（非电量）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（或响应）信息转换为电信号的部分，起转换作用。简述什么是光电导效应？光生伏特效应？外光电效应？这些光电效应的典型光电器件各自有哪些？答：光电导效应是指在光线作用下，半导体材料吸收入射光子的能量，如果入射光子的能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，将激发出电子空穴对，使载流子浓度增加，导电性增加，阻值降低的现象，如光敏电阻。光生伏特效应是指在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象，如光电池。外光电效应是指在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象，如光电管（光电二极管、光电晶体管）、倍增管。什么是霍尔效应？为什么说只有半导体材料才适于制造霍尔片？ 答：置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。 霍尔常数RH等于霍尔片材料的电阻率与电子迁移率的乘积，即RH=。若要霍尔效应强，则希望有较大的霍尔系数RH，因此要求霍尔片材料有较大的电阻率和载流子迁移率。一般金属材料载流子迁移率很高，但电阻率很小；而绝缘材料电阻率极高，但载流子迁移率极低，故只有半导体材料才适于制造霍尔片。压电元件在使用时常采用串接或并接的结构形式,试述在不同接法下输出电压、输出电荷、输出电容的关系，以及每种接法的适用场合。答：采用串接结构形式时：在外力作用下，压电元件正负电极上的电荷量与单片时相同，总电容量为单片时的一半，输出电压增大了一倍。这种结构形式主要适用于以电压作为输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合。采用并接结构形式时：和单片相比，在外力作用下，压电元件正负电极上的电荷量增加了一倍，输出电容为单片时的两倍，输出电压与单片时相同。这种结构形式主要适用于测量慢变信号且以电荷作为输出量的场合。采用热电阻测量温度时,常用的引线方式主要有哪几种?试述这几种引线方式各自的特点及适用场合。答：热电阻常用引线方式主要有：两线制、三线制和四线制。两线制的特点是结构简单、费用低，但是引线电阻及其变化会带来附加误差。主要适用于引线不长、测温精度要求较低的场合。三线制的特点是可较好地减小引线电阻的影响。主要适用于大多数工业测量场合。四线制的特点是精度高，能完全消除引线电阻对测量的影响。主要适用于实验室等高精度测量场合。什么是光电效应和光电器件？常用的光电器件有哪几大类？试解释这几类光电器件各自的工作基础并举例。所谓光电效应，是指物体吸收了具有一定能量的光子后所产生的的电效应。根据光电效应原理工作的光电转换元件称为光电器件。常用的光电器件主要有外光电效应器件和内光电效应器件两大类。外光电效应器件的工作基础是基于外光电效应。所谓外光电效应，是指在光线作用下，电子逸出物体表面的现象。相应光电器件主要有光电管和光电倍增管。内光电效应器件的工作基础是基于内光电效应。所谓内光电效应，是指在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的现象，它可分为光导效应和光生伏特效应。内光电效应器件主要有：光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏三极管。试从材料特性、灵敏度、稳定性等角度比较石英晶体和压电陶瓷的压电效应。答：石英晶体是单晶结构，且不同晶向具有各异的物理特性。石英晶体受外力作用而变形时，产生压电效应 。压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料，原始的压电陶瓷材料并不具有压电性，必须在一定温度下做极化处理，才能使其呈现出压电性。压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多（即压电效应更明显），因此用它做成的压电式传感器的灵敏度较高。但稳定性、机械强度等不如石英晶体。什么是直接测量、间接测量和组合测量？答：直接测量：首先对与被测量有确切函数关系的物理量进行直接测量，然后通过已知的函数关系求出该未知量， 即需要将被测量值经过某种函数关系变换才能确定被测量值的测量方法。间接测量：测量过程复杂，测量所需时间较长，需要进行计算才能得出最终的测量结果。组合测量：在测量中，使各个待求未知量和被测量经不同的组合形式出现，根据直接测量或间接测量所得到的被测量数据，通过解一组联立方程求出未知量的数据的测量方法，即这种测量方