2019年大学《传感器技术及应用》试题及答案

1、传感器技术及应用试题及答案传感器技术及应用试题及答案一、选择题1、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、压电式D、电感式2、（C）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温差D、热电极的电导率3、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（C）。A、应变效应B、电涡流效应C、压电效应D、逆压电效应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、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入（

2、D）,可测得最大的容量A、塑料薄膜B、干的纸C、湿的纸D、玻璃薄片6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了（ D）。A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响7、当石英晶体受压时，电荷产生在（B ）。A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是（C）。A、悬臂梁B、弹簧管C、实心轴D、圆环9、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） oA、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10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了

3、(C )测量方法。A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零点式11、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏，则 此时的信噪比为(C)。A、20dB B、1 dB C、0 dB D、50dB12、发现某检测仪表机箱有麻 电感，必须采取(B )措施。A、接地保护环B、将机箱接大地C、抗电磁干扰D、抗红外辐射13、改变电感传感器的引线电缆后，(C)A不必对整个仪器重新标定B必须对整个仪器重新调零C必须对整个仪器重新标定D不必对整个仪器重新调零14、应变片绝缘电阻是指已粘贴的(C )应变片的之间的电阻值。覆盖片与被测试件(2)引线与被测试件基片与被测试件(4)敏感栅与被

4、测试件A (1)(2) B (1)(2) (3) C (1) (4) D (1) (2)(3)(4)15、在光的作用下，电子吸收光子能量 从键合状态过渡到自由状态，引起物体电 阻率的变化，这种现象称为(D )A磁电效应B声光效应C光生伏特效应D光电导效应16、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(C )三种。A变电式B磁电式C电磁式D感应同步器17、利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移 来决定被测量的方法称为(C)A零位式测量B微差式测量C偏差式测量 D直接测量18、( B)又可分为累进性的、周期性的和按

5、复杂规律变化的几种类型。A系统误差B变值系统误差C恒值系统误差D随机误差19、传感器的静态特性包括(D)(1)灵敏度(2)分辨力(3)线性度(4)迟滞A (1)(2) B (1)(3) C (1) (2)(4) D (1) (2)(3)(4)20、按照测量过程的特点可以将测量方法分为(A )。A直接测量和间接测量B偏差式测量和零位式测量C接触式测量和非接触式测量D静态测量和动态测量二、填空题(本大题共5空，每空2分，共10分)21、有一温度计，它的量程范围为0s200C,精度等 级为0.5级。该表可能出 现的最大误差为±1C,当测量100c时的示值相对误差为±1%。22、在

6、选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的1.5倍左 右为宜。23、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路 三部分组成。三、证明题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)24、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡 电桥的简化电路，图中R2=R3=R 是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压， R=Q桥路 处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出 电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-(E/2) (AR/R)。24、证明：大学生期末试题及答案-阳光美文网略去的二次项，即可得.四、简答题(本大题共5小题，每小

7、题5分，共25分)25、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？分析热电偶测温的误差因素， 并说明减小误差的方法。25、答：热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A、B串接成一个闭合 回路，并使两个结点处于不同的温度下，那么回路中就会存在热电势。因而有电 流产生相应的热电势称为温 差电势或塞贝克电势，通称热电势。接触电动势：接触电势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在接 触处 形成的热电势。它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状 和尺寸无关。温差电动势：是在同一根 导体中，由于 两端温度不同而产生的一种电势。热电偶测温原理：热电偶的测温原理基于物理的“热电效应”。所

8、胃热电效应， 就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个结点的温度不同，那么在回 路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就越大。引入适 当的测量电路测量电动势的大小，就可测得温度的大小。热电偶三定律a中间导体定律b中间温度定律c参考电极定律误差因素：参考端温度受周围环境的影响措施：a恒温法b计算修正法（冷端 温度修正法）c仪表机械零点调整法d热电 偶补偿法e电桥补偿法f冷端延长线法26、霍尔元件能 够测量哪些物理参数？霍尔元件的不等位 电势的概念是什么？26、答：霍尔 组件可测量磁场、电流、位移、压力、振动、转速等。霍尔组件的不等位电势是霍尔组件在额定控制电流作用下，在无

9、外加磁 场时，两 输出电极之间的空载电势，可用输出的电压表示。温度补偿方法：a分流电阻法：适用于恒流源供 给控制电流的情况。b电桥补偿法27、论述CCD的工作原理，如何用 设计一台摄像机。27、论述CCD的工作原理，如何用设计一台摄像机。7.4 （6分）答：CCD是一种半导体器件，在N型或P型硅衬底上生长一层很薄的SiO2 ,再 在SiO2薄层上依次序沉积金属电极，这种规则排列的MOS电容数组再加上两端 的输入及输出二极管就构成了 CCD芯片。CCD可以把光信号转换成电脉冲信号。 每一个脉冲只反映一个光敏元的受光情 况，脉冲幅度的高低反映 该光敏元受光的 强弱，输出脉冲的顺序可以反映光敏元的位

10、置， 这就起到图像传感器的作用。28人们说，SMART传感器代表着今后 传感器发展的总趋势，为什么？28、答：从SMART传感器的功能和 优点两方面来看功能自补偿功能：如非线性、温度误差响应时间等的补偿自诊断功能：如在接通 电源时自检微处理器和基本 传感器之间具有双向通信功能，构成一死循环工作系统信息存储和记忆功能数字量输出和显示优点：精度高，可通 过软件来修正非线性，补偿温度等系统误差，还可补偿随机误差， 从而使精度大为提高有一定的可 编程自动化能力。包括指令和 数据存储、自动调 零、自检等功能广。智能 传感器可以有多 种形式输出，通过串口、并口、面板数 字控制数或CRT显示，并配打印机保存

11、资料功能价格比大。在相同精度 条件下， 多功能智能传感器比一功能普通的传感器性能价格比大可见，SMART传感器代 表着今后传感器发展的总趋势。29、什么是系统误差？系统误差产生的原因是什 么？如何减小系统误差？29、答：当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按照一定的规律性 出现，则把这种误差称为系统误差。系统误差出现的原因有：工具误差：指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的 误差。方法误差：指由于对测量方法研究不够而引起的误差。定义误差：是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。理论误差：是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的误差。环境误差：是由于测量仪表工作

12、的环境（温度、气压、湿度等）不是仪表校验 时的标准状态，而是随时间在变化，从而引起的误差。安装误差：是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的 误差。个人误差：是指由于 测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。减小系统误差的方法：引入更正值法：若通过对测量仪表的校准，知道了仪表的更正值，则将测量结 果的指示值加上更正值，就可得到被 测量的实际值。替换法：是用可调的标准量具代替被 测量接入测量仪表，然后调整标准量具， 使测量仪表的指针与被测量接入时相同，则此时的标准量具的数值即等于被测量。差值法：是将标准量与被测量相减，然后测量二者的差值。正负误差相消法：是当测量仪表内部存在着固定方向的 误差因素时，可以改变 被测量的极性，作两次测量，然后取二者的平均 值，以消除固定方向的 误差因素。选择最隹测量方案：是指总误差为最小的测量方案，而多 数情况下是指选择合 适的函数形式及在函数形式确定之后，选择合适的测量点。五、论述