传感器与检测技术

Page 1 of 7 传感器与检测技术传感器与检测技术 复习题 复习题 一 单项选择题一 单项选择题 1 属于传感器动态特性指标的是 A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 传感器能感知的输入量越小 表示传感器的 A 线性度越好 B 灵敏度越高 C 重复性越好莱坞 D 迟滞性越小 3 下列选项中 适用测量大位移的传感器的类型是 传感器 A 电容式 B 互感式 C 光栅式 D 涡流式 4 压电式位移传感器将 转化为力 A 电压 B 电流 C 位移 D 相位差 5 概率密度函数提供了随机信号 的信息 A 沿频率轴分布B 沿幅值域分布 C 沿时域分布D 沿尺度分布 6 影响压电式加速度传感器低频响应能力的是 A 电缆的安装与固定方式 B 电缆的长度 C 前置放大器的输出阻抗 D 前置放大器的输入阻抗 7 固体半导体摄像元件 CCD 是一种 A PN 结光电二极管电路 B PNP 型晶体管集成电路 C MOS 型晶体管开关集成电路 D NPN 型晶体管集成电路 8 红外光的波长为 m A 2 20 B 4000 80000 C 1500 50000 D 0 0 5 9 温度传感器属于接触式温度传感器 A 全辐射 B 亮度式 C 电阻式 D 半导体 10 交流测速发电机转子有 40 个齿 被测转速为 1200r min 则该发电机输出电动势的频 率为 A 0 5Hz B 2 Hz C 20 Hz D 800 Hz 11 周期信号的自相关函数必为 A 周期偶函数 B 非周期偶函数 C 周期奇函数 D 非周期奇函数 12 下列气敏元件性能最好的是 A 烧结型B 厚膜型 C 薄膜型 D 高分子膜型 13 有用信号频率低于 20Hz 可选用 滤波电路 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻 14 电参数测振系统的突出优点是 A 重复性 B 传感器为接触式 C 灵敏度较高 D 固有频率 15 下列被测物理量适合于使用差动变压器进行测量的是 A 工业机器人的位移 B 力矩 C 温度 D 厚度 16 非线性度是表示校准曲线 的程度 A 接近真值B 偏离拟合直线 C 正反行程不重合D 重复性 17 已知函数 x t 的傅里叶变换为 X f 则函数 y t 2x 3t 的傅里叶变换为 A 2X f 3 B 2 3 X f 3 C 2 3 X f D 2X f 18 下列选项中 适用于测量大位移的传感器是 A 电容式 B 互感式 C 光栅式 D 涡流式 Page 2 of 7 19 下列传感器中 是发电型位移传感器 A 自感式传感器 B 压电式传感器 C 电容式传感器 D 电阻应变式传感器 20 应变片不具有的特点是 A 精度高 B 动态响应好 C 使用简单 D 体积大 21 对压电式加速度传感器 希望其固有频率 A 接近零B 尽量低些 C 尽量高些D 任意 22 脉冲式测速发电机以 为输出信号 A 脉冲间隔 B 转数 C 脉冲频率 D 脉冲个数 23 一阶系统的动态表征参数是 A 线性度B 固有频率 C 阻尼比D 时间常数 24 温度传感器不属于热电偶 A 普通热电偶 B 铠装热电偶 C 薄膜热电偶 D 热敏电阻 25 热电偶中产生热电势的条件是 A 两热电极材料相同 B 两热电极材料不同 C 两热电极的两端温度不同 D 两热电极的两端温度相同 26 湿度计使用在超过 RH 的高湿度区域中就会出现结露 A 60 B 70 C 80 D 90 27 有用信号频率高于 500Hz 可选用 滤波电路 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻 28 振动的分类按振动规律可分为 A 自激振动 B 强迫振动 C 线性振动 D 随机振动 29 若模 数转换器输出二进制数的位数为 10 最大输入信号为 2 5V 则该转换器能分辨 出的最小输入电压信号为 A 1 22mV B 2 44mV C 3 66mV D 4 88mV 30 汽车机电一体化的目的有 A 线性度越好 B 迟滞越小 C 重复性越好 D 改善汽车的性能 31 非周期信号的频谱是 A 连续的B 离散的 C 基频的整数倍D 脉冲函数 32 最常用的测量角位移的电容传感器是 A 平板型 B 圆筒型 C 变介质 D 长容栅 33 涡流传感器不可测量 A 位移 B 厚度 C 温度 D 振动 34 将电阻应变片贴在 上 就可以分别做成测力 位移 加速度等参数的传感器 A 质量块 B 导体 C 弹性元件 D 机器组件 35 电量式压力计不包括 A 电感式 B 激光式 C 压电式 D 霍尔式 36 用变磁通式速度传感器测转速时 若传感器转子的齿数越多 则输出的感应电动势的 频率 A 越高 B 越低 C 越平稳 D 没有变化 Page 3 of 7 37 对压电式加速度传感器 希望其固有频率 A 接近零B 尽量低些 C 尽量高些 D 任意 38 视觉传感器以 为基础 A 光电转换 B 图象处理技术 C 将二维信号转换为一维信号 D 抽出有效信号 39 明亮度信息可借助 数字化 A D A 转换器 B A D 转换器 C 加法器 D 积分器 40 通常用热电阻式传感器测量 A 温度 B 加速度 C 密度 D 电阻 41 半导体热敏电阻率随着温度上升 电阻率 A 上升B 迅速下降 C 保持不变D 归零 42 将电阻应变片贴在 上 就可以分别做成测力 位移 加速度等参数的传感器 A 质量块B 导体 C 弹性元件D 机器组件 43 有用信号频率为某一固有频率 可选用 滤波电路 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻 44 非周期信号的频谱是 A 连续的 B 离散的 C 基频的整数倍 D 脉冲函数 45 汽车的自动调整车高的目的是 A 节省能源 B 行驶状态最优化 C 提高行驶安全性D 提高其舒适性 46 影响压电式加速度传感器低频响应能力的是 A 电缆的安装与固定方式 B 电缆的长度 C 前置放大器的输出阻抗 D 前置放大器的输入阻抗 47 按照工作原理分类 固体图象式传感器属于 A 光电式传感器 B 电容式传感器 C 压电式传感器 D 磁电式传感器 48 传感器可用于医疗上 50 150 之间的温度测量 A 金属辐射式B 热电偶 C 半导体三极管D 比色计 49 光电式扭矩传感器的测量精度为 A 1 B 2 C 5 D 4 50 下列测量传感器中 属于小位移传感器的是 A 压电式传感器 B 感应同步式传感器 C 电容式传感器 D 光栅式传感器 51 下面 方式不是应变仪电桥工作方式 A 单臂 B 双臂 C 三臂 D 四臂 52 压电传感器的选用原则不包括 A 量程 B 电动势 C 频带 D 电荷放大器 53 电缆分布电容对电荷放大器的输出电压 A 有较大影响 B 有一定影响 C 无影响 D 不能确定 54 视觉传感器以 为基础 A 光电转换 B 图象处理技术 C 将二维信号转换为一维信号 D 抽出有效信号 55 热电偶中产生热电势的条件是 A 两热电极材料相同 B 两热电极材料不同 Page 4 of 7 C 两热电极的两端温度不同 D 两热电极的两端温度相同 56 金属热电阻式温度传感器所测量的温度越高 其自由电子的运动 A 越规则 B 越不规则 C 呈正态分布 D 呈线性分布 57 制造半导体陶瓷湿敏元件的材料 主要是不同类型的金属 A 氯化物 B 氧化物 C 混合物 D 硫化物 58 高通滤波器所起的作用是只允许 通过 A 低频信号 B 高频信号 C 某一频带的信号 D 任意信号 59 信号传输过程中 产生干扰的原因是 A 信号是缓变的 B 信号是快变的 C 干扰的耦合通道 D 信号是交流的 60 x t 为奇函数时 其傅里叶级数中只有 A 余弦项 B 正弦项 C 常数项 D 有限项 61 莫尔条纹光栅传感器的输出是 A 数字脉冲式B 调幅式 C 调频式D 正弦波 62 阻抗头是测量振动系统 的拾振器 A 振动位移B 振动加速度 C 激振力D 激振力及其响应 63 在采用限定最大偏差法进行数字滤波时 若限定偏差 Y 0 01 本次采样值为 0 315 上次采样值为 0 301 则本次采样值 Yn 应选为 A 0 301 B 0 303 C 0 308 D 0 315 二 填空题二 填空题 1 传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下 允许超 过 的能力 2 传感器的精度是表示其输出量与被测物理量的 之间的符合程度 3 激光测量系统由激光器 光学元件和 三部分组成 4 半导体应变片的工作原理是基于 5 加速度传感器最常用的有 应变式和磁致伸缩式 6 在实际应用中 机电一体化系统对测速发电机的主要要求有输出电压与转速应保持较精 确的正比关系 转动惯量小 7 图像处理的方法有微分法和 8 热电偶式温度传感器的工作原理是 9 热电偶所产生的热电势是由接触电势和 两部分组成 10 湿敏元件是利用湿敏材料吸收空气中的水份而导致本身 发生变化的原理而制成的 11 气敏传感器是一种将检测到的气体成份和 转换为电信号的传感器 12 电桥的作用是把电感 电容 电阻的变化转化为 的变化 13 ADC 是将模拟信号转换成 信号 14 若测量系统无接地点时 屏蔽导体应连接到信号源的 15 已知某传感器的灵敏度为 K0 且灵敏度变化量为 K0 则该传感器的灵敏度误差计算 公式为 rs 16 参量位移传感器的工作原理是将被测物理量转化为电参数据 即 电容或电 感 17 应变电桥多采用 18 在机械力的作用下铁磁材料内部产生应力或应力变化 使磁导率发生变化 磁阻也发 生变化的现象称为 19 识别物体前需要先将物体的有关信息输入到计算机内 被输入的信息主要有明亮度信 息 颜色信息和 20 热电阻传感器分为金属热电阻和 两大类 Page 5 of 7 21 热电偶通常由热电极 绝缘材料 和保护套组成 22 在桥式测量电路中 按照 的性质 电桥可分为直流和交流电桥 23 检测系统中 模拟式显示在读数时容量引起 误差 24 若某信号依一定的时间间隔周而复始 则该信号称为 25 传感器的被测物理量有微小变化时 该传感器就会有较大的输出变化 这说明传感器 的 较高 26 若随机信号 x t y t 的均值都为零 当 时 它们的互相关函数 Rxy 27 发电型位移传感器有磁电型和 等 28 在磁压传感器中常用的铁磁材料有 和坡膜合金 29 压电式压力传感器适于测动态力和冲击力 但不适于测 30 直流测速发电机按定子磁极励磁方式的不同 可分为电磁式和 两种 31 识别物体前需要先将物体的有关信息输入到计算机内 被输入的信息主要有明亮度信 息 颜色信息和 32 不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路 如果两端温度不同 电路中会产生电动 势 这种现象称为 33 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻 负温度系数热敏电阻和 34 气敏传感器较广泛用于 35 最常用的湿度表示方法是 和绝对湿度 36 RC 低通滤波器中 RC 值愈 则其截止频率越低 37 DAC 是将数字信号转换成 信号 38 热敏电阻常数 B 大于零的是 温度系数的热敏电阻 39 量程是指传感器在 内的上限与下限之差 40 光栅式位移传感器有测量线位移的长光栅和测量角位移的 41 动态磁头有 个绕组 42 弹性压力敏感元件有波登管 膜片和 三类 43 压电式加速度传感器的频率范围广 宽 灵敏度高 故应用较广泛 44 识别物体前需要先将物体的有关信息输入到计算机内 被输入的信息主要有明亮度信 息 颜色信息和 45 热电偶所产生的热电势是由接触电势和 两部分组成 46 热电偶通常由热电极 绝缘材料 和保护套组成 47 气敏传感器是一种将检测到的气体成份和 转换为电信号的传感器 48 水份传感器可分为 高频电阻型 电容率型 气体介质型 近红外型 中子型和核磁共振型等 49 在桥式电路中 根据电阻 的不同 可分为单臂和差动 50 ADC 是将模拟信号转换成 信号 三 简答题三 简答题 1 简述传感器的组成及各部分的作用 2 采用逐次逼近法的模 数转换器主要由哪几部分组成 3 简述传感器检测系统的干扰来源及抑制干扰的方法 4 公路交通检测汽车流量状态多采用哪些传感器 5 传感器的主要性能指标有哪些 6 简述电阻应变式测力传感器的工作原理 7 绘幅 频图说明一阶无源低通 高通 带通滤波器的定义 8 为什么要对热电偶的参考端温度进行一定方法的处理 一般有哪些方法 9 什么叫热敏电阻的正温度系数和负温度系数 10 有源滤波与无源滤波相比有哪些优点 11 视觉传感器在机电一体化系统中有哪些应用 12 温度测量的方法有哪些 它们的原理有何不同 各适用于什么场合 13 简述测速发电机的工作原理 14 传感器与微机的基本接口方式有哪些 15 简述压磁式扭矩仪的工作原理 Page 6 of 7 16 说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点 17 简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点 18 回答下列函数哪些是周期函数 哪些是非周期函数 x1 t sin3 t x2 t e t x3 t esin t x4 t t x5 t sin 1 2 t 19 简述应变片在弹性元件上的布置原则 及哪几种电桥接法具有温度补偿作用 20 涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较 其主要优点是什么 涡流传感器能否测 量大位移量 为什么 四 计算题四 计算题 1 已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率 f 72Hz 测量齿盘的齿数 Z 36 求 1 被测轴的转速是每分钟多少转 2 在上述情况下 如果计数装置的读数误差为 1 个数字 其最大转速误差是多少 2 把一个变阻式位移传感器按如图接线 其输入量 输出量各是什么 当 RL 10k RP 100 1mm Ui 3V Uo 500mV 时 求被测线位移 x 是多少 abob 第 2 题图示 3 图示为电阻网络 D A 转换电路 若 VREF 10V 输入信号 D3D2D1D0 1000 试计算输出电压 V0 第 3 题图示 4 由 RC 组成无源低 通滤波器 已知 R 500 C 10 F 试求 1 截止频率 f0 并画出该滤波器的幅频示意图 2 设输入信号 x t 0 2cos 判断其是否在该滤波器的通频带内 1256 4 t 5 已知测量齿轮齿数 Z 36 采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速 如下图所示 若 测得输出电动势的交变频率为 48 Hz 求 被测轴的转速 n r min 为多少 当分辨误差 为 1 齿时 转速测量误差是多少 Page 7 of 7 6 某测温系统由铂电阻温度传感器 电桥 放大器和记录仪四个环节组成 各自的灵敏度 分别为 0 4 0 02V 100 放大倍数 0