【MOOC期末】《电气测量与信号处理传感器与检测技术》(北京理工大学)期末考试慕课答案

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有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索期末考试1.单选题：如图所示为采用热电势补正法的热电偶测量电路，图中R_t为铂电阻Pt100，A、B、C构成差动放大电路，D为二阶低通滤波器。切换开关可以分别将热电偶或电桥接入。其中电桥的作用是（）

选项：

A、测量热端的温度

B、测量参考端的温度，进行冷端补偿

C、提供100℃电压基准

D、使热电偶输出特性线性化

答案：【测量参考端的温度，进行冷端补偿】2.单选题：热电偶中产生热电势的条件有（）

选项：

A、两热电极材料相同

B、两热电极材料不同

C、两热电极的几何尺寸不同

D、两热电极的两端点温度相同

答案：【两热电极材料不同】3.单选题：热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响，采用（）引线方式测量精度最高

选项：

A、两线制

B、三线制

C、四线制

D、单线制

答案：【四线制】4.单选题：如图所示的热电阻测温电路中，R_t为热电阻，R_q、R_m为锰铜电阻，其阻值分别与对应起始刻度、满量程刻度的热电阻阻值相同。操作时，先将开关S置于位置“1”，调节电阻（）使得仪表指示在起始刻度；再将S置于位置“3”，调节电阻（）使得仪表指示为满刻度。之后将S置于位置（）即可开始测量。此电桥的工作方式属于（）

选项：

A、R0、R3、3、平衡电桥

B、R3、Rp、2、不平衡电桥

C、R0、Rp、2、不平衡电桥

D、Rp、R0、2、不平衡电桥

答案：【R0、Rp、2、不平衡电桥】5.单选题：下列关于热电式传感器的说法，不正确的是（）

选项：

A、利用NTC热敏电阻的自热效应可以用来测量流体流量、流速等

B、由于热电阻和热敏电阻的工作电流会产生“自热”作用，需要注意限流。热电偶是有源传感器，不存在“限流”问题

C、使用NTC热敏电阻测温时，应使其工作在伏安特性的线性段

D、NTC热敏电阻的电阻温度系数为负值，在工作温度范围内保持恒定

答案：【NTC热敏电阻的电阻温度系数为负值，在工作温度范围内保持恒定】6.单选题：应用马赫琴特光纤干涉测温仪，光源波长为633nm。单模石英光纤纤芯折射率为1.458，线膨胀系数为5x10-7/℃，折射率温度系数为10-5/℃。如果信号光纤长度为1m，那么当温度发生1℃变化时，有几根干涉条纹移动？()

选项：

A、10~20

B、20~30

C、30~40

D、40~50

E、其他

答案：【10~20】7.单选题：如图所示已知CdS光敏电阻暗电阻为10MΩ、其电导与照度成正比（当照度为100lx时亮电阻为5kΩ）。NPN硅晶体管的β为50，继电器吸合电流为10mA，那么继电器吸合所需的照度应在以下哪一数量范围（）

选项：

A、5~15lx

B、15~25lx

C、25~35lx

D、35~45lx

E、其他

答案：【5~15lx】8.单选题：光电管的灵敏度为30μA/lm,测量电路的串联负载电阻为5kΩ，那么输出电压为2V时入射光通量在以下哪一数量范围（）

选项：

A、10~15lm

B、20~25lm

C、30~35lm

D、40~45lm

E、其他

答案：【10~15lm】9.单选题：应变式传感器测量电路采用双臂差动电桥时，为提高灵敏度、降低非线性误差，应采用（）方法

选项：

A、相邻桥臂中一个接工作应变片、另一个接固定电阻

B、相邻桥臂中一个为两片工作应变片串联、另一个接固定电阻

C、相邻桥臂中分别接应变变化相同的工作应变片

D、相邻桥臂中分别接应变变化相反的工作应变片

答案：【相邻桥臂中分别接应变变化相反的工作应变片】10.单选题：应变片除直接用于应变测量，还可以与()相配合，组成各类机械量测量传感器

选项：

A、弹性敏感元件

B、电桥电路

C、温度补偿电路

D、力敏传感器

答案：【弹性敏感元件】11.单选题：应变片工作时，温度变化产生“虚假应变”的原因有（

选项：

A、敏感栅材料的电阻温度系数的存在

B、试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数相同

C、应变片存在横向效应

D、应变片存在蠕变

答案：【敏感栅材料的电阻温度系数的存在】12.单选题：霍尔元件采用恒流源激励，目的是（）

选项：

A、提高灵敏度

B、克服温度漂移

C、减小不等位电势

D、提高输出电压

答案：【克服温度漂移】13.单选题：降低电压放大电路下限截止频率的方法是（）

选项：

A、减小压电传感器的绝缘电阻

B、增加放大电路的输入电阻

C、减小回路电容

D、增加放电电路放大倍数

答案：【增加放大电路的输入电阻】14.单选题：直流电桥的平衡条件为（）

选项：

A、相邻桥臂阻值乘积相等

B、相对桥臂阻值乘积相等

C、相对桥臂阻值比值相等

D、相邻桥臂阻值之和相等

答案：【相对桥臂阻值乘积相等】15.单选题：钢质实心圆柱上沿着轴向和圆周方向粘贴一片120Ω金属应变片R1和R2，连接为图中电桥。钢的泊松系数为0.285，应变片的灵敏系数为K=2，电桥电源电压U=2V，当试件收到轴向拉伸时，测得应变片R1的阻值变化量ΔR1=0.48Ω，则轴向应变量和电桥输出电压分别为（）

选项：

A、2000με，2.57mV

B、4000με，2.57mV

C、2000με，2mV

D、2000με，1.43mV

E、以上答案都不正确

答案：【2000με，2.57mV】16.单选题：等截面梁距的某点上下表面分别粘贴两片相同的电阻应变片：R1、R2、R3、R4。图中U为电源电压，R是固定电阻，且R1=R2=R3=R4=R，U0为桥路输出电压。（c）、(d)、(e)三种桥臂接法桥路输出电压对(b)种桥臂接法输出电压比值分别为（）。

选项：

A、2,2,2

B、2,2,4

C、1,2,2

D、1,2,4

答案：【2,2,4】17.单选题：下列说法不正确的是（）

选项：

A、测量0.8~0.9um波长的光源时，可以采用硅材料的光电池或光敏管

B、光电池作为检测元件要采用短流电流的输出形式

C、硫化铅材料的光敏电阻与人眼的光谱特性接近

D、测量高速光脉冲信号时，应使用硅光电池而不是硒光电池

答案：【硫化铅材料的光敏电阻与人眼的光谱特性接近】18.单选题：下列说法正确的是（）

选项：

A、光电器件的相对灵敏度与入射波长的关系称为伏安特性

B、光电器件的相对灵敏度与入射波长的关系称为频率特性

C、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的光电特性

D、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的光谱特性

答案：【当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的光电特性】19.多选题：关于应变片的温度效应，说法正确的是（）。此题为多选

选项：

A、自补偿法只适用于特定材料

B、温度误差与敏感栅电阻温度特性有关，与试件材料性质无关

C、组合式自补偿法中应变片敏感栅是由两种不同温度系数的金属丝串接组成

D、使用电桥测量应变，仅能放大应变信号，无法克服虚假应变

答案：【自补偿法只适用于特定材料;组合式自补偿法中应变片敏感栅是由两种不同温度系数的金属丝串接组成】20.多选题：下列关于磁电感应式振动速度传感器的说法，正确的是（）

选项：

A、为改善传感器的低频特性，应尽可能的提高其固有频率

B、为改善传感器的低频特性，应该采用刚度较大的弹簧

C、增加质量块的质量可以降低固有频率，但会增加体积和重量

D、被测振动频率增加到一定程度后，传感器灵敏度将随着频率的增加而下降

答案：【增加质量块的质量可以降低固有频率，但会增加体积和重量;被测振动频率增加到一定程度后，传感器灵敏度将随着频率的增加而下降】21.多选题：下列关于磁电感应式振动速度传感器中阻尼器的说法，正确的是（）

选项：

A、设置阻尼器的目的是增加惯性质量块的质量

B、阻尼器能够衰减自由振荡、扩展频率响应范围

C、测量时，阻尼器受到与运动速度相反的洛伦兹力作用，起到阻碍运动的效果

D、阻尼器可以采用铝、铜、不锈钢等材料制成

答案：【阻尼器能够衰减自由振荡、扩展频率响应范围;测量时，阻尼器受到与运动速度相反的洛伦兹力作用，起到阻碍运动的效果;阻尼器可以采用铝、铜、不锈钢等材料制成】22.多选题：霍尔效应产生的霍尔电势与（）成正比

选项：

A、激励电流

B、磁感应强度

C、霍尔系数

D、霍尔器件长度

答案：【激励电流;磁感应强度;霍尔系数】23.多选题：霍尔元件不等位电势产生的原因主要包括（）

选项：

A、霍尔电势引出电极位置不对称

B、霍尔元件材料电阻率不均匀

C、激励电极接触不良

D、负载电阻引起的负载误差

答案：【霍尔电势引出电极位置不对称;霍尔元件材料电阻率不均匀;激励电极接触不良】24.多选题：从右旋石英晶体压电常数矩阵，可以看出（）

选项：

A、石英晶体可将5种的机械效应转化为电效应

B、沿着Y轴方向只有两种剪切压电效应

C、沿着Z轴方向不存在压电效应

D、具有体积压电效应

答案：【石英晶体可将5种的机械效应转化为电效应;沿着Y轴方向只有两种剪切压电效应;沿着Z轴方向不存在压电效应】25.多选题：具有压电效应的材料，包括()

选项：

A、全部晶体

B、钛酸钡压电陶瓷

C、锆钛酸铅压电陶瓷

D、石英

答案：【钛酸钡压电陶瓷;锆钛酸铅压电陶瓷;石英】26.多选题：电荷放大器的运算放大器增益很大时，输出电压（）

选项：

A、与输入电荷成正比

B、与反馈电容成反比

C、与电缆电容成正比

D、与传感器固有电容成正比

答案：【与输入电荷成正比;与反馈电容成反比】27.多选题：关于光纤传感器，下列说法正确的是（）

选项：

A、光纤信号的传播是基于光的全反射原理，纤芯的折射率小于包层的折射率

B、单模光纤畸变小、线性好、灵敏度高，但制造连接较困难

C、功能型光纤传感器中光纤只作为传播光的媒介

D、光纤临界入射角的大小由光纤纤芯、包层的折射率决定，与光纤的几何尺寸无关

答案：【单模光纤畸变小、线性好、灵敏度高，但制造连接较困难;光纤临界入射角的大小由光纤纤芯、包层的折射率决定，与光纤的几何尺寸无关】28.多选题：图示为利用半导体光吸收特性的光纤温度传感器。通过半导体光吸收片的透射光强随着温度增加而减少。该传感器测温范围-20~300℃，精度3℃，响应时间2s。下面说法正确的是（）

选项：

A、为提高测量精度，该传感器中的光纤应使用单模光纤

B、该传感器中的光探测器应具有线性好、灵敏度高、性能稳定的特点

C、该传感器中的光纤同时具有敏感和传光两种作用

D、该传感器为非功能型光纤传感器，其温度敏感元件为半导体光吸收片

答案：【该传感器中的光探测器应具有线性好、灵敏度高、性能稳定的特点;该传感器为非功能型光纤传感器，其温度敏感元件为半导体光吸收片】29.多选题：图示为光纤力传感器：悬臂梁上下表面分别加工深0.5mm、宽0.5mm的平行槽，将马赫琴特干涉仪的两根光纤分别固定其中。悬臂梁受力时，上下光纤长度形变相反，实现对力的测量。下面说法正确的是（）

选项：

A、该光纤传感器的测量原理为强度调制

B、力的作用引起的应变效应和折射率变化，导致两根相位发生变化

C、两根光纤的相位变化方向相反，输出信号的相位差为每根光纤相位变化的2倍

D、该传感器属于非功能型光纤传感器

E、相比应变片测量方式，光纤力传感器灵敏度高，但是使用时连接复杂，成本高

答案：【力的作用引起的应变效应和折射率变化，导致两根相位发生变化;两根光纤的相位变化方向相反，输出信号的相位差为每根光纤相位变化的2倍;相比应变片测量方式，光纤力传感器灵敏度高，但是使用时连接复杂，成本高】30.多选题：下列关于光纤传感器应用说法正确的是（）

选项：

A、在相位调制型光纤温度传感器中，泊松效应引起的相位变化相对小得多

B、在相位调制型光纤温度传感器中，被测量引起光纤折射率改变所带来的相位变化是最主要的

C、在相位调制型光纤温度传感器，可以通过增加光纤的长度提高灵敏度

D、在相位调制型光纤传感器干涉仪中参考光纤和信号光纤，测量时必须感受相同的被测量变化

答案：【在相位调制型光纤温度传感器中，泊松效应引起的相位变化相对小得多;在相位调制型光纤温度传感器中，被测量引起光纤折射率改变所带来的相位变化是最主要的;在相位调制型光纤温度传感器，可以通过增加光纤的长度提高灵敏度】31.多选题：下列关于光纤传感器应用说法正确的是（）

选项：

A、相位调制型光纤温度传感器的光信号相位随温度的变化，是由于光纤材料的尺寸和折射率随温度变化引起的

B、相位调制型光纤传感器，具有灵敏度高的特点

C、在相位调制型光纤温度传感器，可以通过增加光纤的长度提高灵敏度

D、在相位调制型光纤传感器干涉仪中参考光纤和信号光纤，测量时必须感受相同的被测量变化

答案：【相位调制型光纤温度传感器的光信号相位随温度的变化，是由于光纤材料的尺寸和折射率随温度变化引起的;相位调制型光纤传感器，具有灵敏度高的特点;在相位调制型光纤温度传感器，可以通过增加光纤的长度提高灵敏度】32.多选题：下列关于单模光纤和多模光纤说法正确的是（）

选项：

A、单模光纤只传输一种模式，畸变小、线性好、灵敏度高，主要用于制作功能型光纤传感器

B、多模光纤纤芯尺寸较大，传输光功率大，主要用于制作非功能型光纤传感器

C、单模光纤和多模光纤传输光波模式的数量存在差异，但传输中光信号失真程度没有区别

D、单模光纤芯径小，制造、连接及耦合困难

E、多模光纤在应用布设时不可弯曲，否则光源输入的光线不能向前传播

答案：【单模光纤只传输一种模式，畸变小、线性好、灵敏度高，主要用于制作功能型光纤传感器;多模光纤纤芯尺寸较大，传输光功率大，主要用于制作非功能型光纤传感器;单模光纤芯径小，制造、连接及耦合困难】33.多选题：关于光敏管的技术特性，下列说法正确的是（）。

选项：

A、光敏三极管具有电流放大作用，输出电流较大

B、光敏二极管与光敏三极管都是基于内光电效应

C、工作频率较高时，应选用光敏二极管，而不是光敏三极管

D、光敏二极管的线性特性较差，而光敏三极管有很好的线性特性

答案：【光敏三极管具有电流放大作用，输出电流较大;工作频率较高时，应选用光敏二极管，而不是光敏三极管】34.多选题：光电池的特性是（）。

选项：

A、短路电流与光照度成正比

B、开路电压与光照度成正比

C、在高频计数应用时，应选择硒光电池而不是硅光电池

D、硒光电池在可见光光谱内有较高灵敏度

答案：【短路电流与光照度成正比;硒光电池在可见光光谱内有较高灵敏度】35.多选题：关于压电式传感器的测量电路，以下说法正确的是（）

选项：

A、压电式传感器输出阻抗低，前置放大器不需考虑阻抗变换

B、电压放大器中连接线缆的分布电容影响测量灵敏度

C、电压放大器高频响应特性好

D、相比电压放大器，使用电荷放大器时电缆长度的变化影响可以忽略

E、以上说法均不正确

答案：【电压放大器中连接线缆的分布电容影响测量灵敏度;电压放大器高频响应特性好;相比电压放大器，使用电荷放大器时电缆长度的变化影响可以忽略】36.多选题：关于自感传感器的等效电路，下列说法正确的是（）

选项：

A、损耗电阻的存在降低了线圈的品质因数

B、引线分布电容的存在，使得在更换引线后需要重新校正传感器

C、等效电路中的分布电容只包括引线分布电容

D、有功阻抗只包括线圈铜耗电阻

E、有功阻抗包括铜耗电阻、涡流损耗电阻、磁滞损耗电阻

答案：【损耗电阻的存在降低了线圈的品质因数;引线分布电容的存在，使得在更换引线后需要重新校正传感器;有功阻抗包括铜耗电阻、涡流损耗电阻、磁滞损耗电阻】37.多选题：关于差动式电感传感器下列说法正确的是（）

选项：

A、对外界影响，如温度变化、电源频率变化等基本上可以互相抵消

B、衔铁承受的电磁吸力也较小，从而减小了测量误差

C、线性度比单边式传感器有改善

D、灵敏度是单边式传感器的2倍

E、电磁吸力对测量的影响比单边式传感器更显著，造成较大振动附加误差

答案：【对外界影响，如温度变化、电源频率变化等基本上可以互相抵消;衔铁承受的电磁吸力也较小，从而减小了测量误差;线性度比单边式传