检测技术及应用题A10.doc

2010-2011(1)检测技术及应用期末试卷（A）卷 3 共 1 页学号学院工学院专业（班级）07电子、通信姓名使用教材统编修读性质初修、重修学期2009-2010（2）学期考试方式（闭）卷讲授总学时48学时命题人林君、齐英鑫、崔春淑、金珖龙期末考试分数占总分数的百分比80%学分3判卷人集体考试时间2010年12月 日审批人密封线题号一二三四五六七八九十总分核分人得分一、选择题（每题2分，共20分）得分 1、系统误差对同一被测量进行多次重复测量时, 如果误差按照一定的规律出现, 则把这种误差称为系统误差。例如, 标准量值的不准确、仪表刻度的不准确及（ ）而引起的误差。A 多次测量值不同，B 测量方法不得当，C 信号类型不对，D 技术指标不同，E 测量人员不确定2、消除系统误差的方法之一是在测量系统中采用补偿措施，找出系统误差的规律, 在测量过程中自动消除系统误差。如用热电偶测量温度时, 热电偶参考端温度变化会引起系统误差, 消除此误差的办法之一是在热电偶回路中加一个（ ）, 从而进行自动补偿。A 交流电桥补偿电路，B 线性化处理，C 冷端补偿器，D 量程迁移，E 计算机3、光电池的光照特性是光电池在不同光照度下, 光电流和光生电动势是不同的, 它们之间的关系就是光照特性。光电池的短路电流在很大范围内与光照强度成线性关系, 开路电压（负截电阻RL无限大时）与光照度的关系是非线性的。光把电池作为测量元件时, 应把它当作（ ）的形式来使用, 不能用作电压源。 A 光电耦合器，B 电流源，C 恒流源，D 恒压源，E 光敏电阻3、在测量结果中进行修正对于已知的系统误差, 可以用修正值对测量结果进行修正; 对于变值系统误差, 设法找出误差的变化规律, 用修正公式或修正曲线对测量结果进行修正; 对未知（ ）, 则按随机误差进行处理。A 相对误差，B 绝对误差，C 误差等级，D 系统误差4、电阻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应变敏感元件构成。 当被测物理量作用在弹性元件上时, 弹性元件的变形引起应变敏感元件的（ ）变化, 通过转换电路将其转变成电量输出, 电量变化的大小反映了被测物理量的大小。A 电容量，B阻值，C 电流，D 电压，E 频率5、变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾, 所以变隙式电感式传感器用于测量微小位移时是比较精确的。为了减小非线性误差, 实际测量中广泛采用（ ）电感传感器。A 电流式，B 电压式，C 频率式。D 差动变压器式，E 晶体式6、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（ 1 ）；二是（2 ）。1：A 微弱能量转换为强大的能量；B 把高输出阻抗变换成低阻抗输出；C 把电荷转换成电压信号；D 把交流信号转换成直流信号 2：A 把电压信号转换成电流信号；B 提高测量灵敏度；C 减小测量误差；D 放大压电式传感器输出的弱信号7、超声波物位传感器是利用超声波在两种介质的分界面上的反射特性而制成的。 如果从发射超声脉冲开始, 到接收换能器接收到反射波为止的这个（ ）为已知, 就可以求出分界面的位置, 利用这种方法可以对物位进行测量。A 传播速度；B 衰减波形；C 脉冲个数D 时间间隔8、金属氧化物在常温下是绝缘的, 制成半导体后却显示气敏特性。通常器件工作在空气中, 空气中的氧和NO2 这样的电子兼容性大的气体, 接受来自半导体材料的电子而吸附负电荷, 结果使N型半导体材料的表面空间电荷层区域的传导电子减少, 使表面电导减小, 从而使器件处于高阻状态。一旦元件与被测还原性气体接触, 就会与吸附的氧起反应, 将被氧束缚的电子释放出来, 敏感膜表面（1 ）, 使元件（ ）减小。1 A 光滑；B 空隙减少；C 电导增加；D 空气流动性减少；2 A 电阻；B 灵敏度；C 寿命；D 性能二、简答题（每题5分，共25分）得分1、 常用电池都有内阻，什么方法测量电池的内部电动势时，误差最小（2分）？请画图说明原理（3分）？2、 利用热电偶测量温度时，必须采用冷端补偿。请问什么叫冷端补偿？利用补偿导线进行温度补偿的原理是什么？3、 写出压电式传感器的电路模型4、 光敏电阻的亮电阻和亮电流是指什么？亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻, 此时流过的电流称为亮电流。 5、 写出光敏电阻的主要参数（3个以上举例说明）光谱范围、峰值波长、灵敏度、响应时间、探测功率三、分析解答（每题10分，共30分）得分1、说明光敏二极管和光电池传感器的不同之处，光电耦合器的原理是如何？请画出电路图。 2、写出热敏电阻和热电阻原理不同之处。3、利用电容式传感测量液位，请说明电容式传感器的结构（画图说明）和原理。4、请说明图1的电路工作原理四、计算题(19分)得分1、 某一台电压表的量程为20伏，电压表的精度为2.5级，测量某电压为15.57伏，求这时被测量的有效值范围。 2、 有两台量程为120V的直流电压表，引用误差分别为1.5级和0.5级，它们的最大绝对误差是各为多少？3、利用E分度的热电偶测量温度，这时冷端温度为40，电压表测量热电偶的输出是40.861mV，请问这时热电偶测量的实际温度是多少？（5分）五、改错题（每题2分，共16分，改错正确给分，只判断不）得分1、粗大误差明显偏离测量结果的误差称为粗大误差, 又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差, 首先应设法线性化处理判断是否存在, 然后将其剔除。 2、相对湿度是指被测气体中蒸气压和该气体在相同温度下饱和水蒸气压的百分比, 一般用符号RH表示。相对湿度给出大气的潮湿程度, 它是一个无量纲的量, 在实际使用中多使用相对湿度这一概念。 对3、传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。 输出与输入关系可分为线性特性和非线性特性。 从传感器的性能看，希望线性关系。但实际遇到的传感器大多为非线性，如果不考虑人为因素迟滞和蠕变等因素, 传感器的输出与输入关系出现非线性。 4、通常把单位应变能引起的电阻值变化称为电阻丝的灵敏度系数。其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量, 灵敏度系数受两个因素影响: 一个是受力后温度材料几何尺寸的变化, 即（1+2）; 另一个是受力后材料的电阻率发生的变化, 即（/）/。 5、半导体应变片突出优点是灵敏度高, 比金属丝式高5080倍, 尺寸小, 横向效应小, 动态响应好。但它有温度系数大, 应变时外界干扰非线性比较严重等缺点。 6、电涡流径向形成的范围大约在传感器线圈外径ras的1.82.5 倍范围内, 且分布不均匀。电涡流密度在短路环半径r=0处为零。电涡流的最大值在r=ras附近的一个狭窄区域内。 7、超声波在流体中传输时, 在静止流体和流动流体中的频率传输速度是不同的, 利用这一特点可以求出流体的速度, 再根据管道流体的截面积, 便可知道流体的流量。8、零点残余电压主要是由传感器的两次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称，以及磁