广西某大学传感器与检测技术期末考试复习题

传感器与检测技术期末考试复习题库

一.单选题（共68题）

1、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）

A、光电式传感器

B、电容式传感器

C、压电式传感器

D、磁电式传感器

正确答案：A

2、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）

A、变极板面积型

B、变极距型

C、变介质型

D、容栅型

正确答案：D

3、用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

A、传递函数

B、互相关函数

C、互谱密度函数

D、相干函数

正确答案：D

4、对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程。

A、越大；

B、越小；

C、不变。

正确答案：B

5、用三台压力计分别对某个压力为120KPa的容器压力进行等精度测量，三台压

力计测量所得数据如下，其中准确度最高的是C

A、120,91,120.92,120.88,120.89,120,90,120.90

B、120,61,120.42,119,63,119,40,120,18,119.98、

C、120,01,120,02,119.98,119.99,120.02,119.95>

正确答案：C

6、采用对称测量法测量，可以减小或消除()的影响

A、随机误差

B、恒值系统误差

C、线性变化系统误差

正确答案：C

7、

在同一测量条件下，对同一被测量作多次重复测量，每次测量所得的测得值都不

一致，由此产生的误差是。

A、随机误差；

B、系统误差；

C、粗大误差。

正确答案：A

8、用三台压力计分别对某个压力为120KPa的容器压力进行等精度测量，三台压

力计测量所得数据如下，其中精密度最高的是()

A、120.91,120.92,120,88,120.89,120.90,120.90

B、120,61,120.42,119,63,119.40,120.18,119.9、

C、120,01,120.02,119.98,119.99,120,02,119.95、

正确答案：A

9、一阶系统的动态特性参数是。

A、固有频率

B、阻尼比

C、时间常数

D、灵敏度

正确答案：C

10、影响压电式加速度传感器低频响应能力的是

A、电缆的安装与固定方式

B、电缆的长度

C、前置放大器的输出阻抗

D、前置放大器的输入阻抗

正确答案：D

11、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RC吸收

电路，其作用是()

A、抑制共模噪声

B、抑制差模噪声

C、克服串扰

D、消除电火花干扰

正确答案：D

12、在自感式传感器中，非线性误差最大的是()

A、单端变气隙型自感式传感器

B、差动变气隙型自感式传感器；

C、单端变面积型自感式传感器

D、差动变面积型自感式传感器；

正确答案：A

13、用S型热电偶与分度号为S的显示仪表配套测温，采用KC型补偿导线来连

接热电偶和显示仪表，仪表的机械零点调整在冷端温度tOC刻度处，当仪表的指

示值为900c时，则被测的实际温度。

A、等于900℃；

B、高于900℃

C低于900℃。

正确答案：C

14、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于

A、光电式传感器

B、电容式传感器

C、压电式传感器

D、磁电式传感器

正确答案：A

15、信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁

带，也可达到分析的目的。

A、重放速度放快

B、重放速度放慢

C、重放速度不变

D、多放几次

正确答案：B

16、固体半导体摄像元件CCD是一种

A、PN结光电二极管电路

B、PNP型晶体管集成电路

C、MOS型晶体管开关集成电路

D、NPN型晶体管集成电路

正确答案：C

17、平稳随机过程必须。

A、连续

B、统计特征与时间无关

C、各态历经

D、统计特征等于时间平均

正确答案：B

18、照射的光强越大，光敏电阻。

A、电阻值越小；

B、电阻值越大；

C、所产生的电势越小；

D、所产生的电势越大。

正确答案：A

19、影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）

A、电缆的安装与固定方式

B、电缆的长度

C、前置放大器的输出阻抗

D、前置放大器的输入阻抗

正确答案：D

20、平稳随机过程必须。

A、连续

B、统计特征与时间无关

C、各态历经

D、统计特征等于时间平均

正确答案：B

21、不能用确定的数学公式表达的信号是信号。

A、复杂周期

B、非周期

C、瞬态

D、随机

正确答案：D

22、一阶系统的阶跃响应中，超调量。

A、存在，但＜5%

B、存在，但＜1

C、在时间常数很小时存在

D、不存在

正确答案：D

23、周期信号的自相关函数必为（）

A、周期偶函数

B、非周期偶函数

C、周期奇函数

D、非周期奇函数

正确答案：A

24、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是

A、压力

B、力矩

C、温度

D、厚度

正确答案：C

25、在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的

是传感器。

A、电容式

B、压电式

C、电阻式

D、电涡流式

正确答案：D

26、对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程（）。

A、越大

B、越小

C、不变

正确答案：B

27、变间隙式电容传感器配用运算放大器式测量电路，则输出电压Uo与电容传

感器的极板间隙do

A^成正比；

B、成反比；

C、无关。

正确答案：A

28、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）

A、压力

B、力矩

C、温度

D、厚度

正确答案：C

29、用S型热电偶与分度号为S的显示仪表配套测温，采用KC型补偿导线来连

接热电偶和显示仪表，仪表的机械零点调整在冷端温度tO°C刻度处，当仪表的指

示值为900℃时，则被测的实际温度（）o

A、等于900c

B、高于900℃

C、低于900℃

正确答案：C

30、不能用确定的数学公式表达的信号是信号。

A、复杂周期

B、非周期

C、瞬态

D、随机

正确答案：D

31、在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△YW0.01,本次采样

值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Yn应选为（）

A、0.301

B、0.303

C、0.308

D、0.315、

正确答案：A

32、半导体应变片适用于测量小应变其主要原因是。

A、应变灵敏系数大；

B、电阻温度系数大；

C、电阻率大；

D、具有非线性特性；

正确答案：A

33、在同一测量条件下，对同一被测量作多次重复测量，每次测量所得的测量值

都不一致，由此产生的误差是（）。

A、随机误差；

B、恒值系统误差；

C、周期性系统误差；

D、累进性系统误差；

正确答案：A

34、属于传感器动态特性指标的是

A、重复性

B、线性度

C、灵敏度

D、固有频率

正确答案：D

35、对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程（）

A、越大

B、越小

C、不变

正确答案：B

36、迟滞小的检测装置，其非线性误差。

A、必定小；

B、必定大；

C、可能小，也可能大。

正确答案：C

37、电阻应变片的输入为。

A、力

B、应变

C、速度

D、加速度

正确答案：B

38、用来表征检测装置在输入量同方向变化（正行程或反行程）输出输入特性曲

线不一致程度的静态性能指标是（）。

A、线性度

B、灵敏性

C、迟滞

D、重复性

正确答案：D

39、变间隙式电容传感器配用运算放大器式测量电路，则输出电压Uo与电容传

感器的极板间隙d()。

A、成正比

成反比

C、无关

正确答案：A

40

用补偿导线来连接热电偶和显示仪表，其主要目的是()。

A、实现冷端温度补偿

B、将冷端延伸到一个温度比较稳定的地方

C、便于连接

正确答案：B

41、若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换

器能分辨出的最小输入电压信号为

A、1.22mV

B、2.44mV

C、3.66mV

D、4.88mV

正确答案：B

42、在自感式传感器中，非线性误差最大的是。

A、单端变气隙型自感式传感器；

B、差动变气隙型自感式传感器；

C、单端变面积型自感式传感器；

D、差动变面积型自感式传感器；

正确答案：A

43、若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换

器能分辨出的最小输入电压信号为（）

A、1.22mV

B、2.44mV

C、3.66mV

D、4.88mV

正确答案：B

44、变面积型自感式传感器采用差动结构可以。

A、大大减小非线性误差；

B、提高灵敏度；

C、消除零点残余电压；

D、扩大测量范围。

正确答案：B

45、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RC吸收

电路其作用是

A、抑制共模噪声

B、抑制差模噪声

C、克服串扰

D、消除电火花干扰

正确答案：D

46、迟滞小的检测装置，其非线性误差0。

A、必定小

B、必定大

C、可能小，也可能大

正确答案：C

47、用普通万用表测量电阻值，由于没有反复调整零点而产生的误差是。

A、随机误差；

B、定值系统误差；

C、变值系统误差；

D、粗大误差。

正确答案：B

48、照射的光强越大，光敏电阻（）。

A、电阻值越小

B、电阻值越大

C、所产生的电势越小

D、所产生的电势越大

正确答案：A

49、光电管的光谱特性主要决定于（）的特性。

A、入射光

B、阳极材料

C、光电阴极材料

正确答案：C

50

对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程。

A、越大；

B、越小；

C、不变。

正确答案：B

51、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（）

A、两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

B、两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C、两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D、两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

正确答案：C

52、在被测应变较大时，应选用。

A、金属电阻应变片

B、半导体应变片

C、固态压阻器件

正确答案：A

53、在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△YW0.01,本次采样

值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Yn应选为

A、0.301

B、0.303

C、0.308

D、0.315、

正确答案：A

54、周期信号的自相关函数必为

A、周期偶函数

B、非周期偶函数

C、周期奇函数

D、非周期奇函数

正确答案：A

55、用普通万用表测量电阻值，由于没有反复调整零点而产生的误差是()o

A、随机误差

B、定值系统误差

C、变值系统误差

D、粗大误差

正确答案：B

56、在被测应变较大时，应选用。

A、金属电阻应变片；

B、半导体应变片；

C、固态压阻器件。

正确答案：A

57、测量范围大的电容式位移传感器的类型为

A、变极板面积型

B、变极距型

C、变介质型

D、容栅型

正确答案：D

58、在同一测量条件下，对同一被测量作多次重复测量，每次测量所得的测得值

都不一致，由此产生的误差是（）

A、随机误差

B、系统误差

C、粗大误差

正确答案：A

59、光电管的光谱特性主要决定于的特性。

A、入射光；

B、阳极材料；

C、光电阴极材料。

正确答案：C

60固体半导体摄像元件CCD是一种（）

A、PN结光电二极管电路

B、PNP型晶体管集成电路

C、MOS型晶体管开关集成电路

D、NPN型晶体管集成电路

正确答案：C

61、为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用放大器。

A、电压

B、电荷

C、微分

D、积分

正确答案：B

62、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

A、两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

B、两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C、两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D、两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

正确答案：C

63、属于传感器动态特性指标的是()

A、重复性

B、线性度

C、灵敏度

D、固有频率

正确答案：D

64、一阶系统的动态特性参数是。

A、固有频率

B、阻尼比

C、时间常数

D、灵敏度

正确答案：C

65、采用对称测量法测量，可以减小或消除的影响。

A、随机误差；

B、恒值系统误差；

C、线性变化系统误差；

D、周期性变化系统误差；

正确答案：C

66、变面积型自感式传感器采用差动结构可以()o

A、大大减小非线性误差

B、提高灵敏度

C、消除零点残余电压

D、扩大测量范围

正确答案：B

67、系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到

的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为。

A、回程误差

B、绝对误差

C、相对误差

D、非线性误差

正确答案：A

68、用补偿导线来连接热电偶和显示仪表，其主要目的是。

A、实现冷端温度补偿；

B、将冷端延伸到一个温度比较稳定的地方；

C、便于连接。

正确答案：B

二.多选题（共1题）

1、半导体应变片适用于测量小应变其主要原因是（）。

A、应变灵敏系数大

B、电阻温度系数大

C、电阻率大

D、机械强度低

E、具有非线性特性

F体积小

正确答案：AD

三.填空题（共14题）

1、调制盘的作用是通过“斩光”将恒定的红外辐射变成的辐射，而前置放

大器的作用是进行和变换。

正确答案：

第一空：变化；信号放大；阻抗

2、热电阻的功能是将转换为。热电偶的功能是

将转换为。在工业生产过程中，一般

在时采用热电阻；在时采用热电偶。

正确答案：

第一空：被测温度的变化；电阻值的变化；被测温度的变化；热电势；被测温

度较低（V600C）；被测温度较高（＞300℃）

3、某静态灵敏度k=3的一阶检测装置，已知其在单位阶跃信号作用后t=2s时

的输出值y(t)=2.594,则该检测装置的时间常数I=，传递函数H(S)

=，单位阶跃响应在t=Os时的值y(0)=，在t=Ts时的值y(T)

=，稳态值y(8)=。

正确答案：

第一空：1s；3/(1+s)；0；1.896；3、4、传感器采用差动结构，不仅能

够减小误差，还能够提高和减小的影响。

正确答案：

第一空：非线性；灵敏度；环境干扰

5、光栅位移传感器的栅距越小，则其测量精度越，为了辨别位移的方向，光

栅传感器至少需要安装个光电元件。

正确答案：

第一空：高；2

6、热电阻的功能是将转换为。热电偶的功能是将转换为。

在工业生产过程中，一般在时采用热电阻；在时采用热

电偶。

正确答案：

第一空：被测温度的变化;被测温度的变化;热电势;被测温度较低(V600C)；被

测温度较高(>300℃)

7、差压式流量计通常由元件、和三部分组成；电磁流量计是利

用进行测量的，它只能测量流体的流量。

正确答案：

第一空：节流；引压管路；差压计；电磁感应定律；导电性

8、在各种电信号的测量中，频率的测量精度通常于电压、电流的测量精度,

频率计的基本工作原来是：当测量到在时间段T内被测信号的脉冲个数为N时,

则被测信号的频率为。

正确答案：

第一空：高；f=N/T

9、CSY2000检测技术实验台上的旋转台的转速为转/分(可调)，而振动源

的振动频率为Hz(可调)

正确答案：

第一空：240；l~30Hz

10、已知某系统误差的表达式为£(t)=3sin2t,则该误差属于周期性性系统误

差，可在测量中采用半周期法予以消除或减少。

正确答案：

第一空：周期性；半周期

11、传感器采用差动结构，不仅能够减小，还能够提高和减

小

正确答案：

第一空：非线性误差；测量灵敏度；环境干扰

12、某静态灵敏度k=3的一阶检测装置，已知其在单位阶跃信号作用后t=2s

时的输出值y(t)=2.594,则该检测装置的时间常数t,传递函数H

(S)=,单位阶跃响应在t=0s时的值y(0)=，在t=

Ts时的值y(T)=,稳态值y(8)=。

正确答案：

第一空：1s；3/(1+s)；0；1.896；3

13、某金属电阻应变式压力传感器由弹性敏感元件、金属电阻应变片和测量电桥

组成。该传感器的弹性敏感元件为膜片，应变片作为粘贴在膜片上。在

被测压力作用下，膜片将产生变形，而使发生变化，应变片则将的

变化转换为的变化。应变片接入测量电桥，测量电桥将的变化

转换为的变化而作为输出信号。

正确答案：

第一空：转换元件；应变；应变；应变片电阻值；应变片电阻值；输出电压

14、某金属电阻应变式压力传感器由弹性敏感元件、金属电阻应变片和测量电桥

组成。该传感器的弹性敏感元件为膜片，应变片作为粘贴在膜片上。在

被测压力作用下，膜片将产生变形，而使发生变化，应变片则将的变

化转换为的变化。应变片接入测量电桥，测量电桥将的变化转换

为的变化而作为输出信号。

正确答案:

第一空：转换元件；应变；应变；应变片电阻值；应变片电阻值；输出电压

四.判断题（共15题）

1、标准热电偶的分度表是根据热电偶的冷端温度为100°C时制成的。

正确答案：X

2、用K型热电偶与显示仪表配套测温，仪表的机械零点调整在0C刻度处，热

电偶的冷端温度为40C,当仪表的指示值为825c时，则被测温度为825+40=

865℃0

正确答案：X

3、将四片金属电阻应变片粘贴在被测试件上，再把它们接入测量电桥的四个桥

臂，这样就可使桥路的输出电压与输入应变成线性关系，而且还可实现温度补

偿。

正确答案：X

4、标准偏差是一个具体的误差值，它表示等精度测量中随机误差的大小。

正确答案：X

5、材料的电阻温度系数越大，用该材料制成的热电阻的测温灵敏度越高。

正确答案：J

6、用K型热电偶与显示仪表配套测温，仪表的机械零点调整在0℃刻度处，热

电偶的冷端温度为40C,当仪表的指示值为825c时，则被测温度为825+40=

865℃□

正确答案：X

7、用格拉布斯准则处理粗大误差，每次只能舍弃一个最大的异常数据。

正确答案：V

8、将四片金属电阻应变片粘贴在被测试件上，再把它们接入测量电桥的四个桥

臂，这样就可使桥路的输出电压与输入应变成线性关系，而且还可实现温度补偿。

正确答案：X

9、算术平均值的标准偏差与测量次数n的开平方成反比，测量次数越多，算术

平均值的标准偏差越小，测量结果就越精密，因此可用无限地增加测量次数的办

法提高测量结果的精密度。

正确答案：X

10、电涡流传感器的涡流渗透深度与传感器线圈的激磁电流的频率无关。

正确答案：X

11、标准偏差是一个具体的误差值，它表示等精度测量中随机误差的大

小。

正确答案：X

12、算术平均值的标准偏差与测量次数n的开平方成反比，测量次数越多，算术

平均值的标准偏差就越小，测量结果就越精密，因此，可以用无限地增加测量次

数的办法来提高测量结果的精密度。

正确答案：X

13、某数字电压表的在校准后在2V量程上对某电压源进行9次等精度重复测量,

由多次重复测量引起的不确定分量应采用A类评定方法。

正确答案：V

14、材料的电阻温度系数越大，用该材料制成的热电阻的测温灵敏度越

高。

正确答案：X

15、电磁流量计可用于测量非导电性流体的流量。

正确答案：X

五.简答题（共4题）

1、使用超声波传感器测量具有较强的挥发性和腐蚀性的液体（例如氨水、石油

液化气等）的液位，请画，因此将超声波探头安装在容器底部以液体为声波传输

的介质进出测量的示意图，并简要说明测量的原理。

正确答案：

因为被测液体为挥发气体且具有腐蚀性行测量，不仅可以减少空气波动对测量精

度的影响，而且探头不容易被腐蚀，寿命较长。

收发一体探头1发出的超声脉冲到达介质液面与容器底部时均会发生反射，测量

探头1的接收头接收两次反射超声脉冲的时间间隔△上即可求出探头与液面之

间的距离，如图所示。

L=VXAT/2,即：Ll=（D/Tl）XAT/2o其中，V为超声波在液体中的传播的速

度，V=D/T1,而T1为探头2发射超声波到探头3接收到超声波的时间差

2、电阻应变式荷重传感器通常采用如图6所示的实心圆柱和粘贴在圆柱上的电

阻应变片构成。若需要充分考虑传感器的温度误差、线性度、灵敏度等因素，请

回答：①应在圆柱上粘贴多少片应变片？请在图上画出应变片的粘贴方式；②此

类传感器通常应用于哪些场合?

正确答案:

柱型电阻应式变力传感器由柱型弹性敏感元件和粘贴在其表面上的电阻应变片

构成，为了减小非线性误差和进行温度误差补偿，并提高测量灵敏度，应采用4

片参数相同的应变片，其中一半应变片（R1和R4）沿轴向粘贴，感受轴向应变,

另一半（R2和R3）沿径向粘贴，感受径向应变，从而构成差动结构，然后将这

4片应变片按下图所示接法接入电桥电路，构成差动全桥。此类传感器用于对精

度要求不高的大载荷进行测量，常用于地磅等测量器具中。

RIR2

3、选择合适的传感器设计一种用于检测同步电动机转子的转速和转子初始位置

的系统，要求系统具有较强的抗电磁干扰能力，并简述系统的设计原理。

正确答案：

可采用绝对式光电编码器设计该检测系统，其测量原理为：

电动机转动时带动光电编码器的码盘转动，使得码盘上的光敏元件上接收到明暗

交替的光信号，从而输出电脉冲，脉冲的频率反映了电机转动的速度（频率越高

转速越快）；同时，当电机停止转动时，通过读取码盘上各个光电元件输出的信

号编码，即可判定出转子的初始位置。光电编码器采用光敏元件作为传感器，不

容易受到电磁干扰，满足题目设计的要求。

（答案不唯一，如有其他方法，只要叙述合理即可得分。

4、选择合适的传感器设计一个子弹飞行速度检测系统，要求检测系统对子弹的

飞行过程不产生干扰。请画出系统原理图，并简述系统的测量原理。

正确答案：

光探测器

A光探测器B可采用如图所示的

光电靶（光幕），当子弹切断光线时，会使光探测器输出一个脉冲信号，使用测

时仪测出子弹经过A、B两个光探测器时产生的两个脉冲信号的时间差t,则子

弹的飞行速度为：v=L/t,其中L为两个光源之间的距离。

为了减少噪声以及脉冲信号边沿毛刺信号对时间测量精度的影响，可对A、B两

个脉冲信号进行互相关运算处理来求出二者之间的时间差t。

（如果使用其它方法进行测量，只有方法合理，叙述正确，也可得分。）

六.计算题（共4题）

1、用卡尺等精度测量某工件的厚度9次，并确认测量已排除系统误差和粗大误

差，测得值为:1.33,1.36,1.34,1.32,1.38,1.39,1.35,1.34,1.31mm。若

取定置信概率P=0.99,试写出测量结果。

t分布表

0.950.99

82.30603.3554

92.26223.2498

102.22813.1693

正确答案:

因标准差事先未知，置信因子z按t分布确定。

取定置信概率p=o.95,显著水平a=0.05,自由度Y=n—1=9—

因子Z=2.306。

测量的算术平均值为x=1.32+1.36+1.31+1.34+1.38+1.39+1.35+1.34+1.3°二

'.一9

由贝塞尔公式得算术平均值的标准差为

x2

=j==J(-nE(/~^):J/-:0.0101mm

y/n\n(n-Y)/=1

故测量的极限误差①11m=Z.s7=2.306x0.0101=0.0233mm

故测量结果可表示为x=x±6-hm=1.343±0.0233mm(P=0.95)

2、热电阻测温电路,Rt为PtlOO伯电阻，采用三线制接法；已知Rl=10kQ,R2=5k

。，R3=10kQ,电源E=12伏。请回答：

①热电阻采用三线制接法的目的是什么？

②若要求温度为0℃时电桥的输出电压为0,则Ra的电阻值应为多大？

③若被测温度为200℃,则电桥的输出电压为多少？

粕热电阻分度表分度号：PtlOO（Q）

170℃180℃190℃200℃210℃

164.76168.46172.16175.84179.51

正确答案：

2.解：（1）三线制接法是为了减小引出线和连接导线电阻的影响，i

（2）温度为0C时，热电阻Rt=lOOC,为了使电桥平衡

Ra=5-0.1=4.9kO0（3分）

（3）输出电压为u0=（』-----R.+RJ_再二（』—--

R,1+R,3R2,+Ra+Rt10+10!

由PtlOO分度表可知,当温度值为200C时，Rt=0.175k。,

Uo=-0.03722V=-37.22mVo（4分）

3、用热电阻测温时，温度T与输出电压U的关系如下表所示，请使用基于最小

二乘法的一元线性回归，计算出当输出电压为5.0V时温度T的大小。

T(℃)5060708090100

u（v）8.87.25.53.72.30.1

正确答案：

解：

使用基于最小二乘法的一元线性回归求出电压-温度关系的最小二乘直线为：

U=-0.1714*T+17.4571,或T=-5.82*U+101.76（4分）

则当输出电压为5.0V时温度T=-5.82*5+101.76=72.66℃（6分）

4、

若要测量如图9所示的两轴孔的轴心距3已知二

为：crd=3jum>。小=4〃①、crL=5jum

种测量,案？②试确定最佳的测量方案。

填写答案

正确答案:

1.解：（1）测量轴心距可用3种方法，用公式描述分别为：①£=

22

②£=4+4+^；③£="+七（3分）

-2222

（2）分别计算三种方法的总标准差：

①”“图立0％+图3=/'夕+©力+国—加

J12X62+^x3:+(g)x"=6.96〃加

=5.52/dm

由以上计算可知，其中方法③的总标准差最小，故选用方法③。（7分）

传感器与检测技术

一.单选题（共68题）

1、系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到

的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为。

A、回程误差

B、绝对误差

C、相对误差

D、非线性误差

正确答案：A

2、若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换

器能分辨出的最小输入电压信号为

A、1.22mV

B、2.44mV

C、3.66mV

D、4.88mV

正确答案：B

3、对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程（）

A、越大

B、越小

C、不变

正确答案：B

4、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

A、两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

B、两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C、两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D、两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

正确答案：C

5、平稳随机过程必须。

A、连续

B、统计特征与时间无关

C、各态历经

D、统计特征等于时间平均

正确答案：B

6、照射的光强越大，光敏电阻。

A、电阻值越小；

B、电阻值越大；

C、所产生的电势越小；

D、所产生的电势越大。

正确答案：A

7、固体半导体摄像元件CCD是一种（）

A、PN结光电二极管电路

B、PNP型晶体管集成电路

C、MOS型晶体管开关集成电路

D、NPN型晶体管集成电路

正确答案：C

8、一阶系统的动态特性参数是。

A、固有频率

B、阻尼比

C、时间常数

D、灵敏度

正确答案：C

9、信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁

带，也可达到分析的目的。

A、重放速度放快

B、重放速度放慢

C、重放速度不变

D、多放几次

正确答案：B

10、用补偿导线来连接热电偶和显示仪表，其主要目的是。

A、实现冷端温度补偿；

B、将冷端延伸到一个温度比较稳定的地方；

C、便于连接。

正确答案：B

11、不能用确定的数学公式表达的信号是信号。

A、复杂周期

B、非周期

C、瞬态

D、随机

正确答案：D

12、光电管的光谱特性主要决定于（）的特性。

A、入射光

B、阳极材料

C、光电阴极材料

正确答案：C

13、用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

A、传递函数

B、互相关函数

C、互谱密度函数

D、相干函数

正确答案：D

14、用来表征检测装置在输入量同方向变化（正行程或反行程）输出输入特性曲

线不一致程度的静态性能指标是（）。

A、线性度

B、灵敏性

C、迟滞

D、重复性

正确答案：D

15、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RC吸收

电路其作用是

A、抑制共模噪声

B、抑制差模噪声

C、克服串扰

D、消除电火花干扰

正确答案：D

16、属于传感器动态特性指标的是（）

A、重复性

B、线性度

C、灵敏度

D、固有频率

正确答案：D

17、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）

A、变极板面积型

B、变极距型

C、变介质型

D、容栅型

正确答案：D

18、影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）

A、电缆的安装与固定方式

B、电缆的长度

C、前置放大器的输出阻抗

D、前置放大器的输入阻抗

正确答案：D

19、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（）

A、两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

B、两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C、两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D、两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

正确答案：C

20、在同一测量条件下，对同一被测量作多次重复测量，每次测量所得的测量值

都不一致，由此产生的误差是（）o

A、随机误差；

B、恒值系统误差；

C、周期性系统误差；

D、累进性系统误差；

正确答案：A

21、用S型热电偶与分度号为S的显示仪表配套测温，采用KC型补偿导线来连

接热电偶和显示仪表，仪表的机械零点调整在冷端温度tOC刻度处，当仪表的指

示值为900c时，则被测的实际温度（）。

A、等于900℃

B、高于900℃

C、低于900℃

正确答案：C

22、用普通万用表测量电阻值，由于没有反复调整零点而产生的误差是（）o

A、随机误差

B、定值系统误差

C、变值系统误差

D、粗大误差

正确答案：B

23、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RC吸收

电路，其作用是()

A、抑制共模噪声

B、抑制差模噪声

C、克服串扰

D、消除电火花干扰

正确答案：D

24、在被测应变较大时，应选用。

A、金属电阻应变片

B、半导体应变片

C、固态压阻器件

正确答案：A

25、为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用放大器。

A、电压

B、电荷

C、微分

D、积分

正确答案：B

26、用三台压力计分别对某个压力为120KPa的容器压力进行等精度测量，三台

压力计测量所得数据如下，其中精密度最高的是()

A、120,91,120.92,120,88,120.89,120,90,120.90

B、120,61,120.42,119.63,119.40,120.18,119.9、

C、120,01,120.02,119.98,119.99,120.02,119.95、

正确答案：A

27、用S型热电偶与分度号为S的显示仪表配套测温，采用KC型补偿导线来连

接热电偶和显示仪表，仪表的机械零点调整在冷端温度to℃刻度处，当仪表的指

示值为900c时，则被测的实际温度。

A、等于900C；

B、高于900℃

C>低于900℃。

正确答案：C

28、变间隙式电容传感器配用运算放大器式测量电路，则输出电压Uo与电容传

感器的极板间隙do

A、成正比；

B、成反比；

C、无关。

正确答案：A

29、采用对称测量法测量，可以减小或消除的影响。

A、随机误差；

B、恒值系统误差；

C、线性变化系统误差；

D、周期性变化系统误差；

正确答案：C

30、变面积型自感式传感器采用差动结构可以。

A、大大减小非线性误差；

B、提高灵敏度；

C、消除零点残余电压；

D、扩大测量范围。

正确答案：B

31、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）

A、压力

B、力矩

C、温度

D、厚度

正确答案：C

32、照射的光强越大，光敏电阻（）。

A、电阻值越小

B、电阻值越大

C、所产生的电势越小

D、所产生的电势越大

正确答案：A

33、属于传感器动态特性指标的是

A、重复性

B、线性度

C、灵敏度

D、固有频率

正确答案：D

34、对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程

A、越大；

B、越小；

C、不变。

正确答案：B

35、电阻应变片的输入为。

A、力

B、应变

C、速度

D、加速度

正确答案：B

36、固体半导体摄像元件CCD是一种

A、PN结光电二极管电路

B、PNP型晶体管集成电路

C、MOS型晶体管开关集成电路

D、NPN型晶体管集成电路

正确答案：C

37、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）

A、光电式传感器

B、电容式传感器

C^压电式传感器

D、磁电式传感器

正确答案：A

38、迟滞小的检测装置，其非线性误差0。

A、必定小

B、必定大

C、可能小，也可能大

正确答案：C

39、在被测应变较大时，应选用。

A、金属电阻应变片；

B、半导体应变片；

C、固态压阻器件。

正确答案：A

40对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程（）。

A、越大

B、越小

C、不变

正确答案：B

41、测量范围大的电容式位移传感器的类型为

A、变极板面积型

B、变极距型

C、变介质型

D、容栅型

正确答案：D

42、变面积型自感式传感器采用差动结构可以（）。

A、大大减小非线性误差

B、提高灵敏度

C、消除零点残余电压

D、扩大测量范围

正确答案：B

43、一阶系统的阶跃响应中，超调量。

A、存在，但＜5%

B、存在，但＜1

C、在时间常数很小时存在

D、不存在

正确答案：D

44、用补偿导线来连接热电偶和显示仪表，其主要目的是（）。

A、实现冷端温度补偿

B、将冷端延伸到一个温度比较稳定的地方

C、便于连接

正确答案：B

45、平稳随机过程必须。

A、连续

B、统计特征与时间无关

C、各态历经

D、统计特征等于时间平均

正确答案：B

46、影响压电式加速度传感器低频响应能力的是

A、电缆的安装与固定方式

B、电缆的长度

C、前置放大器的输出阻抗

D、前置放大器的输入阻抗

正确答案：D

47、对于输出信号变化范围一定的检测装置，其灵敏度越高，量程

A、越大；

B、越小；

C、不变。

正确答案：B

48、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是

A、压力

B、力矩

C、温度

D、厚度

正确答案：C

49、不能用确定的数学公式表达的信号是信号。

A、复杂周期

B、非周期

C、瞬态

D、随机

正确答案：D

50若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换器

能分辨出的最小输入电压信号为（）

A、1.22mV

B、2.44mV

C、3.66mV

D、4.88mV

正确答案：B

51、在自感式传感器中，非线性误差最大的是。

A、单端变气隙型自感式传感器；

B、差动变气隙型自感式传感器；

C、单端变面积型自感式传感器；

D、差动变面积型自感式传感器；

正确答案：A

52、迟滞小的检测装置，其非线性误差。

A、必定小;

B、必定大；

C、可能小，也可能大。

正确答案：C

53、采用对称测量法测量，可以减小或消除()的影响

A、随机误差

B、恒值系统误差

C、线性变化系统误差

正确答案：C

54、在自感式传感器中，非线性误差最大的是()

A、单端变气隙型自感式传感器

B、差动变气隙型自感式传感器；

C、单端变面积型自感式传感器

D、差动变面积型自感式传感器；

正确答案：A

55、光电管的光谱特性主要决定于的特性。

A、入射光；

B、阳极材料；

C、光电阴极材料。

正确答案：C

56、半导体应变片适用于测量小应变其主要原因是。

A、应变灵敏系数大；

B、电阻温度系数大；

C、电阻率大；

D、具有非线性特性；

正确答案：A

57、变间隙式电容传感器配用运算放大器式测量电路，则输出电压Uo与电容传

感器的极板间隙d()o

A、成正比

B、成反比

C、无关

正确答案：A

58、用普通万用表测量电阻值，由于没有反复调整零点而产生的误差是。

A、随机误差；

B、定值系统误差；

C、变值系统误差；

D、粗大误差。

正确答案：B

59、在同一测量条件下，对同一被测量作多次重复测量，每次测量所得的测得值

都不一致，由此产生的误差是()

A、随机误差

B、系统误差

C、粗大误差

正确答案：A

60周期信号的自相关函数必为

A、周期偶函数

B、非周期偶函数

C、周期奇函数

D、非周期奇函数

正确答案：A

61、在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的

是传感器。

A、电容式

B、压电式

C、电阻式

D、电涡流式

正确答案：D

62、用三台压力计分别对某个压力为120KPa的容器压力进行等精度测量，三台

压力计测量所得数据如下，其中准确度最高的是C

A、120,91,120.92,120.88,120.89,120.90,120.90

B、120,61,120.42,119.63,119,40,120,18,119.98、

C、120,01,120.02,119.98,119.99,120.02,119.95、

正确答案：C

63、在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△YW0.01,本次采样

值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Yn应选为（）

A、0.301

B、0.303

C、0.308

D、0.315s

正确答案：A

64、在同一测量条件下，对同一被测量作多次重复测量，每次测量所得的测得值

都不一致，由此产生的误差是。

A、随机误差；

B、系统误差；

C、粗大误差。

正确答案：A

65、周期信号的自相关函数必为（）

A、周期偶函数

B、非周期偶函数

C、周期奇函数

D、非周期奇函数

正确答案：A

66、在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△YW0.01,本次采样

值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Yn应选为

A、0.301

B、0.303

C、0.308

D、0.315、

正确答案：A

67、按照工作原理分类，固体图象式传感器属于

A、光电式传感器

B、电容式传感器

C、压电式传感器

D、磁电式传感器

正确答案：A

68、一阶系统的动态特性参数是。

A、固有频率

B、阻尼比

C、时间常数

D、灵敏度

正确答案：C

二.多选题（共1题）

1、半导体应变片适用于测量小应变其主要原因是（）O

A、应变灵敏系数大

B、电阻温度系数大

C、电阻率大

D、机械强度低

E、具有非线性特性

F体积小

正确答案：AD

三.填空题（共14题）

1、差压式流量计通常由元件、和三部分组成；电磁流量计是利

用进行测量的，它只能测量流体的流量。

正确答案：

第一空：节流；引压管路；差压计；电磁感应定律；导电性

2、某静态灵敏度k=3的一阶检测装置，已知其在单位阶跃信号作用后t=2s时

的输出值y(t)=2.594,则该检测装置的时间常数T=，传递函数H(S)

=，单位阶跃响应在t=Os时的值y(0)=，在t=Ts时

的值y(T)=,稳态值y(8)=。

正确答案：

第一空：1s；3/(1+s)；0；1.896；3

3、某静态灵敏度k=3的一阶检测装置，已知其在单位阶跃信号作用后t=2s时

的输出值y(t)=2.594,则该检测装置的时间常数T=，传递函数H(S)

=，单位阶跃响应在t=0s时的值y(0)=，在t=Ts时的值y(T)

=，稳态值y(8)=。

正确答案：

第一空：1s；3/(1+s)；0；1.896；3

4、某金属电阻应变式压力传感器由弹性敏感元件、金属电阻应变片和测量电桥

组成。该传感器的弹性敏感元件为膜片，应变片作为粘贴在膜片上。在

被测压力作用下，膜片将产生变形，而使发生变化，应变片则将的变

化转换为的变化。应变片接入测量电桥，测量电桥将的变化转换

为的变化而作为输出信号。

正确答案：

第一空：转换元件；应变；应变；应变片电阻值；应变片电阻值；输出电压

5、某金属电阻应变式压力传感器由弹性敏感元件、金属电阻应变片和测量电桥

组成。该传感器的弹性敏感元件为膜片，应变片作为粘贴在膜片上。在

被测压力作用下，膜片将产生变形，而使发生变化，应变片则将的

变化转换为的变化。应变片接入测量电桥，测量电桥将的变化

转换为的变化而作为输出信号。

正确答案：

第一空：转换元件；应变；应变；应变片电阻值；应变片电阻值；输出电压

6、在各种电信号的测量中，频率的测量精度通常于电压、电流的测量精度,

频率计的基本工作原来是：当测量到在时间段T内被测信号的脉冲个数为N时,

则被测信号的频率为。

正确答案：

第一空：高；f=N/T

7、CSY2000检测技术实验台上的旋转台的转速为转/分（可调），而振动源

的振动频率为Hz（可调）

正确答案：

第一空：240；l~30Hz

8、已知某系统误差的表达式为£（t）=3sin2t,则该误差属于周期性性系统误

差，可在测量中采用半周期法予以消除或减少。

正确答案：

第一空：周期性；半周期

9、传感器采用差动结构，不仅能够减小，还能够提高和减

小

正确答案：

第一空：非线性误差；测量灵敏度；环境干扰

10、光栅位移传感器的栅距越小，则其测量精度越，为了辨别位移的方向，

光栅传感器至少需要安装个光电元件。

正确答案：

第一空：高；2

11、传感器采用差动结构，不仅能够减小误差，还能够提高和减小的

影响。

正确答案：

第一空：非线性；灵敏度；环境干扰

12、热电阻的功能是将转换为。热电偶的功能是将转换

为。在工业生产过程中，一般在时采用热电阻；在时

采用热电偶。

正确答案：

第一空：被测温度的变化;被测温度的变化;热电势;被测温度较低（＜600℃）；被

测温度较高（＞300℃）

13、调制盘的作用是通过“斩光”将恒定的红外辐射变成的辐射，而前置放

大器的作用是进行和变换。

正确答案：

第一空：变化；信号放大；阻抗

14、热电阻的功能是将转换为。热电偶的功能是

将转换为。在工业生产过程中，一般

在时采用热电阻；在时采用热电偶。

正确答案：

第一空：被测温度的变化；电阻值的变化；被测温度的变化；热电势；被测温

度较低(<600℃)；被测温度较高(>300℃)

四.判断题(共15题)

1、材料的电阻温度系数越大，用该材料制成的热电阻的测温灵敏度越

IW]0

正确答案：X

2、某数字电压表的在校准后在2V量程上对某电压源进行9次等精度重复测量,

由多次重复测量引起的不确定分量应采用A类评定方法。

正确答案：J

3、电涡流传感器的涡流渗透深度与传感器线圈的激磁电流的频率无关。

正确答案：X

4、标准偏差是一个具体的误差值，它表示等精度测量中随机误差的大小。

正确答案：X

5、用格拉布斯准则处理粗大误差，每次只能舍弃一个最大的异常数据。

正确答案：V

6、电磁流量计可用于测量非导电性流体的流量。

正确答案：X

7、标准热电偶的分度表是根据热电偶的冷端温度为100°C时制成的。

正确答案：X

8、将四片金属电阻应变片粘贴在被测试件上，再把它们接入测量电桥的四个桥

臂，这样就可使桥路的输出电压与输入应变成线性关系，而且还可实现温度补

偿。

正确答案：X

9、材料的电阻温度系数越大，用该材料制成的热电阻的测温灵敏度越高。

正确答案：V

10、将四片金属电阻应变片粘贴在被测试件上，再把它们接入测量电桥的四个桥

臂，这样就可使桥路的输出电压与输入应变成线性关系，而且还可实现温度补偿。

正确答案：X

11、用K型热电偶与显示仪表配套测温，仪表的机械零点调整在0℃刻度处，热

电偶的冷端温度为40℃,当仪表的指示值为825℃时，则被测温度为825+40=

865℃o

正确答案：X

12、算术平均值的标准偏差与测量次数n的开平方成反比，测量次数越多，算术

平均值的标准偏差越小，测量结果就越精密，因此可用无限地增加测量次数的办

法提高测量结果的精密度。

正确答案：X

13、标准偏差是一个具体的误差值，它表示等精度测量中随机误差的大

小。

正确答案：X

14、算术平均值的标准偏差与测量次数n的开平方成反比，测量次数越多，算术

平均值的标准偏差就越小，测量结果就越精密，因此，可以用无限地增加测量次

数的办法来提高测量结果的精密度。

正确答案：X

15、用K型热电偶与显示仪表配套测温，仪表的机械零点调整在0℃刻度处，热

电偶的冷端温度为40C,当仪表的指示值为825c时，则被测温度为825+40=

865℃o

正确答案：X

五.简答题（共4题）

1、选择合适的传感器设计一种用于检测同步电动机转子的转速和转子初始位置

的系统，要求系统具有较强的抗电磁干扰能力，并简述系统的设计原理。

正确答案：

可采用绝对式光电编码器设计该检测系统，其测量原理为：

电动机转动时带动光电编码器的码盘转动，使得码盘上的光敏元件上接收到明暗

交替的光信号，从而输出电脉冲，脉冲的频率反映了电机转动的速度（频率越高

转速越快）；同时，当电机停止转动时，通过读取码盘上各个光电元件输出的信

号编码，即可判定出转子的初始位置。光电编码器采用光敏元件