测试技术与传感器期末复习题

1、测试技术与传感器习题及答案第1章复习题 TOC o 1-5 h z 1、属于确定性信号的是（）CA,非平稳随机信号B,非各态历经性随机信号C.准周期信号D.各态历经性随机信号2、三角脉冲信号是（）AA.时域有限信号B.时域无限信号C.周期信号D.指数信号3、信号分析方法中，可以得到信号概率分布规律的是（）C（A.时域分析B.频域分析C.统计分析D.相关分析4、矩形脉冲信号是（）AA.时域有限信号B.时域无限信号C.周期信号D.指数信号5、反映信号的幅值波动程度的是（）CA.均值 B,均方值 C.方差 D.周期6、数字信号是（）DA.非确定性信号B,非物理可实现信号 C.单位阶跃信号D,离散 时

2、间信号7、对于信号f （t） = A sin1t+巴）+ A2Sin（E2t + *2）进行频域分析时，对应 于频率%的幅值是（）。BA. A B. A2C. D.A1a28、对于信号“。=人8$11十中1）十人2$的（6 21+中2）进行频域分析时，对应于频率外的幅值是（）B1 / 22A. A B. A. A B. A2C.A1A29、对于信号f (t) = A sin(M +卬i) + A2sin2t+卬2)进行频域分析时,对应 TOC o 1-5 h z 于频率%的幅值是()AA. A B. A C. D. A1A210、对于概率密度为P(f)的随机信号，其概率分布函数P(f)可以表示

3、为()AEA. P(f) = f p(f)df B. limlim Tf- 1 C. lim ep(f) D. ln( p( f)fPf |T-0 TfE. P(f)=P-二；f (t) 8 （极限误差）时则剔除。肖维勒准则，当某个测量值的残差绝对值AZ尹时，则剔除。其中心3,且随测量次数n的增大而增大。6 / 22格拉布斯准则，当某个测量值的残差绝对值M|AGb时，则剔除。其中G的取值随测量次数n和置信概率Pa。25、对某轴直径进行了五次测量，结果为：22.12、22.56、22.40、22.30、 22.45,试用格拉布斯准则判断其在置信概率为 Pa =95%条件下是否存 在粗大误差？（已

4、知：格拉布斯准则中当 月=0.95, n=5时，G=1.67）O ，一 1 5答：di =-L di =22.366 ,所以求得的五个测量值的残差为：Vi = -0.246, 5 i4V2 =0.194, V3 =0.034, V4 =-0.066, V5 =0.084；样本标准差为：0 s=0.166s 5-1 i JVi max = M =0.246 G%= O.278所以不存大粗大误差。第3章复习题1、实际测量值如果不满足线性规律，则（）CA .不能用线性分析的方法B.都可忽略非线性误差，采用直线拟合的方法进行线性化C.采用适当的方法进行补偿，进行线性化处理D.用最小二乘法进行线性拟合2

5、、安装在管道外部就能测其内部液体流量的传感器是（）DA.压电式传感器 B.热电偶传感器 C.光电式传感器 D.超声波 传感器7 / 223、当传感器的输入按同一方向连续多次变动时所得的特性曲线不一致的程度是指传感器的（）AA.重复性B,迟滞性C,灵敏度 D,线性度4、工作中无须外接电源就能直接产生电信号的传感器是（）AA,压电式传感器B,应变式传感器 C,半导体传感器 D,电容式传感器5、测量的输入输出关系曲线经线性化处理后将带来误差，这个误差 称为（）CA.粗大误差B.系统误差C,非线性误差D,随机误差6、对于严格线性传感器，其灵敏度（）CA.随输入增大而减小B.随输入增大而增大C.为常数D

6、.视具体传感器而定。7、对于一阶传感器，其时间常数与响应速度的关系是（）AA,时间常数越小则响应越快B,时间常数越小则响应越慢C,响应速度与时间常数无关D,关系不确定，响应速度还与输入频率等因素有关8、某拉力传感器，量程100kN,满量程输出电压为20V,非线性误差为0.1%,则当被测拉力为10kN时，测得电压应为（）CA. 100.1kN B. 20.1mV C. 20.02mV D. 20.001mV9、某拉力传感器，量程100kN,满量程输出电压为20V,非线性误8 / 22差为0.1%,当测得输出电压为4V时，则表示拉力为（A .20土 0.1kN B. 500.1kN C. 20 0

7、.02kN D. 20 0.001kN TOC o 1-5 h z 10、确定传感器的工作频率应当进行（）DA.静态标定B.时域分析C.频域分析D.动态标定11、传感器的线性度是指其输入、输出关系对于（）BA.真值的偏离程度B.理想线性关系的偏离程度C.平均值的偏离程度D.标准曲线的偏离程度12、对于一个传感器系统，表征被测量单位变化引起的输出变化量大小的基本特性是（）BA.线性度 B.灵敏度 C.迟滞性 D.重复性13、必需外接电源才能工作的传感器是（）DA.压电式传感器B.热电偶传感器 C.光电式传感器 D.电容式传感器14、传感器正反行程输入输出曲线不重合程度是指传感器的（）BA.重复性

8、B.迟滞性C.灵敏度 D.线性度15、研究传感器的动态特性时，标准正弦输入常用于进行信号的 分析。频域28、研究传感器的动态特性的标准输入有两种，即阶跃输入和 c正弦输入28、研究传感器的动态特性时，标准阶跃输入常用于进行信号的 析。时域9 / 2230、传感器由和转换元件组成。敏感元件33、传感器由敏感元件和转换元件组成，有时 也作为传感器组成的一部分。转换电路38、传感器的标定 是指利用较高等级的标准器具（或仪器、仪表）对传感器的特性进行刻度标定，或者说通过试验建立传感器的输入量与输出量之间的关系。40、传感器的线性度指传感器的输入/输出关系对于理想线性关系的 偏离程度。第4章复习题1、对

9、于应变式传感器，大多采用交流电桥作为测量转换电路是为了（）CA.更加灵敏 B,使用交流电更经济C,双向供电，有利于消除零漂D.有利于抑制温漂2、从原理上，膜片式微压传感器属于（）CA.热电偶传感器 B,压电式传感器 C,应变式传感器 D.霍尔传 感器3、四个应变片构成全桥测量电路，灵敏度为 E。，现将其中一个半桥 的两应变片用同阻值电阻取代，构成半桥测量电路，则灵敏度变为A. Eo B.A. Eo B.E0C.且D. 2Eo10 / 224、柱（筒）式传感器的测量转换电路中，通常将应变片叉开串接是 TOC o 1-5 h z 为了（）D（A.抑制温漂 B.抑制零漂 C,便于提高灵敏度D.有利于

10、减小弯 矩影响5、直的电阻丝绕成敏感栅后（）DA.应变状态改善了 B.灵敏度增加了 C,有利于温度补偿 D.灵敏 度反而降低了6、与金属应变片相比较，半导体应变片（）ADA.灵敏度更高B,灵敏度较低C,稳定性更好D,稳定性较差E.测量电路更容易7、应变式传感器工作电流（）ADEA,越大，越灵敏 B,越小，越灵敏 C,越大对传感器工作越有利D,越大，则零漂越大E.太大，则温漂及蠕变增加8、直流单臂电桥作为转换电路时（）ABCDA,不适用大量程B,较难实现温度补偿 C,不利于消除零漂D.电路简单成本低 E.误差小，精度高9、应变式传感器利用电阻应变片将应变转化为电阻变化的传感器通 称为应变式传感器

11、。10、已知某电阻应变片的电阻 R=200Q,灵敏度K=2.5,金属丝的电 阻温度系数。o =20父10上/七，线膨胀温度系数为 2=16父10/七，应变片附着于金属试件上，其线膨胀温度系数为 % =8父10 /3 试从湿度补偿角度说明其采用单臂电桥转换电路是否合理， 并说明原11 / 22因。答：单臂电桥要求具有自补偿性，否则在另一桥臂匹配一个与其相同温度虚应变的电阻。依题意：-K（飞 - 1） =2.5（8 10-6 -16 10-6）-20 10上 / C又：豆0 =20X10，故该应变片满足自补偿条件：豆0 = -K（Pg /），所 以采用单臂电桥转换电路合理。第5章复习题1、自感传感

12、器的测量电路有（）BCDA.直流电桥式B.交流电桥式 C.谐振式D.变压器电桥式 E.电 荷放大器式2、谐振式测量电路有谐振式调幅电路和谐振式 电路。调频3、相对于单个普通变隙式自感传感器，差动变隙式自感传感器（）AA.灵敏度提高一倍B.灵敏度降低为原来一半 C.线性度降低为原来一半D.温漂减小4、电涡流式传感器是基于定律，使线圈磁场内的导体产生电涡流，反作用于线圈，导致线圈阻抗变化。法拉第电磁感应5、为了消除零点残余电压的影响，差动变压器的后接电路常采用 整流电路和相敏检波电路。 差动6、互感式传感器常用于测量（）ABCDA.振动B.厚度C.应变D.加速度E.物质成份12 / 22 7、简述

13、自感式传感器的组成及工作原理。答：由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。线圈绕在铁芯上，铁芯和活动 衔铁之间有一定厚度的气隙，衔铁移动测气隙厚度变化，从而线圈电 感量变化，测出电感变化量就与衔铁位移恰好对应。8、简述变隙式自感传感器只能用于测量微小位移的原因。答：由于传感器的初始气隙厚度与灵敏度进似成反比例关系， 说明其 测量范围与灵敏度及线性度之间存在矛盾， 因此为保证测量精度，变 隙式自感传感器只能用于测量微小位移。9、试述电涡流式传感器的主要特点。答：电涡流式传感器具有测量范围大、灵敏度高、结构简单、抗干 扰能力强、可以非接触测量等优点。被测物体导电率越高，传感器的灵敏度越高。被测体形状对测量结

14、果也有影响，当被测体面积比传感器线圈 面积大得多时，传感器灵敏度基本不发生变化。测体面积小于传感器 线圈面积一半时，传感器灵敏度显著减少。第6章复习题1、变极距型电容式传感器灵敏度提高的方法有()AA.减小极板间的初始距离B,增大极板间的初始距离C.减小极板间的有效面积D,增大极板间的有效面积2、当极距较小时，变极距型电容器式传感器采用双介电层是由于()AA,防止电容器击穿B.增大线性度 C.提高灵敏度 D,减小13 / 22系统误差3、从工作原理上，电容式角位移传感器是（）DA,变极距型电容式传感器B,双介电层变极距型电容式传感器C,差动式变极矩型电容式传感器 D,变面积型电容式传感器4、变

15、介质型电容式传感器常用来测量（）ABCA.纸张厚度B,非导电介质湿度 C,水池液位 D.声音频率E.光 的颜色5、运算放大器的放大倍数非常大，且 很高，所以运算放大器可以作为电容式传感器的比较理想的测量电路。输入阻抗6、简述电容式传感器的主要类型。答：共有三类：变极距型、变面积型（1分）和变介电常数型。第7章复习题1、天然石英作为敏感元件常应用于（）ABA,压电传感器B,超声波传感器 C,霍尔传感器D,热电偶传感器E.电涡流式传感器2、以下材料具有压电性能的是（） ABCDEA.天然石英 B.压电B瓷C,硫化锌（ZnS） D,硫化镉（CdTe）E.碑化钱3、以下适用制作机器人的皮肤的大面积阵列

16、传感器，以感知压力和温度的是（）DA.天然石英B,压电陶瓷C,半导体压电材料D,高分子压电14 / 22材料PVDF4、压电传感器存在电荷泄露，因此不 适于（）AD *A.称重压力的静态测量 B.机床切削力动态测量 C.振动加速度测 量D.承力梁静应变测量E.振动速度测量5、压电效应具有性，所以压电传感器是一种典型的“双向传感器”。可逆6、压电陶瓷是人工制造的 压电材料。多晶7、与天然石英相比，压电陶瓷具有哪些特点？答：压电陶瓷具有压电常数大（1分），制造工艺成熟（1分），能方便地 制成不同形状（1分），成本低等特点（1分），但居里点比石英低，压电 常数的稳定性也没有石英晶体好（1分）。8、试

17、述压电传感器采用电压放大电路与电荷放大电路的区别。答：由于信号频率对于电荷放大器的输出电压幅值没有影响， 电荷 放大电路适合放大低频电压信号。 而采用电压放大电路时，对于低于 截止频率的压电信号，信号衰减严重。电压放大电路的信号输出与电缆电容有关， 采用不同电缆则需重新 标定，而电荷放大电路则与电缆电容无关，为使用带来方便。电荷放大电路的反馈电容精度和稳定性对测量精度有较大影响，所以要求更高精度的电容。第8章复习题15 / 221、以下说法中，属于霍尔元件产生不等位电势的原因有（）ABEA.电极安装不对称或不在同一等势面上B.半导体材料不均匀C.激励电极电压过大D.外加磁场强度过大E.激励电极

18、接触不良2、霍尔系数（）ABCA,是霍尔元件的一个重要参数B,由霍尔元件材料性质决定C.值越大，则霍尔元件灵敏度越高 D.与霍尔元件尺寸有关E.与激励电压有关3、霍尔效应 置于磁场内通电的导体在洛仑兹力作用下，会产生垂 直于电流方向的电动势，这一效应称为霍尔效应。4、简述霍尔元件的主要技术参数。答：额定激励电流和最大允许激励电流（1分）输入电阻和输出电 阻（1分）不等位电势和不等位电阻（1分）寄生直流电势（1分）霍 尔电势温度系数（1分）。第9章复习题1、光敏电阻受光照时（）BA.电阻值急剧变大B.电阻值急剧变小16 / 22C.产生一定方向电动势D.单向导通 TOC o 1-5 h z 2、

19、光纤旋涡流量传感器可用来测量（）DA,电涡流强度B.频率 C.波长D.流体流速3、既能实现材料内部无损检测，又能准确求出缺陷位置的是（）BA.透射式超声波探伤B,反射式超声波探伤C.红外传感器 D.热电偶传感器4、单模光纤与多模光纤相比较，则（）AA,单模光纤成本高，线性好，灵敏度高B.多模光纤传送距离较远C.多模光纤传输模式多，信号强D.多模光纤畸变小5、光敏电阻阻值的主要影响因素有（）CDEA,电压值B,电流C.入射光量D.入射光的频率E.温度6、红外传感器主要应用于（）ABCDA.红外辐射计B.搜索和跟踪系统 C.热成像系统D,红外测距和通信系统E.卫星定位系统7、关于光敏电阻的阻值，说

20、法正确的是（）BDEA,阻值为常数B.暗电阻通常较大 C,亮电阻通常较大D,阻值随光照强度和波长而变化E.亮电阻通常较小17 / 228、电荷耦合器件（）ABCDA.由若干个电荷耦合单元组成B.基本单元是MOS电容器C,具有存储、转移和逐一读出信号的电荷的功能D.简称CCD器件E.主要由感光部分和移位寄存器两部分组成9、利用光电导效应的敏感元件有（）ABCA.光敏电阻B,光敏二极管C.光敏晶体管 D,光电池E.光纤10、光电开关响应快，有非接触测量的特点，广泛用于（）BCDA.气体成分检测 B.产品计数C.料位检测 D.安全报警E.液体 浓度11、当纵波型超声波以某一角度入射另一固体介质界面上

21、时，会发生（）ABCDA.纵波反射 B,纵波折射C,横波反射 D,横波折射E.湮灭12、频率低于16Hz的机械波，称为 。次声波13、物体受光照产生一定方向 的现象，称为光生伏特效应。电动势14、频率在16Hz20kHz之间的机械波，称为 。声波15、频率高于20kHz的机械波，称为。超声波16、非功能性传感器，又称为传光型传感器，是利用其它敏感元件感 受被告测量变化，光纤作为信息的 。传输介质17、光敏电阻受一定波长的光照射时，阻值急剧变 。小18 / 2218、光电效应 指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量 而产生的电效应。19、红外辐射 红外辐射通称为红外线，是一种不可见光，因

22、其位于 电磁波谱中的红光以外，故称为红外线。20、简述光敏电阻的基本特性。答：伏安特性、光谱特性、温度特性、光照特性、频率特性。第10章复习题1、热电式传感器 是将温度变化转换为电量变化的元件或装置。2、热电偶的温差电势 热电偶导体中的自由电子在高温端具有较大的动能；电子从高温端向低温端扩散，因而高端带正电，低温端带负 电，形成静电场，并阻碍电子扩散。当扩散达到平衡时，两端产生一 个相应的电位差，称为温差电势。3、简述热电偶传感器的工作原理及主要特点。答：其基本原理是利用热电偶的热电效应， 将温度变化转换为热电势 变化。热电偶传感器结构简单，测温范围宽、热惯性小、准确度高、 应用广泛。4、简述

23、常用热电偶有哪些类型？答：钳镂-钳（S型）、银铭-银硅（K型）、银铭-考铜（E型）、钳镂30-钳镂6 （B型）、铜-康铜（T型）五种类型。第11章复习题1、湿敏传感器中湿敏元件选择的一般要求是（）ABCDEA,在各种气体环境下稳定性好19 / 22B,响应时间短C,寿命长D.有互换性E.耐污染和受温度影响小等2、半导体气敏元件（）ACDEA,适用于有毒气体检测和报警B,能精确测定气体成分C,添加物质不同，所能检测气体也不同D,能非常灵敏地感知某种气体的存在，哪怕浓度很低E.对气体的选择性较差4、湿敏传感器较其它物理量检测的传感器显得更困难是因为（）ABCA.空气中水蒸气含量较少B.液态水会使一些高分子材料和电解质材料溶解，形成酸或碱性环境，腐蚀湿敏材料C.湿信息的传递必须靠水与湿敏元件直接接触，因此湿敏元件不能 密封D.测量电路复杂，成本高E.湿敏材料不容易制做5、气敏传感器 是一种把气体中的特定成分和浓度检测出来，并将它转换成电信号的器件。6、简述半导体气敏传感器的主要优点及主要用途。20 / 22 答：半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应时间和恢复时间快、使用 寿命长以及成本低等优点。广泛应用在气体泄露报警、自动控制、自 动测试等方面。第