西南大学17秋0928《传感器与测试技术》作业答案.doc

西南大学17秋0928传感器与测试技术作业答案 11、结构型传感器是依靠传感器()的变化实现信号变换的。 1.材料物理特性2.体积大小3.结构参数 22、阻抗头是测量振动系统()的拾振器。 1.振动位移2.振动加速度3.激振力4.激振力及其响应 33、常用于测量大位移的传感器有()1.感应同步器4.涡流式 44、应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、阻值的选择和()等。 1.测量范围的选择2.电源的选择3.精度的选择4.尺寸的选择 55、半导体应变片具有()等优点。 1.灵敏度高 66、莫尔条纹光栅传感器的输出信号的类型是()1.正弦波2.数字脉冲3.调幅信号4.调频信号 77、非线性度是表示校准曲线()的程度。 1.接近真值2.偏离拟合直线3.正反行程不重合4.重复性 88、差动电桥由环境温度变化引起的误差为()。 1.最大2.最小3.可以控制4.没有误差 99、信号传输过程中，产生干扰的原因是()1.信号是缓变的2.信号是快变的3.干扰的耦合通道4.信号是交流的 10、对压电式加速度传感器，希望其固有频率()。 1.接近于零2.尽量低些3.尽量高些4.是任意的 11、常用于测量大位移的传感器有()1.感应同步器2.应变电阻式3.霍尔式4.涡流式 12、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。 1.质量块2.刚性机器组件3.非弹性导体4.弹性元件 13、结构型传感器是依靠传感器()的变化实现信号变换的。 1.材料物理特性2.体积大小3.结构参数4.电阻值 14、将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的C RC吸收电路，其作用是()。 1.抑制共模噪声2.抑制差模噪声3.克服串扰4.消除电火花干扰 15、影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）1.电缆的安装与固定方式2.电缆的长度3.前置放大器的输出阻抗4.前置放大器的输入阻抗 16、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小则()。 1.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片2.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联3.两个桥臂应当分别用特性相同，应变量变化相反的工作应变片4.两个桥臂应当分别用特性相同，应变量变化相同的工作应变片 17、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）1.变介质型2.容栅型3.变极板面积型4.变极距型 18、码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数字式的传感器。 码盘按结构可以分为接触式、光电式和()三种。 1.压电式2.磁电式3.电磁式4.感应同步器 19、属于传感器动态特性指标的是（）1.重复性2.线性度3.灵敏度4.固有频率 20、金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数()。 1.小2.大3.相等4.无关 21、压电材料开始丧失压电特性时的温度叫()。 1.压电系数2.弹性系数3.机电耦合系数4.居里点 22、当光敏元件加一定电压时，光电流I I与光敏元件上光照度E E之间的关系，称为()。 1.温度特性2.光照特性3.光谱特性4.伏安特性 23、粘贴应变片做好准备工作后要进行的工作是()。 1.涂胶贴片复查接线防护2.涂胶接线复查贴片防护3.涂胶防护贴片复查接线4.涂胶接线贴片复查防护 24、在相同的电压和相同幅值的光强度下，当入射光以不同的正弦交变频率调制时，光敏元件输出的光电流I I和灵敏度S S随调制频率f f变化的关系称为()。 1.频率特性2.光照特性3.光谱特性4.伏安特性 25、超声波的频率高(可达Hz)，因而()，绕射现象小，方向性好，能够成为射线而定向传播。 1.速度快2.波长短3.波长长4.速度慢 26、当声波传播至两介质的分界面时，一部分能量返回原介质，称为反射波；另一部分能量透过介质面，到另一介质内继续传播，称为()。 1.驻波2.兰姆波3.折射波4.波型转换 27、传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 动态特性好的传感器，()。 1.其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小2.其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近3.其输出量中与被测输入量无关的变化小4.其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示 28、交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为()。 1.2.3.4. 29、为了满足测试的需要，应对传感器的灵敏度、线性度、信噪比、滞后、漂移、重复性、()和负载效应等技术性能提出基本要求。 1.抗震性2.体积3.温度性能4.动态性能 30、为了满足测试的需要，应对传感器的灵敏度、线性度、信噪比、滞后、漂移、()、动态性能和负载效应等技术性能提出基本要求。 1.重复性2.体积3.温度性能4.抗震性 31、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（）1.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片2.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联3.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 32、属于传感器动态特性指标的是()。 1.重复性2.线性度3.灵敏度4.固有频率 33、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）1.光电式传感器2.电容式传感器3.压电式传感器 34、零位误差是评定差动变压器性能的重要指标之一，产生零位误差的原因主要有两个一是由于次级绕组两线圈电气参数和几何尺寸不对称，致使产生的感应电动势幅值不等，相位不同，这种情况下，不管怎样调整衔铁位置也不能使零位输出电压调到零；二是由于()。 1.电源幅值及频率的不稳定2.磁性材料磁化曲线的非线性3.温度变化引起线圈的铜电阻值的变化，从而引起激磁电流和输出电流的变化4.骨架材料高频损耗小，温度膨胀系数小 35、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（）。 1.增大2.减小3.不变 36、为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括单丝自补偿法、()和桥路补偿法。 1.电流补偿法2.电压补偿法3.双丝自补偿法4.温度补偿法 37、在变压器式传感器中，一次侧和二次侧互感M M的大小与一次侧线圈的匝数成（1A1正比，1B1反比，1C1不成比例），与二次侧线圈的匝数成（2A2正比，B2反比，2C2不成比例）。 1.A2正比2.B2反比3.C2不成比例 38、利用()制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。 1.外光电效应2.声光效应3.光生伏特效应4.光电导效应 39、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（）是线性的关系。 1.变面积型2.变极距型3.变介电常数型 40、利用()制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。 1.外光电效应2.声光效应3.光生伏特效应4.光电导效应判断题 41、下图是圆光栅莫尔条纹原理答用两片栅距相同的光栅，一片固定，称为主光栅，一片可以滑动，称为指示光栅，两者刻面相对，栅线之间成一定的夹角，这种结构就构成了圆形光栅副，其结构如下图所示1.A.2.B. 42、下图为二进制、循环码两种编码方式的码盘结构示意图。 1.A.2.B. 43、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向智能化方向发展。 1.A.2.B. 44、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，允许超过测量范围的能力。 1.A.2.B. 45、对传感器进行动态定标的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 1.A.2.B. 46、简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。 答1)轴类零件受扭矩作用时，在其表面产生切应变，可通过测量该应变检测扭矩，如电阻应变式扭矩传感器。 2)弹性转轴受扭后，两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关，且呈比例关系，可通过测量扭转角测量扭矩，如电容式或光电式扭矩传感器。 1.A.2.B. 47、回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数x1(t)=sin3t，x2(t)=e-t t，x3(t)=esint，x4(t)=(t)，x5(t)=sin(0.5t);答.x1(t)x3(t)x5(t)周期函数，x2(t)x4(t)非周期函数。 1.A.2.B. 48、简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。 答 （11）多面棱镜高速旋转，将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。 （22）条形码反射的光束经光电转换及放大元件接收并放大后再传输给信号处理装置。 1.A.2.B. 49、回答与直线式感应同步器有关的下列问题 （11）它由哪两个绕组组成？答由固定绕组和滑动绕组组成。 （22）鉴相式测量电路的作用是什么？答检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。 1.A.2.B. 50、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答传感器与电压放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响。 传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电荷成正比，电缆电容的影响小。 1.A.2.B.主观题 51、如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用_作为传感器。 参考答案ON-OFF型微动开关或压电传感器等 52、动态标定的目的，是检验测试传感器的_指标。 参考答案动态性能或动态指标 5533、传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持_条件。 参考答案不失真测量 54、当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由_所决定。 参考答案磁头所处的位置 55、利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_。 参考答案金属或导磁材料 56、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称_效应；入射光强改变物质导电率的现象称_效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称_效应。 参考答案在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应；入射光强改变物质导电率的现象称光电导效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称光生伏特效应。 57、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈一圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称_传感器；这种传感器只能测量_物体。 参考答案块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。 58、可以进行振动（或加速度）测量的传感器_、_、_。 （回答33种以上）参考答案压阻式传感器磁电传感器差动变压器磁敏晶体管电涡流传感器等。 59、教材中的半导体式传感器有_、_、_、_等（44种以上）。 参考答案光电耦合器、CCD电荷耦合器、光电二极管、压阻式传感器、磁电传感器、光电池、热敏电阻等。 60、可以完成温度测量的有、等。 （回答33种及33种以上全对）参考答案电阻应变片、气敏传感、热电偶、半导体应变片 61、可以进行位移测量的传感器有_、_、_、_等。 (答出33种以上可算全对)参考答案电阻应变片磁敏电阻霍尔元件 62、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称_效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称_效应。 参考答案1.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称应变效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。 63、.通常传感器由_部分组成，是能把外界_转换成_的器件和装置。 参考答案1.通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。 64、传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持_条件。 参考答案不失真测量 65、采用_电源供电的电桥称为交流电桥。 参考答案交流 66、为了提高检测系统的分辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行_。 参考答案细分 67、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为_；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称_。 参考答案某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为正压电效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称逆压电效应。 68、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称_；入射光强改变物质导电率的现象称_；半导体材料吸收光能后在N PN结上产生电动式的效应称_。 参考答案在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应；入射光强改变物质导电率的现象称光电导效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称光生伏特效应。 69、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称_；这种传感器只能测量_。 参考答案块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。 70、红外图像传感器由红外敏感元件和_电路组成。 参考答案电子扫描 71、如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用_作为传感器。 参考答案ON-OFF型微动开关 72、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称为_效应；入射光强改变物质导电率的现象称为_效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称为_效应。 参考答案1.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称光电效应；入射光强改变物质导电率的现象称光电导效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称光生伏特效应。 73、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为_；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称_。 参考答案某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为正压电效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称逆压电效应。 74、把一导体（或半导体）两端通以控制电流I I，在垂直方向施加磁场B B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称为_，这个电动势称为_。 外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象称为_。 参考答案把一导体（或半导体）两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称霍尔效应，这个电动势称为霍尔电势。 外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象称为磁阻效应。 75、确定传感器系统的静、动态指标时，标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器或_信号来进行测试或对比。 参考答案标准测试系统 76、动态标定的目的，是检验测试传感器的_指标。 参考答案动态性能或动态参数 77、当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由_所决定。 参考答案磁头所处的位置 78、利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_。 参考答案金属或到此材料 79、在电阻应变片公式，中，代表_。 参考答案材料压阻系数 80、红外图像传感器由红外敏感元件和_电路组成。 参考答案电子扫描系统或数字扫描系统 81、在应变片的转换电路中，桥式转换电路输出电压最高的电路是_。 参考答案四臂电桥电路，但是同一桥臂上的应变片必须方向相反。 82、传感器常用的非线性校正方法有_两种。 参考答案开环式非线性补偿法和非线性闭环补偿法 83、.磁电式传感器是利用_产生感应电势的。 而霍尔电压则是_在磁场中有电磁效应（霍尔效应）时输出的电压。 参考答案导体和磁场发生相对运动而在半导体两端、霍尔元件 84、测量系统的静态特性指标通常用_来表征。 参考答案输入量与输出量的对应关系 85、光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。 如果两个光栅距相等，即W=0.02mm，其夹角=0.1，则莫尔条纹的宽度B=_。 (提示值要用弧度计算！)参考答案用公式计算B=11.43 86、压磁式传感器的工作原理是某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为_。 参考答案正磁电效应。 87、电源不同分为直流和交流电桥，根据下图推导出直流电桥平衡条件是_参考答案R1/R2=R3/R4，R1R4=R2R 388、测量过程中存在着测量误差，其中绝对误差是指_。 参考答案测量值与被测量真实值之间的差值。 89、霍尔元件灵敏度的物理意义是_。 参考答案表示在单位磁感应强度相应的单位控制电流时的霍尔电势的大小。 90、测量系统的静态特性指标主要有_。 (回答33个以上就全对！)参考答案线性度、迟滞、重