历年传感器与检测技术考试试题及部分答案

nff200国2001年月试传感器与检测技术试nff200：02202选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。．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．矩C．温度D．厚度．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．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．压电式传感器

B电容式传感器．磁电式传感器．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．变介质型

B变极距型．容栅型．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．两个桥臂应当分别用应变量化相反的工作应变片D．个臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片．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．前置放大器的输出阻抗．固体半导体摄像元件是一种（）A结电二极管电路

B电缆的长度D．置大器的输入阻抗B．型体管集成电路．MOS晶体管开关集成电路D型晶体管集成电路．将电阻R和容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．克服串扰

B抑制差模噪声．消除电火花干扰．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差eq\o\ac(△,Y)eq\o\ac(△,)≤本次采样值为，上次采样值为0.301则本次采样值Y应选为（）AB．D．若模数转换器输出二进制数的数为，最大入信号为2.5V，则转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）AB．．D11．周期信号的自相关函数必为（）A周期偶函数．周期奇函数

B非周期偶函数．非周期奇函数．已知函数x(t)傅里叶变换为Xf函的傅里叶变换为（）A2X()BX(．X(f)D．2X(f)33非选择题共分二、填空题（本大题共小题，每小题1分，共）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。．对传感器进行动态

的主要目的是检测传感器的动态性能指标。．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方发展。．知某传感器的灵度为K，灵敏度化量为eq\o\ac(△,K)eq\o\ac(△,)，则该传感器的灵敏度误差计算公式为r=。

L1241430REFREF3004Asincosωt0002．L1241430REFREF3004Asincosωt0002

技术。．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭大小，透光面积减小，则表明扭矩。．电容式压力传感器是变

型的。．一个半导体应变片的灵敏系数为，半导体材料的弹性模量为×其中压系数π为Pa-1．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。．热敏电阻常数大零的是

温度系数的热敏电阻。．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。．交流电桥各桥臂的复阻抗分别，Z，Z，，各阻抗的相位角分别为、、、，若电桥平衡条件为/Z=Z/Z，那么相位平衡条件应134为。三、问答题（本大题共6小，每小题分，共分）．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特。．回答与直线式感应同步器有关的下列问题：（1它由哪两个绕组组成？（2鉴相式测量电路的作用是什么？．简述压磁式扭矩仪的工作原理。．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。．简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过。．采用逐次逼近法的/数转换器主要由哪几部分组成四、计算题（本大题共3小，每小题分，共分）．已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率，测量齿盘的齿数Z=36求：（1被测轴的转速是每分钟多少转？（2在上述情况下，如果计数装置的读数误差为1个数字，其最大转速误差是多少？．一热敏电阻在0和℃时，电阻值分别为200kΩ和10kΩ。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。．求正弦信号(t)=sinω的相关函数。五、应用题（本大题共2小，每小题分，共分）．图示为电阻网络换电路。（1写出电流i与电压V的关系式。（2若V=10V输入信号DDD，试计算输出电压V？．已知某信号的傅里叶级数展开式为x()=

nnπ试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。国2001年月考传感器与检测技术试卷答：02202一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）2.D5.C二、填空题（本大题共12小，每小题1分，共分）13.标定(或校准或测试14.量范围15.智化923.对地低阻抗端或接地端)24.1三、问答题（本大题共6小题每小题4分共24）

6.D16.(△K/K)××10

－

110T000000TT0TT0200．感器与电压放大连接的电路输出电压与压电元件的输出电压成正比,但容易受电缆电容的影响。110T000000TT0TT0200传感器与电荷放大器连接的电路,其出电压与压电元件的输出电荷成正比,电缆容的影响小。）固定绕组和滑动绕组组成。（2）检测感应电动势的位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。．压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。根据磁弹效应，当轴受扭矩作用，轴的磁导率发生变化，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。．主要特点是：热容量小（或热惯性小间常数小，反应速度快。）面棱镜高速旋转，将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。（2）条形码反射的光束光电转换及放大元件接收并放大后再传输给信号处理装置。．由电压比较器、/转换器、顺序脉冲发生器、数码寄存器和逐次逼近寄存器组成。四、计算题（本大题共3小题每小题8分共24））

60f120(转/）Z（2）频率计的计数装置数误差为1个字，对应的角位移为

转±转故其最大Z转速误差为±

136

（转/分）．热敏电阻的一般表达式为：11Rexp[B(T0

)]或RR0

11B()式中：为温度T=t+273.15(K)时的热敏电阻的电阻值；为度T=t时的热敏电阻的电阻值；设t=20。上式中的R即为所求的值。根据题中所给条件，有11200Rexp[B()]01110exp[B()]0（1两式两边取对有

（）（2ln(R)B(

.

)ln(R)B(

.

)

ln(R)0ln(10))0

B(B(

....

))

ln(200))20ln(R)ln(R)ln(10)ln(R)ln(R)]80)00

)ln(10)ln(200)

ln(R)ln(10)]ln(R)0

0.25458

)]ln(R)ln(0

200

)因此该热敏电阻20℃的电值

29.3(k

为：

1T0xTT202233000124A344A51T0xTT202233000124A344A5．

Rx(t)x(tsin(t02其中T1令dt(x

x2x2

sin(

x02

五、应用题（本大题共2小题，小题8分，16分））

V0

REF(D3D1D)42i

V0REF24

3

2

2

11

0

0

)（2当DD时10V32．直流分量A＝0一次谐波分量A＝

4A二次谐波分量A＝0三次谐波分量A＝3四次谐波分量A＝0五次谐波分量A＝5其幅值谱如右图所示。国2002年月试传感器与检测技术试课程代码：一、单项选择题(本大题共12小题，每小题2分，共24分在每小题出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确项前的字母填在题后的括号内。属于传器动态特性指标的()传感器感知的输入变化量越小，表传感器()

xyxyxyxyLyyxyxyxyxyLyy我国省部一级计量站使用的一等标准测力机所允许的测量误差()±B.±D.±0.0001%感应同器的作用是测()下列测传感器中，属于发电型测力传感器的()极对数4的磁式交流测速发电机当其轴与转速为600(/分的被测轴相连接时，则其输出交变电动势的频率为)视觉传器的扫描部的主作用()热敏电式湿敏元件能够直接检()在采样持环节中，采样开关被断开的时间称()10.封装在光电隔离耦合内部的()若周期信号x(t)的周期为T，则其基波角频率为()

2TC.

1T12.已知信号x(t)信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相系数满()ρ(τB.ρ(C.0<τ)<1ρτ)=0二、填空题本大题共12小题，每小题分，共分)

min

100%是计算传感_的公式。14.传感器的_能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过测量范围的能力。15.当环境湿度改变时，须对电容式传感器重新进行静。16.要使直流电桥平衡，须使电桥相对臂电阻值________相。17.电容式扭矩测量仪是将轴受扭矩作用的两端面相对________的变化量变成电容器两极板之间的相对有效面积的变化量，从而引起电容量的变化来测量扭短的。18.脉冲式测速发电机输电压________和被测轴转速之间保持严格比例关系。19.红外图像传感器通常红外敏感元件和电电组成。20.在热电偶中，当引入第三个导体时，要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶________定律。21.数据处理中使用的温补偿方法有公式法。22.两个电路之间存在的生电容使用一个电路变影响到另一个电路。23.周期信号频谱的特点离散性、谐波性。24.当信号的方差变为原的时，该信号的标准差将变为原来倍三、问答题本大题共小题，每小题4，共分)

xxx020iit000t0t025.压电式传感器往往采用多片压电晶片联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时，适合于测量何种信xxx020iit000t0t026.就某一确定的差动变压器式位移传感而言，当激励电压的幅值恒定时，其输出电压的幅值和相位分别取决于被测位移的哪些信?27.简述半导体结度传感器的工作机理。28.热电型红外光导摄像与可见光光导摄像管在电路中所采用的前置放大器有何差?为?29.有源滤波器与无源滤器相比有哪些优30.分别说明信号x(t)均值μ方差2、方值Ψ四、计算题(本大题共3小题，小题，共24)

的含义并写出三者间的联系式。31.已知：输入应变仪的应变为με，应变仪的灵敏度为31μμε，记录仪的灵敏度为求录仪输出的偏移量(注：με代表一个应变单)32.某位移传感器在校准测得的数据如下表，若该传感器的线性表达式为x=a+a，试用最小二乘法(

0

x))计算和a。1iii脉冲数203050位移值(mm)33.图示串联式测温电路其中[1+)]感温热电阻，为值电阻为作电压U为输出电压，℃当给定温度为℃，R的电阻值为Ω，若测温范围为℃~400℃输出电压U的范是，计算工作电压和常电阻各多ER少(U)RRt五、应用题本大题共小题每34.用微型机、模/数转换

小题分，共分(A/D)板滤波器、电放大器、压电式力传感器和打印机组成一个测力系统，试画出该测力系统的方框图。35.图1所示矩形函数x(t)的频谱X(ω)=Asinc(

)，求图所信号的谱，并画出其幅值谱图。

xx

)做试题没答?上自考365,网校名师为详细解答省2002年1月高等教试传感与检测技术试卷：02202

2xy一、填空题每空，共分2xy如果仅检测是否与对象物体接触，可使作为传感器。红外图传感器由红外敏感元件______电路组成。在电阻变片公式，μελEε中，λ代_______。R利用电流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须。当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由所决定。动态标的目的，是检验测试传感器指。确定静标定系统的关键是选用被测非电(电量)的标准信号发生器和。传感器频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保条件。热电偶动势_电势和接触电动势两部分组成。型半导体气敏器件非常适宜检测浓度______的微量气体。有源滤波器由集成运放组成。12.采用______电源供电的电桥称为交电桥。13.多路模拟开关由______和路双向模拟开关组成。14.为了提高检测系统的辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进。15.若随机信号x(t)y(t)均值都为零，当τ→∞时，它们的互相关函数(τ。二、单项选择题(在小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号填在题干的括号内。每小题1分，共分对压电加速度传感器，希望其固有频()2.()传感器可用于医疗上℃～150之间的温度测量。信号传过程中，产生干扰的原因()差动电由环境温度变化引起的误差()

112R1

114R1C.

11

E概率密函数提供了随机信()的息。非线性是表示校准曲()的度。非周期号的频谱()莫尔条光栅传感器的输出()半导体变片具()优点。10.一阶系统的动态表征数()常用于测量大位移的传感器()

1234500123450012.将电阻应变片贴()上就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。13.半导体热敏电阻率随温度上升，电阻()14.结构型传感器是依靠感()的化实现号变换的。15.阻抗头是测量振动系()的拾振器。三、问答题每小题分，共分在静态量中，根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特0

试根据图、图示调制信号定性画出相应调频波波形。回答下函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数：xω，x-t，x(t)=e，x(t)=δ，x

t简述两扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。简述应片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。涡流式感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什流传感器能否测量大位移?为什么四、计算题每小题分，共分已知测齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速如图所示)。若测得输出电动势的交变频率为，：被测轴的转速n(r/min)多?分辨误差为齿，转速量误差是多少由组成无源低通滤波器，已知R=500(Ω，C=10(，求：截止频率f并画出该滤波器的幅频示意图。

4

判断其是否在该滤波器的频带内。试绘出x(t)=2cos(2πf的域图和频域图。五、应用题每小题分，共分试用双管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。

y0324用简图说明该传感器的结构，并简要说明其作用y0324用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。如图所，轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园表面，在加工过程中，径向力和切向大小基本不变，但着力点位置沿轴向移动，现在前后顶尖上粘贴电阻应变片测量工件所受的。在图中标明应变片的位置及的量桥。着力点移动对测量结果有无影什?做试题没答?上自考365,网校名师为详细解答省2002年1月考传感器与检测技术试题答：02202一、填空题每空，共分型动开关15.二、单项选择题(每小题分，共分三、问答题每小题分，共分在态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：灵敏度，非性度，回程误差。01

和调制波幅值的关系f=f±f,Δ频率偏移，与幅成正比。(t)x(t)x(t)期函数x(t)非期函数

010000004.1)轴零件受扭矩作用时，在其表面产生切应变，可通过测量该应变检测扭矩，如电阻应变式扭矩传感器。01000000弹性轴受扭后，两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关，且呈比例关系可通过测量扭转角测量扭矩，如电容式或光电式扭矩传感器。布置原有：(1)贴在应变最敏感部位，使其灵度最佳；(2)在复合载荷下测量，能消除相干扰；(3)考虑温度补偿作用；单臂电桥无温度补偿作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。优点：能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。四、计算题每小题分，共分测量时，齿轮随工作轴一起转动，转过一个齿，传感器磁路磁阻变化一次，磁通也变化一次，因此，线圈感应电动势的变化频率f等齿轮的齿数Z与速n乘积。24n==Z18(2)读数误差为±1齿所应为转即：n=80±(r/min)1210幅频示意图：

(2)周期信号x(t)的角频率ω.f2

信号x(t)的频率在该滤波器的通频带内。δδ又2cos(2ft)δ(f-f)+δ(f+f)根据傅里叶变换的线性叠加原理：2cos(2fδ(f-f)+3δ(f)+δ(f+f)时域图见图a，频域图见图b

13z110nx五、应13z110nx传感器的结构如图所，它由传力块、弹性桶、双螺管线圈、衔铁、传感器座等几部分组成。原理：被测力F通传力块作用在弹性圆桶上，弹性圆桶的变形带动衔铁移动使双螺管线圈的电感量发生变化，从而实现力的测量。(2)电桥的接法如图b所示：应变片(R、、RR)粘贴位置如图a所；测量电桥如图b所示。(2)根据以上位置布片和电桥接法着力点位置的变化不会影响P的小，因为在顶尖上的分力、P，P，、P引的电阻、R的变化值之和保持不变，故P的测量不受着力点的移动而改变。做试题没答?上自考365,网校名师为详细解答年考传感器与检测技术题：02202一、填空题每空，共分如所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称测。确静态标定系统的关键是选用被测非电(或电量)的_______和标准测试系统。涡传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将。半体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片倍。测准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻

Ω。周信号展开为傅立叶级数后，其中A表直流分量的幅值A表示________分的幅值。当→∞时，信号x(t)自相关函数τ呈周期性变化，说明该信号为_。LCD是晶显示，是一________功耗器件。A/D卡转换速率表________。10.在桥量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，________接法可以得到最大灵敏度输出。11.一阶有低通滤波器的主要优点是带负载能力强，主要缺点是。为克服该缺点，可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器。12.绝湿给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的程度，它比绝对湿

0m0m0m00度使用更广泛。13.0m0m0m00。

N型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少，从而使材料的电阻率14.半体度传感器以结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用结恒电流下，其_与度之间近似线性关系实现。15.图处的主要目的_。二、单项选择题(在小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题的括号内。每小题，共分为抑制干扰，常采用的电路有)转器

D/A转器

C.变器耦合

调电路选二阶装置的阻尼比，其目的()阻抗匹配

增输出量

C.减输出量

接不失真条件自关函数一定()函数。偶

奇

C.周期

随用冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，()增加敲击力C.增锤重

增加锤头硬度减冲击力记磁带慢录快放，放演信号的频宽()扩展，幅值减小C.幅增大

变窄，幅值减小变，幅值增大无RC低滤波器(两端引出输出电压。电阻电C.运算放大器人视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用()

电L滤去噪声C.图增强

传输和存储信息图分割载频率为f，调制信号的最高频率为f，者的关系为)f=f

f>f

C.f

f<<f测不能直接接触的高温物体温度，可采)温传感器。热电偶

亮度式

C.半体三极管

半体二极管10.电式度传感器只能测()湿。相对

绝对

C.任

水11.由热光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采()的前置放大器。信噪比高

信噪比低

C.稳性低

灵度很小12.电测电路的作用是把传感器的参数变化转()的输出。电阻

电容

C.电

电13.通采的压力敏感元件()

qfg0柱形弹性元件qfg0

环形弹性元件

C.梁弹性元件

波登管14.压式速度传感器()信的传感器。适于测量任意C.适测量缓变

适于测量直流适测量动态15.对电流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电()最大

最小

C.随变化

中点三、问答题每小题分，共分试出低通、高通、带通、带阻的幅频特性，并标出半功率点。一计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什压式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同，为什试如何利用自相关函数判断随机噪声中是否包含有正弦波周期信?如消除热敏电阻阻温特性的非线敏电阻的测温范围一般是多差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电的两个相邻桥臂中，试问：电桥需接入何种激励电该电桥的输出电压是何波四、计算题每小题分，共分磁栅式位移感器采用空间相位差为的两个静态磁头来测量位移，其输出动势为E=Usin

2

磁尺剩磁信号的波长为。求：π)伏，此时所测得的位量；(2)在一个测量周期内，此传感器能测量得的最大位移量。一涡流测振仪测量某主轴的轴向振动。已知：传感器的灵敏度为15(mV/μm)最大线性范围为μm)。现将传感器安装在主轴右侧。如图a所。用记录仪记录振动波形，如图b所，问：传感器与被测金属的安装距离L为少微米时，可得到较好的测量效果轴向振动的振A为?压式加速度传感器与电

荷放大器联接，电荷放大器又与函数记录仪联接。已知：传感器的电荷灵敏度k=100(pC/g)反馈电容C=0.01(μF),被测加速度。求：(1)电荷放大器的输出电压是多荷放大器的灵敏度是多(2)若函数记录仪的灵敏度k，求测量系统总灵敏度k五、应用题每小题分，共分试择一种传感器，设计测量车床主轴转速的原理方案，并作简要说明。一车司机座的振动较大，试设计测试方案寻找振源。给出可能的振源；列出测试方案框图，并作简要说明；

给出判断方法及判断原则。

赛题

历全数建试解归解法93A非线性交调的频率设计93B足球队排名划94A逢山开路划94B锁具装箱问题95A飞行管理问题95B天车与冶炼炉的作业调度96A最优捕鱼策略96B节水洗衣机97A零件的参数设计97B截断切割的最优排列98A一类投资组合问题98B灾情巡视的最佳路线99A自动化车床管理99B钻井布局00ADNA列分类工神经网络00B钢管订购和运输01A血管三维重建01B公交车调度问题02A车灯线光源的优化02B彩票问题03ASARS的传播03B露天矿生产的车辆安排04A奥运会临时超市网点设计04B电力市场的输电阻塞管理05A长江水质的评价和预测05BDVD在线租赁06A出版社书号问题06BHiv病毒问题07A人口问题07B公交车问题08A照相机问题08B大学学费问题09A机械制动问题09B病床分配问题10A储油罐问题

拟合、规划图论、层次分析、整数规图论、插值、动态规图论、组合数学非线性规划、线性规划动态规划、排队论、图论微分方程、优化非线