2011-2012-1学期《传感器原理及应用》2008级期末考试题目A卷.doc

单项选择题（共10分，共 10题，每题1 分）1 按照输出信号进行分类，传感器可以分为（ ）A） 结构型、物性型传感器；B） 模拟式、数字式传感器；C） 位移传感器、速度传感器、压力传感器等；D） 应变式、电容式、电感式、压电式等传感器。2 在光线作用下能使物体产生一定方向的电动势的现象，称为阻挡层光电效应。以下哪种光电器件是属于利用阻挡层光电效应的器件（ ）A） 光电管；B） 光电倍增管；C） 光敏晶体管；D） 光敏电阻。3 迟滞特性表明传感器在正反行程期间输出输入特性曲线不重合的程度。以下关于迟滞特性的说法不正确的是（ ）A） 迟滞特性是传感器的静态特性指标；B） 迟滞特性破坏了传感器输入输出之间的一一对应关系；C） 轴承摩擦、紧固件松动、材料的内摩擦都可能是产生迟滞的原因；D） 迟滞特性不会对传感器的动态特性造成任何影响。4 在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( ) A)补偿热电偶冷端热电势的损失 B)起冷端温度补偿作用 C)将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D)提高灵敏度5 热电偶是将温度量转换为电势大小的热电式传感器，以下关于热电偶的说法错误的是（ ）A） 热电偶的基本原理是热电效应；B） 热电偶的两个热电极由不同材料构成；C） 热电偶实现温度测量要求热端和冷端一定要存在温差；D） 热电偶回路中的热电势主要由接触电势和温差电势构成。6 压电式传感器的工作原理是以某些物质的压电效应为基础的；关于压电式传感器，以下说法错误的是（ ）A） 压电式传感器可以用于加速度的测量；B） 压电式传感器通常不宜用于静态测量；C） 压电式传感器属于能量转换型传感器；D） 压电式传感器的前置放大器输入阻抗应该越小越好。7 弹性敏感元件在传感器的组成中常常充当敏感元件的功能；以下关于弹性敏感元件的说法正确的是（ ）A） 弹性敏感元件的弹性滞后特性可能影响到传感器的迟滞特性；B） 弹性敏感元件是传感器不可缺少的组成部分；C） 两个相同的弹性元件并联，总的刚度减小；D） 弹性元件串联，总的灵敏度减小。8 用某热电偶测炉温。已知E(26,0)0.149mV，E(480,0)=4.080mV，E(516,0)=4.378mV，E(501,0)4.229mV，当冷端温度T026时，测得热电势为E(T,T0)4.229mV，则实际炉温是多少度？（ ）A） 26；B） 480；C） 501；D） 516。9 以下关于电容式传感器说法正确的是（ ）A） 电容式传感器不能用于非接触测量；B） 电容式传感器测量精度不受温度影响；C） 适当提高激励电源的频率可以减小电容式传感器漏电阻的影响；D） 以上说法都不正确。10将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 。A） 应变效应B） 电涡流效应C） 压电效应D） 逆压电效应多项选择题（共10分，共 5题，每题2 分）1以下属于传感器静态特性的指标有（ ）A） 线性度；B） 灵敏度；C） 迟滞；D） 重复性。2压电材料的压电特性可以用它的压电常数矩阵来描述，对石英晶体，以下说法正确的有（ ）A） 石英晶体在Z轴方向受力不产生压电效应；B） 石英晶体在y轴方向受力只在垂直于x轴的表面上产生电荷积聚；C） 石英晶体不论在哪个方向受力，都不会在垂直于z轴的表面上产生电荷积聚；D） 石英晶体受到剪应力作用时，也可能会产生压电效应。3按能量关系分类，传感器可分为能量转换型传感器和能量控制型传感器；下列传感器属于能量转换型传感器的是（ ）A） 热电阻；B） 热电偶；C） 光敏电阻；D） 压电式传感器。4关于电容式传感器常见的信号调节电路，以下说法正确的有（ ）A） 运算放大器式电路能够克服变间隙电容式传感器的非线性而使其输出电压与输入位移（间距变化）有线性关系；B） 电桥电路可用作电容式传感器的信号调节电路；C） 脉宽调制电路本质上是利用充放电时间常数的变化来体现被测量的变化的；D） 信号调节电路的输出都是电压信号。5真空光电管的伏安特性如图所示，根据此图，关于光通量、阳极电压与阳极电流之间关系，以下说法正确的有（ ）A） 当阳极电压较大时，光通量与阳极电流之间存在线性关系；B） 当阳极增大到一定程度后，再增加阳极电压对光电管来说就没有什么意义了；C） 真空光电管应该选择工作在阳极电流平直的部分；D） 真空光电管正常工作时，随着光通量的增加，阳极电也增加。填空题（共15分，共 15题，每题1 分）1传感器一般由敏感元件和转换元件组成，在电阻应变式传感器中，敏感元件通常是弹性敏感元件，其转换元件是（1） ，常见的信号调节电路为（2） 。2半导体热敏电阻包括正温度系数、负温度系数和临界温度系数热敏电阻，其中（3） 温度系数热敏电阻常用于温度开关。3从精确地测定各频率分量的幅值和相对相位来说，理想的传感器的幅频特性应当是（4） ，相频特性应当是（5） ，否则就要产生失真。4传感器的动态标定主要是研究传感器的动态响应，与动态响应有关的参数，一阶传感器为（6） ，二阶传感器为（7） 和阻尼比。5电容式传感器根据工作原理不同可以分为变间隙式、（8） 式和（9） 式三种类型，其中常用于角位移测量的是（10） 。 6已知镍铬合金的自由电子浓度比镍硅大，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是（11） 。7在压电式传感器中，压电材料材料通常不用一片，而采用两片或两片以上串联或并联在一起。如果单片的压电晶体的电压为U，电容为C，电荷量为Q，则两片相同的压电晶体并联，其电压为（12） ，电荷量为（13） 。8在光线作用下使物体的电子逸出表面的现象，称为（14） 光电效应。9压电式传感器的前置放大器有两个作用，一是把微弱信号放大，二是（15） 。判断题，正确的打 “”错误的打“”（共10分，共 10题，每题1分）1（ ）有的传感器敏感元件与转换元件是同一个元件。2（ ）热电偶的热端温度一定高于冷端温度。3（ ）压电式传感器不宜用作静态测量。4（ ）按物理现象分类，热电偶属于结构型传感器。5（ ）理论上说，电阻应变式传感器中电阻应变片的基长越大，动态特性越好。6（ ）电阻应变式传感器测量电桥的电压灵敏度正比于电桥供桥电压，因此，在实际应用中，总 可以通过提高供桥电压来达到需要的灵敏度。7（ ）对于差动变压器，我们总可以通过调节铁芯的位置来使得输出电压为零。8（ ）电感式传感器不能用于非接触测量。9（ ）传感器的迟滞特性产生的原因之一可能是弹性敏感元件的弹性滞后特性。10（ ）光敏二极管在实际应用中通常工作在反向工作状态。简答题（共10分）1 简要说明电阻应变式传感器温度误差产生的原因及常见的补偿方法。（5分）2 下图所示电路为光电开关，多用于自动控制系统中。请简述其工作过程。（5分）一 综合题（共45分）1.一线性传感器实测特性为；x，y分别为传感器的输入和输出。输入范围为0x10。若以为传感器的参考输入/输出曲线特性，试计算该传感器的非线性误差，计算结果保留3位有效数字。（15分）2电阻应变式传感器常用电桥作信号调节电路，图中所示分别为单臂电桥、半桥差动和全桥差动的情况，试推导三种情况下电桥输出V0与电阻变化R之间的关系。（15分）ERRRRRV0a）单臂电桥ERRRRRRV0b）半桥差动ERRRRV