传感器试题及详解

一、选择题1、属于传感器静态特性指标的是〔A〕A、灵敏度B、阻尼比C、临界频率D、固有频率静态特性指标：灵敏度 滞差〔回程误差〕重复性有时候也会把量程归纳到静态特性里面2、在以下位移传感器中，既适合于测量大的线位移，又适合与测量大的角位移的是〔C〕A、电容式传感器 B、电感式传感器 C、光栅式传感器 D、电阻应变式传感器电容传感器，电感式传感器和电阻应变式传感器一般用在位移量小的场合。光栅式位移传感器多用于大位移量的测量。3去掉外力时电荷消逝，这种现象称为〔B〕A、压阻效应 B、压电效应C、应变效应D、霍尔效应压阻效应是引起电阻率变化压电效应是引起电荷变化应变效应是引起电阻变化压磁效应是引起磁导率变化霍尔效应的对象是半导体，产生霍尔效应的变化4、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测〔C〕A、温度B、温度差C、确定湿度D、相对湿度湿敏元件只能用于湿度的检测氯化锂湿敏元件检测的是相对湿度半导体陶瓷湿敏元件是检测相对湿度热敏电阻式元件用于检测确定湿度5、便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和〔A〕A、RC网络组成B、LC网络组成C、RL网络组成D、RLC网络组成有源滤波器是由运算放大器和RC网络组成的有源滤波器包括：一阶低通滤波器 二阶低通滤波器一阶高通滤波器 二阶高通滤波器带通滤波器 带阻滤波器6、适合于使用红外传感器进展测量的被测物理量是〔B〕A、转速B、温度C、厚度D、加速度红外传感器是利用外敏感器件测得红外光的变化以确定待测非电量红外光器件分为量子型和热释电型两类8、欲检测金属外表裂纹承受的传感器是(B)A、压磁式B、电涡式C、气敏式D、光纤式9、欲测量应力选择的传感器是(A)A、应变式B、压阻式C、光栅式D、霍尔式传感器依据工作机理分类式传感器、热电式传感器、光电传感器式等器构造变化，从而使输出电量变化。如光栅式、电容式、电感式等11、在压电加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是〔B〕A、压电元件B、质量块C、弹性元件D、基体压电元件把变形转换为与加速度成正比的电荷基体用来与被测物体连接，感受物体的振动弹性元件和质量块构成“弹簧-质量”系统质量块将加速度转化为惯性力12、在传感器及检测系统的静态特性指标中，表达其对输入量变化的反响力气的是〔C〕A、量程B、重复性C、灵敏度D、线性度量程是指在测量范围内的上限值和下限值之差重复性是屡次测量所得结果的不全都性指标线性度反响非线性误差的程度灵敏度表示传感器或检测系统对被测量变化的反响力气13、传感器中直接感受被测量的局部是〔B〕A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、调理电路转换元件将敏感元件输出的非电量转换为电信号转换电路是把电信号转换成便于输送的电量调理电路不属于传感器局部敏感元件直接感受被测物理量，以确定关系输出另一物理量14、信号的方差小，表示信号的〔A〕A、波动范围小B、波动范围大C、平均功率小D、平均功率大信号的均值表示信号中的常值重量或直流重量信号的概率密度函数表示信号的瞬时取值规律Px等于Tx除以(T0代尔塔)当T0趋近于无穷15、正常人的心电图信号为〔A〕A、模拟信号B、离散信号C、随机信号D、数字信号随机信号〔非确定信号的时域波形不确定，无法用数学关系式来描述，只能用概率统计方法描述离散信号是指其自变量在某些不连续数值时，输出信号才具有确定值数字信号是将离散信号的各离散点的幅值做离散化，并以二进制编码表示17、相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为〔B〕A、电火花干扰B、串扰C、共模噪声干扰D、差模噪声干扰串扰：相邻信号在导线上产生的干扰，将不同信号线分开，留出最大隔离空间来消退抑制22、通常在采样保持的输出级承受缓冲器，其作用是(D)A、提高放大倍数B、增加信号输出阻抗C、削减负载的输入阻抗D、增加负载的输入阻抗8-50b图中，电容C过大，充电时间长，会影响输出对输入的跟随特性，即在采样瞬间输出与输入有确定的误差，影响到采样精度输入级承受缓冲器减小了信号源的输出阻抗输出级承受缓冲器增加了负载的输入阻抗，提高保持电压的精度。24、周期信号的幅值谱表示的是直流重量和各次谐波重量的〔A〕A、幅值和频率的对应关系B、幅值和初相位的对应关系C、初相位和频率的对应关系D、幅值和初相位与频率的对应关系时域图形描述信号幅值随时间变化的关系幅值谱描述信号幅值与频率之间的关系相位谱描述信号幅值与相位之间的关系26、属于传感器时域动态特指标的是〔A〕A、阶跃响应B、固有频率C、临界频率D、阻尼比时域：阶跃响应，脉冲信号，时间常数〔为一阶参数〕频域：固有频率、阻尼比〔均为二阶参数；幅频特性33、在光栅位移传感器的区分方向的电路中，承受的信号相位差可取〔B〕A、0度B、90C、180D、360度0180度、360度，否则会消灭两路信号刚好相位差整数或者刚好相反。在实际细分电路中取两路信号90度。36、以下指标中，属于传感器动态特性指标的是〔D〕A、灵敏度B、线性度C、过载力气D、幅频特性37、以下测力传感器的类型中，属于发电型的是〔C〕A、电感式B、电容式C、压磁式D、应变式41、热电偶的热电动势包括接触电动势和温差电动势接触电动势和非接触电动势非接触电动势和温差电动势温差电动势和汤姆逊电动势30、为什么要把烧结型半导体陶瓷湿敏元件短时间加热到500摄氏度的高温？答：主要是为了去除油污、有机物和尘埃等恶劣气氛对器件的污染。31、说明触觉传感器在机电一体化系统中的主要作用。答：1)2)3)进展物体外形、尺寸缺陷的检测二、填空题1、热电偶传感器是利用热电效应工作的，回路中产生的热电动势是由两种不同导体产生的接触温差电动势组成。热电偶传感器在使用时必需保持冷端温度为0度或者恒定2、周期信号可用傅里叶级数来描述其频谱，而非周期信号可用傅里叶变换来描述其频谱。3、随机信号的相关函数是在时域描述其相关性，功率平谱密度函数是在频域描述其相关性。4带通低通滤波器5、应变式传感器在外力作用下发生机械变形，压阻式传感器在外力作用下其电阻率发生变化，两者都将引起输出电阻的变化。6、采样开关被接通的时间称为采样时间，采样开关被断开的时间称为保持时间，采样开关被接通和断开的时间之和为采样周期7、随着光导纤维的消灭，利用其传光性和传感性的光纤传感器成为比较突出的一项技术。8、光栅位移传感器的测量范围为标尺光栅的有效长度。9、没有始终流电桥，其四臂的受感电阻为R1、R2、R3、R4，在正确使用前提下，当被测物理量发生变化时，R1、R2增大，而R3、R4减小。那么在电桥中与R1相邻的电阻为R3R4。10、磁栅式位移传感器的磁头，只有在运动时才有感生电动势输出的磁头被称为动态或速度磁头。11、电感式位移传感器的电感量L是其几何参数、匝数和磁导率的函数。12。13、模拟信号在某一自变量连续变化的间隔内，信号的数值〔或幅值〕连续。14、假设某信号的均值，均值方差，则某标准差为均值反响随机信号的直流重量方差〔标准差〕反响随机信号的沟通重量均方差反响随机信号的强度或平均功率均方值的正平方根称为有效值20、压电传感器中的压电晶片既是传感器的 元件，又是传感器的转换元件。传感器不同其组成也不同，一般由敏感元件，转换元件，信号调理电路和关心电路等组成。磁感元件直接感受被测量转换元件将敏感元件的输出转换成便于传输和测量的电参量或电信号信号调理电路则对转换元件输出的信号进展转换放大，磁波，运算、调制等。20、应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的力〔或惯性。21、热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+273.1522〔或温度差〕有关。24、在传感器检测系统中，常用的显示方式有模拟显示、数字显示和图像显示。25、自相关函数又反映了原信号和将将原信号时移后的信号之间的相关程度。26、假设瞬变信号x(t)的频谱为X(f)，则信号ax(bt)(其中a,b均为正实数)的频谱为利用傅里叶变换性质的尺度转变特性尺度转变性质x(t)与X(f)，则x(kt)与[X(f/k)]/k。互换27、传感器的响应特性应在所测频率范围内保持不失真。28、在测量某一输入量的变化量时，输出量的变化量较小的传感器其灵敏度较低。29、线绕式电位计的阶梯特性限制了其区分力和精度。30、金属导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现象，称为金属的电阻 效应。31性的线性度得到改善。32、涡流式压力传感器具有良好的动态或动特性，适合于测量爆炸时产生的压力。33、人工视觉系统图像处理的方法有微分法和区域法。34、温度补偿中应用的数据处理方法有表格法和公式法〔或曲线拟合法〕35、传感器的中间转换电路将输出信号转换成易于测量和处理的电〔或电流或电压〕信号。36、周期信号频谱的特点是离散性、收敛性和谐波性。37、对于非确定信号，只能用 方法来描述它的规律。42称为重复性43、气敏传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器。44、硅芯片式流速传感器的输出信号与流速的平方根成线性关系。48、随机信号是指不能推想将来瞬时值，也无法用精准的数学关系式描述的信号。49、当信号的标准差变为原来的2倍时，信号的方差变为原来的 倍。方差的大小反映了随机信号对均值的分散成度，其正平方根称为标准差。50、周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和收敛性。三、简答题1、应变式传感器接入沟通电桥中，需要对哪些元件进展平衡调整？为什么？应变式传感器接入沟通电桥中，需要对电阻和电容元件进展平衡调整。，除了调电阻平衡外，还要调电容平衡。2、简述应变式测力传感器的工作原理？贴在弹性元件上应变片将应变转换为电阻的变化。定的电压或电流和力之间的对应关系，可测出力的大小或经过换算得出被测力3、答复与直线式感应同步器有关的以下问题：它由哪两个绕组组成？鉴相式测量电路的作用是什么？由固定绕组和滑动绕组组成检测感应电动势的相位，从而依据相位确定位移量的大小和方向。5、为什么对热电偶的参考端温度要承受确定的方法进展处理？一般有哪些处理方法？热电偶的输出电势仅仅反映出两个结点之间的温度差，为了使输出电势能正确反映被测对参考端温度承受确定的方法进展处理。2〕常用方法有：恒温法、温度修正法、电桥补偿法、冷端补偿法和电位补偿法等。6、说明压磁元件的工作原理。便会感应出电动势。7、说明热电偶式温度传感器中间定律的实际应用意义。体两端均为原参考端的温度，则可正确测出热电势。8、简述抱负运算放大器的特点。答：输入电阻为无穷大时，开环增益为无穷大；输出电阻为0，没有零点漂移。9、简述压磁式扭矩仪的工作原理。答：压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。依据磁弹效应，当轴受扭矩作用时变化，从而引起线圈感抗变化，通过测量电路即可确定被测扭矩大小。10、简述半导体热敏电阻的测温机理。〔降低时，电子—空穴对的浓度增高〔降低，导电性增加〔减弱，电阻率减小〔增大。11、试说明信号均值、方差、均方根的物理意义。弱；均方差描述信号的总体强弱，表示信号的平均值。12、什么是传感器的静态特性？试举出三个表征静态特性的指标。xy=f(x)称为传感器的静态特性。表征传感器静态特性的指标有线性度、灵敏度、重复性等。14如何削减这个影响？误差；为削减这个影响，应使负载电阻满足Rl>>R的条件，R为电位计本身电阻。16、简述液晶显示器〔LCD〕的应用特点。答：液晶显示器是一种低功耗器件；在智能化仪表或低功耗检测系统中应用广泛。17、什么是传感器的线性度？如何计算？答：传感器的输入输出特性的拟合直线与校准曲线不全都的程度称为传感器的线性度。其计算公式为：δ=〔ΔL最大值确实定值〕/Y100%。18、简述如以以下图磁变式加速度传感器的工作原理。答：壳体与被测件固定在一起，当有加速度时，质量块受力，悬臂梁弯曲，应变片变形便可测出力的大小；在m大小时，便可测得加速度的大小。19、简述金属导体材料形成温差电动势的机理。有关的电位差。21、人工视觉系统识别物体前，计算机如何猎取该物体的光明度信息？答：计算机借助A/D转换器将光明度信息数字化，从而形成由像素组成的数字图像。22、在设计计算机数据采集系统时，选择模数转换器应考虑的主要指标是什么？答：区分率、相对精度、转换器。23、选用传感器是要考虑哪些环境参数？答：允许使用的工作温度范围及环境压力、环境振动和冲击等参数。24、一般状况下，如何表示传感器的稳定性？差异来表示。25、简要说明人工视觉系统的硬件构成。答：一般由图像输入、图像处理、图像存储和图像输出四个子系统组成。26、简述电荷放大器的特点以及电荷放大器与压电传感器连接时的特点。答：电荷放大器的特点：增益高、输入电阻大。与压电式传感器相连时，其输出电压与压电元件的输出电荷成正比；电缆电容影响小。27、写出采样定理的数学表达式，并简要答复采样定理在实际应用中的意义。答：采样定理：fs>2Fh(或：采样频率应大于采样信号频率中的最高频率重量的2倍)在实际信号采集中，假设不满足采样定理，将会丧失信息或使信号失真。28、简述亮度式温度传感器的工作原理。标准辐射体的亮度进展比较。30、为什么要把烧结型半导体陶瓷湿敏元件短时间加热到500摄氏度的高温？答：主要是为了去除油污、有机物和尘埃等恶劣气氛对器件的污染。31、说明视觉传感器在机电一体化系统中的作用。答：1〕进展位置检测进展图像识别3)进展物体外形、尺寸缺陷的检测32、举例说明什么是物性型传感器？什么是构造传感器？电传感器式、光电传感器式等构造型传感器是利用物理学中的场的定律和运动定律等构成的的构造变化，从而使输出电量变化。如光栅式、电容式、电