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自动检测技术及应用期终考试试卷 一卷班级 姓名 学号 教师 题号一二三四五六七八得分得分得分评卷人复核人一、填空题（每空1分，共 40分）1、一个完整的检测系统或检测装置通常由 传感器、 测量电路、 输出单元和 显示装置等部分组成。2、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于 被测电压1.5倍的电压表。3、导体或半导体材料在 外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。应变片传感器由测量电路和电阻应变片两部分组成。4、电桥按读数方法可分为两种，平衡电桥仅适合测量静态参数，而不平衡电桥对静、动态参数都可测量；双臂电桥 灵敏度比单臂电桥提高一倍，而且还具有 温度误差补偿作用。5、金属热电阻的阻值随温度的升高而 增加，为 正温度系数；半导体热电阻按其阻值与温度之间的变化关系可分为负温度系数热敏电阻和 正温度系数热敏电阻两大类。6、电感式传感器利用 电磁感应原理，将被测的非电量转换成 电磁线圈的自感量或互感量变化的一种装置。在实际工作中常采用差动式电感式传感器，既可以提高传感器的灵敏度，又可以减小测量误差。电感式传感器测量转换电路有： 调幅电路、调频电路和 调相电路等。6、电容式传感器的测量转换电路种类很多，常用的有电桥电路、调频电路、运算放大器式电路、二极管T型网络。7、热电偶定律包括中间导体定律、 中间温度定律和 参考电极定律，它们对热电偶的实际应用十分重要。8、物体受到光照以后，物体内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使物体的 电阻率发生变化或产生 光电动势的现象称为 内光电效应。9、霍尔元件一般采用 N型半导体材料制成，霍尔电动势的大小正比于输入电流I和磁感应强度B，霍尔元件的零位误差主要是不等位电动势。得分评卷人复核人二、选择题（每空2分，共20分）1.某台测温仪表的测温范围是200600，而该仪表的最大绝对误差为3，该仪表的精度等级是（ D）。A0.5级 B0.75级 C0.8级 D1.0级2.构成一个传感受器必不可少的部分是(B )。A转换元件 B敏感元件 C转换电路 D嵌入式微处理器3.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了(B )。A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 D. 节约用电4.（A ）电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。A.变面积式 B.变极距式 C.变介电常数 D. 变面积式和变介电常数5.利用涡流传感器测量齿数Z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n等于（A ）r/min。A. 400 B. 3600 C. 24000 D.606.天平属于(C )检测方法。A偏差法 B微差法 C零位法 D平衡法7.霍尔元件（B ）霍尔传感器的灵敏度越高。A.越厚 B.越薄 C.没有关系 D.越大8.磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与原磁场强度相反（180）时，霍尔电动势(A )，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A绝对值相同，符号相反 B绝对值相同，符号相同C绝对值相反，符号相同 D绝对值相反，符号相反9.绝对误差与被测量的真值Ax之比是（B ）误差 。A.实际相对误差 B示值相对误差 C引用相对误差 D系统相对误差10.可听声波的频率范围一般为(C )。A20Hz200Hz B20Hz50Hz C20Hz20kHz D20Hz500Hz 得分评卷人复核人三、判断题（每空1.5分，共15 分）1.精密度是指测量仪表值不一致程度的量。 （）2.传感器中弹性敏感元件的输出量是电量。（）3.变极距式电容传感器的输出特性是线性的。（ ）4.光敏二极管和光敏三极管都属于外光电效应元器件。（）5.霍尔元件的不等位电动势是霍尔零位误差中最主要的一种。（）6.超声波频率越低，衰减就越快。（）7.在电涡流式传感器的设计和使用中不必考虑被测物的性质和结构。（）8.将两种不同材料的导体串接成一个闭合回路，如果两接合点的温度相同，则在两者间也将会产生电动势(热电势)。（）9.光电传感器是将被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电元件转换成电信号，光电传感器属于非接触测量。（）10.某些电介质在沿一定方向上受到力的作用而变形时，内部会产生极化，同时在其表面有电荷产生，当外力去掉后，表面电荷应存在。（）得分评卷人复核人四、简答分析计算（共 25 分）1. 为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量？（7分） 答：当作用在压电元件上的力是静态力时，前置放大器的输入电压等于零，其根本原因在于静态力所产生的电荷会立即通过前置放大器的输入电阻和传感器本身的漏掉，所以压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量。2.热电偶传感器冷端补偿一般有哪些方法？（8分）答： 1）冷端恒温法 2）冷端温度校正法 3）补偿导线法 ）电桥补偿法 5）采用结温度传感器作冷端补偿法（回答其中4个就算全对）3.下图是霍尔电流传感器的结构示意图，请分析填空。（10分）1）夹持在铁心中的导线电流越大，根据右手定律，产生的磁感应强度B就越 强，霍尔元件产生的霍尔电动势就越 大。因此该霍尔式电流传感器的输出电压与被测导线中的电流 成正比。2）由于被测导线与铁心、铁心与霍尔元件之间是绝缘的，所以霍尔式电流传感器不但能传输电流信号，而且还能起到 隔离作用，使后续电路不受强电的影响，例如击穿、麻电等。3）如果被测电流小于30A，该电流产生的磁场可能太小，可采取将被测导线缠绕几圈进行测量的措施，使穿过霍尔元件的磁场成倍地增加，以增加霍尔元件的输出电压。安徽机电职业技术学院 学年第 学期自动检测技术及应用期终考试试卷 四卷班级 姓名 学号 教师 题号一二三四五六七八得分得分得分评卷人复核人一、填空题（每空1.5 分，共 48分）1、显示仪表能够监测到被测量 最小变化的能力称分辨力。2、仪表准确度等级是由 系统误差中的基本误差决定的，而 精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 3、按 敏感栅材料不同，电阻应变片可分为 金属和半导体应变片两大类。前者的敏感栅有 丝式、 箔式和 薄膜式三种类型。4、物质的 电阻率随 温度变化而变化的物理现象，称为热电阻效应。根据这一效应制成的传感器叫 热电阻传感器。5、按工作原来的不同，电容式传感器可分为 变间隙式、 变面积式、和 变介电常数式三种类型。第一种常用于测量 微小位移，第二种常用于测量 角位移或较大的线位移，第三种常用于测量 物位。6、热电偶有两个 热电极。测温时，置于被测温度场中的接点称 热端，置于恒定温度场中的接点称 冷端。7、光电倍增管倍增系数大约为 106数量级，故光电倍增管的 灵敏度极高。随着 工作电压的升高，倍增系数也增加。8、当霍尔元件处于 均匀磁场中，且 磁场方向与霍尔元件 扁平面法线方向一致时，霍尔电势与 激励电流和 磁感应强度乘积成正比。其数学式为UH=KHBI。9、光栅传感器的光栅包括 主光栅和 指示光栅，其中后者须置于主光栅的费涅耳第一焦面上，其目的是当两光栅相对平移为一个栅距时，莫尔条纹将垂直位移一个 莫尔条纹节距。得分评卷人复核人二、选择题（每空1.5 分，共 16.5分）1、某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是( B)。A绝对误差 B示值相对误差 C满度相对误差 D精度等级2、电阻应变片的核心部分是(A )A.敏感栅 B.基片 C.覆盖层 D.引线3、.测量转换电路中采用相敏检波电路，主要是为了(B )。A.减少零点残余电压 B.反映位移的大小和方向 C.温度误差补偿4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( B)。A电容和电感均为变量 B电容是变量，电感保持不变C电容保持常数，电感为变量 D电容和电感均保持不变5、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(C )。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 6、光敏三极管受光照控制的PN 结果是(B )A.集电结和发射结 B.集电结 C.发射结 D. 集电结或发射结7、允许直接将mV表接入热电偶测温回路主要是依据( B)定律。A均质导体 B中间导体 C中间温度 D标准电极8、磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与原磁场强度相反（180）时，霍尔电动势(A )，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A绝对值相同，符号相反 B绝对值相同，符号相同C绝对值相反，符号相同 D绝对值相反，符号相反9、普通型硅光电池的峰值波长为( C) ，落在( F) 区域。A0.8m B8mm C0.8 D0.8nD可见光 E近红外光 F紫外光 G.远红外光10、超声波在(A )中衰减很小，穿透力很强。A.固体 B.液体 C.气体 D.气液混合物得分评卷人复核人三、判断题（每空1.5 分，共10.5分）1、测量过程中如果存在随即误差，必须从测量结果中剔除。（）2、变极距型电容传感器通常用于测量很大的线位移。（ ）3、差动电感传感器就是差动变压器式传感器。（ ）4、补偿导线的材料与相应热电偶的材料是相同的。（）5、光照越强，光敏晶体管的光电流越大。（）6、超声波是一种电磁波。（ ）7、若霍尔元件的磁场和电流同时改变方向，霍尔电势的极性将保持不变。（ ）得分评卷人复核人四、简答分析计算（共 25 分）1、什么是电涡流效应？（10分）涡流成块的金属置于变化着的磁场中或者在磁场中作切割磁力线运动时，金属体内都要产生感应电动势形成电流，这种电流在金属体内是自己闭合的，此电流称为电涡流。以上现象称为电涡流效应。2、如图所示为一典型的电阻温度计测量电桥,其测温范围为0100,R5为Rt在0时的电阻值,R6为Rt在100时的电阻值,试分析它的测量过程。(本题15分）K拨至1位，反复调节R0，使仪表指示为0，K拨至3位，反复调节RF，使仪表指示为满偏，K拨至2位，进行测量安徽机电职业技术学院 学年第 学期自动检测技术及应用期终考试试卷 八卷班级 姓名 学号 教师 题号一二三四五六七八得分得分得分评卷人复核人一、填空题（每空 1.5 分，共 48分）1、传感器中弹性元件的弹性特性是指作用在弹性元件上的力 与相应变形之间的关系，通常用 刚度或灵敏度表示。2、误差产生的原因和类型很多，根据造成误差的不同原因，有不同的分类方法，按照性质可分为系统误差、随机误差 、 粗大误差三种。3、电阻应变片的主要技术数据有 阻值、 灵敏度和 线栅尺寸。4、应变片线路补偿法最常用的是 电桥补偿法，它是将 工作应变片和 补偿应变片接到电桥的 相邻桥臂，利用它们对电桥输出电压 不受温度影响这一原理，而引起温度补偿作用。5、湿敏电阻是一种阻值随环境相对湿度的变化而变化的敏感元件。它主要由感湿层、电极和具有一定机械强度的绝缘基片组成。 6、电感式传感器种类很多，根据转换原理可分为 自感式、差动变压器式和差动式 。7、霍尔效应是金属或者半导体放在磁场中，当有电流流过时在垂直与金属和磁场的方向产生一个电动势的现象，一般采用半导体材料做霍尔元件。其中它的零位误差中最主要的是不等位电动势，它是霍尔元件不可能绝对对称的焊接在霍尔片的两端，电阻发生变化及电极端面接触不良等。8、光具有 波动-粒子的双重特性，光子的能量为 E=hf，光通量的单位是 流明，光照度的单位是 勒克斯。9、 f20kHz的声波称为超声波，超声波的传播速度取决于 介质的弹性强度、 密度和 它所处的状态。得分评卷人复核人二、选择题（每空1.5 分，共 18分）1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%0.6%，该压力表的精度等级应定为（C ）级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买（ B）级的压力表。A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.52、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择（C ）测量转换电路。A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂3、.测量转换电路采用（ B），得到的输出既能反映位移的大小，用能反映位移的方向。A.变压器式交流电桥 B.带相敏整流的交流电桥 C.相敏检波电路4、各种热电偶温度对应的分度表是在相对于（A ）的条件下测出来的A.冷端温度为0 B.热端温度为0 C.冷端为20 D. 热端温度为205、热电偶中两种导体A和B的自由电子密度为nAnB,则导体A 和导体B 应各带（ B）。A.正电和负电 B.负电和正电 C.同带正电 D.同带负电6、相同光通量的蓝光能量比红光（C ）。A长 B短 C大 D小7、磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与原磁场强度相反（180）时，霍尔电动势（ A），因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A绝对值相同，符号相反 B绝对值相同，符号相同C绝对值相反，符号相同 D绝对值相反，符号相反8、在以下几种传感器当中（C ）属于自发电型传感器。A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式9、