非电测试卷及答案

1、林康（硕3014）非电量电测技术考题汇编一 选择题1 一个标称值为，相对误差为的电阻与另一个标称值为，相对误差为的电阻串联。则等效电阻的标称值为，相对误差为b。a. b c d.2 一个仪表的精密度和准确度可分别用随即误差和系统误差来表示，准确度可用时漂来表示。在下面的四组特性中，电压表c的性能最好。a. ，时漂b，时漂c，时漂 d.，时漂 3 应用电阻应变片进行测量时，可选用直流电桥和交流电桥两种电路，在测量精度一定的情况下，下面的叙述正确的是c。a. 交流电桥的电路成本较高，但使用方便。b 交流电桥的电路简单，但对电路的要求较高不容易实现。c 直流电桥的电路简单，但使用不方便。 d. 直流

2、电桥对电路的要求较高，但使用方便。 4 热电阻测温时常采用三线式连接，其目的是为了克服a。a. 导线电阻随温度变化对测量结果的影响b 传感器的非线性对测量结果的影响c 交流干扰对测量结果的影响d 电源的不稳定对测量结果的影响 5 在计算机测量系统中，常选用逐次比较型A/D转换器。原因是：逐次比较型A/D转换器与双积分型A/D比较器相比d。a. 速度快，抗干扰性好 b 速度慢，抗干扰性好c 速度慢，抗干扰性差 d 速度快，抗干扰性差 一 填空题1 将被测非电量转化为电量进行测量的好处有测量的准确度和灵敏度高，测量范围广；反应速度快，可用于动态过程的测量；便于连续测量、自动记录；较方便的与计算机一

3、起构成测量系统。2 随机 误差可以采用多次测量，求其平均值的方法来削弱。而系统误差则必须在测量原理、测量方法、测量装置及测量过程等方面减少和削弱误差。3 两个电阻、分别为和，其相对误差%，这两个电阻串联后的相对误差和绝对误差分别为0.1%和。4 两个电阻的标称值，其相对误差%，这两个电阻串联后的标称值为 ，相对误差和绝对误差分别为 0.1% 和 。5 一个测量系统的 随机 误差小则精密度高，系统误差小则准确度高。6 将被测非电量转化为电量进行测量的好处有测量的准确度和灵敏度高，测量范围广；反应速度快，可用于动态过程的测量；便于连续测量、自动记录；较方便的与计算机一起构成测量系统。7 用一块量程

4、为500 mA，1.0级的电流表测量100mA和400mA的电流时，可能产生的最大绝对误差分别为5mA和5mA。可能产生的最大相对误差分别为5%和1.25%。8 在使用电位器式位移传感器时，如果外接的负载电阻不够大，就会使非线性特性变坏。9 应用电阻应变片进行测量时，常选用差动电桥，其原因除了灵敏度高以外还有无非线性误差和具有温度补偿作用。10 应用电阻应变片进行测量时，如采用单臂电桥时，电桥的灵敏度为则选用半桥（差动电桥）和全桥（四臂差动电桥）时电桥的灵敏度分别为E/2和E。11 应用电阻应变片进行测量时，多采用四片组成差动电桥（全桥），它的好处是没有非线性误差，起温度补偿作用，灵敏度是单片

5、的4倍。12 应用电阻应变片进行测量时，多采用半桥或全桥电路，这样做的优点是无非线性误差，灵敏度提高，具有温度补偿作用。13 应变测量的测量电桥可以采用交流供电也可以采用直流供电，直流电桥相对于交流电桥的缺点是使用不便，优点电路简单。14 变面积式和变间隙式电容传感器都可用来测量位移，但变面积式传感器输入与输出的关系为线性（），而变间隙式传感器输入与输出的关系为非线性（）。如果被测位移量非常小则应选用变间隙式电容传感器。15 变间隙式电容传感器和变面积式电容传感器都可用来测量位移，其中变面积式的位移与容抗是线性关系，变间隙式的位移与容抗是非线性关系16 常见的电感式传感器有变气隙式和螺线管式两

6、种，其中螺线管式电感传感器的线性更好。17 差动变压器输出的交流电压在零点附近存在零点残余电压，所以其测量电路常采用差动整流电路或相敏检波电路。18 相敏整流电路的作用是把交流信号转换为直流信号，相敏整流电路输出的大小由输入信号的大小决定，输出的极性由输入信号的方向决定。19 电感式传感器常采用差动形式，其优点是可以提高传感器的灵敏度及改善传感器的非线性误差。20 单压电片传感器的等效电路如右图所示，如果把两个同样的压电片并联做成传感器，则电路的等效参数 ，u。21 单个压电传感器的等效电路参数分别为Q、C、U，如果把四个同样的压电片如图连接，等效为一个传感器，则等效参数， 。22 压电传感器

7、的等效电路如右图所示，该电路的时间常数为。23 对霍尔传感器进行温度补偿的方法有选用温度系数小的元件；采取恒温措施；用恒流源供电；在控制极并联一个合适的补偿电阻。24 霍尔传感器是半导体传感器，因而对温度很敏感。为了补偿温度对测量的影响，一般采取的措施为选用温度系数小的元件；采取恒温措施；用恒流源供电；在控制极并联一个合适的补偿电阻。25 用热电阻测温时，为了克服连接导线电阻的变化给电桥测量电路造成的影响，一般采用三线制电桥接法。26 铂电阻的测温范围约在-200850用其测温时，为了克服连接导线电阻的变化给电桥测量电路造成的影响，一般采用三线制电桥接法。27 用热电偶测温时，为了使冷端远离热

8、源而且又要控制成本，常采用补偿导线来延伸冷端。28 右图所示霍尔传感器的补偿电路是对霍尔传感器的不等位电势误差进行补偿。29 用热电偶测温时，测量电路或连接导线接入热电偶测量回路而不改变回路电势的条件是导线两端温度相等。30 采用热敏电阻测温时，有时给热敏电阻串联或并联一个电阻，其作用是使温度与等效电阻的关系近似为反比关系或线性关系。31 用磁电式转速传感器测转速，如果数字频率计的读数是，该传感器定子或转子的端面齿数为30，则被测转速为1000r/min。32 用磁电式转速传感器测转速，如果被测转速为1000转/分，此时数字频率计的读数是，则该传感器的定子或转子的端面齿数为30。33 用磁电式

9、转速传感器测转速，如果传感器的定子或转子的端面齿数为20，此时数字频率计的读数是，则被测转速为1500r/min。34 磁电式振动传感器测量的是被测物体的振动速度，可通过一个积分电路将其转化为振动位移。35 频率输出式传感器，若其输出脉冲的频率为1M Hz，晶体振荡器的脉冲频率为10K HZ,最后得到的数据用计算机处理，则应采用计数式的测量电路。36 硅光电池的开路电压与光照度的关系是非线性的，而其短路电流与光照度的关系是线性的，因此硅光电池作为测量元件时，应当作恒流源的形式使用。37 用感应同步器来测量位移，如果采用鉴相型工作方式，则应给滑尺的两个绕组提供频率相等、幅值相同、相位相差90&#

10、176;的两个激磁电压。38 用感应同步器来测量位移，如果采用鉴相型工作方式，数显表的脉冲信号频率为5MHz,提供给滑尺的两个绕组的激励频率为5KHz,感应同步器的线圈节距为2mm,则脉冲当量为2m。39 光敏二极管在电路中一般处于反向偏置工作状态，光敏三极管的基极往往不接引线（开路）。40 在用脉冲盘式编码器测量角位移或角速度时，为了能判别转动方向应安置2套光电元件。它们的空间位置应脉冲相位相差90°。41 调制型直流放大器的三个组成部分是 调制器 、 交流放大器 和 解调器 。42 电压有效值的定义为 。43 双斜积分式A/D转换器与逐次比较式A/D转换器相比较，其优点是抗干扰能

11、力强，精度高，缺点是转换速度慢。二 假设某压电式压力传感器的灵敏度为0.8 fc/pa ，传感器内部电容为，若已知输入压力为0.14Mpa，试确定此传感器的输出电压。解：三 实验电路如图所示，已知输入信号是正弦波，用万用表的交流档测得的电压为4V，此电压是什么值？如果用直流档测，测得的是什么值？数值为多少?用直流档测和，测得的值分别为多少？解： 四 用应变式传感器测量某工件的变形，已知工件的最大变形不会超过（选量程为），应变片的灵敏度系数为2，测量电路选用半桥电路，电桥的电源电压为5V，信号经放大后由AD转换器转换为数字量输出。AD转换器的电压输入范围05V。画出半桥测量电路。估算放大器的放大

12、倍数解：电桥电路如下图所示：由于故放大倍数可估算为100倍。五 应变片R1、R2、R3、R4，如图所示，贴于悬臂梁形式固定在支架上的弹性构件 R1,R2 R1 R2 R3,R4 1试画出应变片接成直流全桥形式的电路图2当悬臂梁受力P作用时，设贴片处产生500的应变，供给电桥的电源电压为6V，应变片的灵敏度系数为2，求电桥的输出电压。解：（1） （2）六 为了测量某容器内的气体压力，在选择传感器时通过手册查到了两个型号的压力（压强）传感器。一种是应变式压力传感器，一种是压阻（半导体应变）式传感器。试分析两种传感器的优缺点及适用场合。答：（1）应变式压力传感器。优点：尺寸小，重量轻；应变率与应变可

13、保持很好的线性关系；测量范围广，频率响应好。缺点：输出信号小，线性范围窄，而且动态响应较差。由于应变片的体积小，商品化的应变片有很多种规格可供选择，并且可以灵活地设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合，因而应变片式压力传感器仍有广泛应用；（2）压阻式压力传感器。优点：体积小，灵敏度高；频率响应范围宽；缺点：温度系数大，应变与电阻的关系曲线非线性误差大。2 压阻式压力传感器广泛应用于流体压力、差压、液位等的测量，特别是它的体积小，最小可达0.8mm，在生物上还可测量血管内压、颅内压等参数。七 试选择传感器，设计一个工业窑炉的测温系统（用示意图及电路框图来说明问题）。窑炉的正常工作温度为600左

14、右。解： 测温范围比较：热电偶 热电阻 热敏电阻 PN结型 测量电路如图：其中：A、B为热电偶，C为铜接线柱，热电偶的冷端延伸到仪表内。八 在测量某设备的振动时选择了电涡流传感器，通过标定已知传感器（包括前置放大器）的灵敏度为，用示波器观察得到的输出信号波形如下图所示。此时示波器的Y轴灵敏度为，扫描速度为， 求被测对象振动位移的幅值及振动速度的幅值（设振动波形为正弦波）解：九 在信号的采集实验中，被测信号为100Hz的正弦信号，则根据采样定理采样频率应大于多少？有同学用500Hz的采样频率采得的信号并不理想使分析原因。答：根据采样定理：当满足时，则采样所得的离散信号就能无失真地恢复到原来的连续信号。若被测信号为100Hz，则采样频率应大于200Hz。如果用500Hz的采样频率采得的信号不理想，则可能是采样频率过高，在很多情况下，信号中的高频成分是一些干扰信号，而这些干扰信号是人们不需要的。其次是由于背景噪声的干扰，使得降噪比较低，姑采样频率采得的信号不理想。十 在采集信号数据时，已知被测信号的频率约为100Hz，如果采样模块的参数选择如下：采样点数1000，采样频率5000，那么在显示屏上大约显示几个波形周期？如果期望显示三个周期，参数如何选择？ 答：（1）由，则屏幕上显示的周期为个 （2）若周期数为