测试技术与传感器复习题1

测试技术与传感器习题及答案11章复习题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.离散时间信号7f(t)

t

)

t

)进行频域分析时，对应于频率的1幅值是（ 。B

1 1 2 2 2 2A

A

1 1D.1 2 A A1 2f(t)

t

)

t

)进行频域分析时，对应于频率的1幅值是（ ）B

1 1 2 2 2 2A

1 1A C. D.1 2 A A1 2f(t)

t

)

t

的1幅值是（ ）A

1 1 2 2 2 1

1 1D.1 2 A A1 210、对于概率密度为p(f)的随机信号，其概率分布函数P(f)可以表示为（ ）AEA. P(f)f

p(f)df B. lim

Tlim

C. lim

ep(f) D. ln(p(f)) f

fT0T

fE. P(f)P[f(t)f]、自相关函数与互相关函数的联系与区别是（ A．互相关函数可以描述两信号的相似程度B．自相关函数可以描述同一信号不同时刻的相似程度C．二者函数值越大说明相关程度越高D．二者函数值越大说明相关程度越低E12时域有限信号是指信号在有限时间区间内存在不全为零的函数值而在区间外则 恒为零13f(t)

t

)

t

)进行频域分析时，对应于频率1的相角是 。 2

1 1 2 2 2 214、时域无限信号是指信号出现的时间区间上。无限15、对于信号f(t)A

t

)

t

)进行频域分析时，对应于频率1 1 1 2 2 2 2的相角是

。 2216、频域有限信号是指在某一时间范围内，在任意时刻，除若干个 外，都有定函数值的信号，也称模拟信号第一类间断点17f(t)

t

)

t

)的1 1 1 2 2 2 1相角是 。12章复习题1、用仪表指针的位移决定被测量的量值的方法属于（ ）BA.主动式测量B.偏差式测量C.零位式测量D.微差式测量2、剔除粗大误差的准则中，仅考虑测量次数不同而未考虑不同置信概率影响的是（ A. 准则B.肖维勒准则 C.莱以达准则 D.格拉布斯准则3、剔除粗大误差的准则中，既考虑不同测量次数又考虑不同置信概率的是（ ）DA. 准则B.肖维勒准则 C.莱以达准则 D.格拉布斯准则4、在科学计算和高精度测量中，常采用不等精度测量（ ）C可以消除系统误差可以先按等精度测量，条件变化作为误差考虑权值表示相对可靠度，其单位视具体测量对象而定5、某测量系统的总输出与其两个输入环节的函数关系为y5x1

3x2

9，各环节定值系统误差x1

0.04，x2

0.07，则该系统总定值误差y为（ ）CA.0.04 B.0.07 C.0.41 D.0.176、某测量系统的总输出与其两个输入环节的函数关系为y2x x1 2

9，各环节定值系统误差x1

0.04，x2

0.07，则该系统总定值误差y为（ ）CA.0.04 B.0.07 C.0.15 D.0.117、某测量系统的总输出与其两个输入环节的函数关系为y2x1

3x2

5，各环节定值系统误差x1

0.04，x2

0.07，则该系统总定值误差y为（ ）DA.0.04 B.0.07 C.0.11 D.0.298、一组测量结果 {xi

}的误差符合正态分布，求得其平均值 x27.2，样本标准差 0.04，则该测量结果可以表示为（ ）ABxA.x=27.2±0.12 B.x=27.2±0.04 C.x=27.2±0.02 D.x=27.2±0.08 E.27.24±0.049、一组测量结果 {xi

}的误差符合正态分布，求得其平均值 x27.2，样本标准差 0.12，则该测量结果可以表示为（ ）ABxA.x=27.2±0.12 B.x=27.2±0.36 C.x=27.2±0.24 D.x=27.2±0.04 E.x=27.32±0.1210、常用来消除系统误差的方法有（ ）ABCA.理论分析法 B.实验对比法C.残差观察法D.肖维勒准则E.格布拉斯准、测量的结果由三部分组成，、测量单位、测量误差测量数据12、接触测量是指传感器直接接触而进行的测量被测对象13、测量误差是指测量值之间的差值，反映测量的好坏真实值14、间接测量 在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出被测物理量的大小。15随机误差 是指对同一被测量进行多次重复测量时误差的绝对值和符号不可预知地机变化，但总体上服从一定的统计规律的误差。17、测量 以确定量值为目的而进行的实验过程称为测量。18、粗大误差 是指明显偏离测量结果的误差，又称疏忽误差。19、组合测量是指被测量的最后结果必须经过求解联立方程组才能得到的测量。20、系统误差是指在同一测量条件下，对同一被测量进行多次重复测量时，按照一定规律出现的误差。21、简述主动式测量的概念及它和被动式测量的区别。22、简述什么是线性回归分析。应用数理统计的方法，分析和处理实验数据，从而得到经验公式。23、试述在测试中如何减小和消除系统误差？）（2）在测量结果中进行修正：恒值系统误差，可用修正值对误差结果进行修正；变值的系统误差则找出变化规律（3）在测量系统中采用补偿措施：根据系统误差的产生原因，找出规律，在测量过程中自动消除系统误差。24、试述在测量时粗大误差的剔除方法。答：在测量过程中，数据处理之前，应首先依照一定的准则剔除粗大误差。常用的有3σ准则、肖维勒准则及格拉布斯准则。①3σvi（极限误差）除。②肖维勒准则当某个测量值的残差绝对值v Z时，则剔除其中Z 3，且随i c c测量次数n的增大而增大。③格拉布斯准则，当某个测量值的残差绝对值v 时，则剔除。其中G的取值i随测量次数n和置信概率P。a25、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？（已知：格拉布斯准则中当P=0.9n=5G=1.6。a答：di

1d5 i1

22.366，所以求得的五个测量值的残差为：v1

0.246, v2

0.194,v 0.034, v -0.066, v 0.084；3 4 5样本标准差为：sv

151151i1v2i

0.166v 0.246< 1

0.278所以不存大粗大误差。31、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、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3、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（ ）C随输入增大而减小随输入增大而增大为常数视具体传感器而定。7、对于一阶传感器，其时间常数与响应速度的关系( )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%，则当被拉力为10kN时，测得电压应为（ ）CA.10±0.1kN B.2±0.1mV C.2±0.02mV D.2±0.001mV9、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%，当测得出电压为4V时，则表示拉力为（ ）AAB.50±0.1kN C.20±0.02kN D.20±0.001kN10、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、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（ ）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。 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分析。时域30、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，有也作为传感器组成的一部分转换路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。4章复习题1、对于应变式传感器，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0电阻取代，构成半桥测量电路，则灵敏度变为（ ）BE

E 0

E 0 D. 2E0 2 4 04、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。10、已知某电阻应变片的电阻R=200Ω，灵敏度K=2.5，金属丝的电阻温度系数 20106 /，线膨胀温度系数为 161060 s

C，应变片附着于金属试件上，其线膨胀温度系数为g

8106

C，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。K(g

)10616106)20106 /s又： 20106，故该应变片满足自补偿条件K( )，所以采用单臂电0 0 g s桥转换电路合理。5章复习题1、自感传感器的测量电路有（ ）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整流电路和相检波电路差动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7、简述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。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：①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。②被测物体导电率越高，传感器的灵敏度越高。③被测体形状对测量结果也有影响，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。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2、以下材料具有压电性能的是（ ） ABCDEA.天然石英 B.压电陶瓷C.硫化锌（ZnS）D. 碲化镉砷化镓3、以下适用制作机器人的皮肤的大面积阵列传感器，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.高分子压电材料4、压电传感器存在电荷泄露，因此适于（ ）ADA.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、试述压电传感器采用电压放大电路与电荷放大电路的区别。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。则与电缆电容无关，为使用带来方便。③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。8章复习题1、以下说法中，属于霍尔元件产生不等位电势的原因有（ ）ABE电极安装不对称或不在同一等势面上半导体材料不均匀激励电极电压过大外加磁场强度过大激励电极接触不良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：①额定激励电流和最大允许激励电流(1分)②输入电阻和输出电阻(1分)③不等位电势和不等位电阻(1分)④寄生直流电势(1分)⑤霍尔电势温度系数(1分)。9章复习题1、光敏电阻受光照时（ ）B电阻值急剧变大电阻值急剧变小产生一定方向电动势单向导通2、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（ ）A单模光纤成本高，线性好，灵敏度高多模光纤传送距离较远多模光纤传输模式多，信号强多模光纤畸变小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8、电荷耦合器件（ ）ABCD由若干个电荷耦合单元组成基本单元是MOS电容器具有存储、转移和逐一读出信号的电荷的功能简称CCD器件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、当纵波型超声波以某一角度入射另一固体介质界面上时，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12、频率低于16Hz的机械波，称次声波13、物体受光照产生一定方的现象，称为光生伏特效应电动势14、频率在16Hz~20kHz之间的机械波，称声波15、频率高于20kHz的机械波，称超声波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测量变化光作为信息传输介质17、光敏电阻受一定波长的光照射时，阻值急剧小18、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。101、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。构简单，测温范围宽、热惯性小、准确度高、应用广泛。4、简述常用热电偶有哪些类型？铂（S型镍硅（K型考铜（E型康铜（T型）五种类型。

铂铑（B型-30 611章复习题1、湿敏传感器中湿敏元件选择的一般要求是（ ）ABCDE在各种气体环境下稳定性好响应时间短寿命长有互换性耐污染和受温度影响