传感器与检测技术试题与答案(6)

20.在热电偶中，当引入第三个导体时，只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的________定律。

21.数据处理中使用的温度补偿方法有公式法和________。

22.两个电路之间存在的寄生电容使用一个电路的________变化影响到另一个电路。 23.周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和________。

24.当信号的方差变为原来的4倍时，该信号的标准差将变为原来的________倍。 三、问答题(本大题共6小题，每小题4分，共24分) 25.压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时，

适合于测量何种信号?

26.就某一确定的差动变压器式位移传感器而言，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息? 27.简述半导体P-N结温度传感器的工作机理。

28.热电型红外光导摄像管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别什么?

29.有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点?

30.分别说明信号x(t)的均值μx、方差ζ2x、均方值Ψ2x的含义并写出三者间的联系式。四、计算题(本大题共3小题，每小题8分，共24分)

31.已知：输入应变仪的应变为286με，应变仪的灵敏度为31μA/με，记录仪的灵敏度

为5mm/mA,求记录仪输出的偏移量。(注：με代表一个应变单位)

32.某位移传感器在校准时测得的数据如下表，若该传感器的线性表达式为N最小二乘法(???(a0?a1ni?x2i))计算a0和a1。

i?1脉冲数ni 10 20 30 40 50 位移值xi(mm) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 33.图示串联式测温电路，其中Rt=R0[1+?(t-t0)]为感温热电阻，Rs为常值电阻，压，U0为输出电压，?=0.02/℃.当给定温度为0℃，Rt的电阻值为10kΩ，若测温范围为 0℃~400℃，输出电压U0的范围是1V~5V，试计算工作电压E和常值电阻少?(U0?ERtR)

t?Rs

五、应用题(本大题共2小题，每小题8分，共16分)

34.用微型计算机、模/数转换(A/D)板、滤波器、电荷放大器、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。

x=a0+a1n，试用

E为工作电

Rs各取多?为

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35.图1所示矩形函数x(t)的频谱为X(ω)=Aηsinc(

出其幅值谱图。(sincx=

??)，求图2所示信号y(t)的频谱，并画2sinx) x

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浙江省2002年1月高等教育自学考试传感器与检测技术试卷

课程代码：02202

一、填空题(每空1分，共15分)

1.如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用_______作为传感器。 2.红外图像传感器由红外敏感元件和_______电路组成。

dR3.在电阻应变片公式，=(1+2μ)ε+λEε中，λ代表_______。

R4.利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_______。

5.当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由_______所决定。

6.动态标定的目的，是检验测试传感器的_______指标。

7.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和_______。 8.传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持_______条件。 9.热电偶电动势由_______电动势和接触电动势两部分组成。

10.SnO2型半导体气敏器件非常适宜检测浓度较_______的微量气体。 11.有源滤波器由集成运放和_______组成。

12.采用_______电源供电的电桥称为交流电桥。

13.多路模拟开关由_______和多路双向模拟开关组成。

14.为了提高检测系统的分辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行_______。

15.若随机信号x(t)、y(t)的均值都为零，当η→∞时，它们的互相关函数Rxy(η)=_______。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填

在题干的括号内。每小题1分，共15分)

1.对压电式加速度传感器，希望其固有频率( ) A.接近零 B.尽量低些 C.尽量高些 D.任意

2.( )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。

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A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计 3.信号传输过程中，产生干扰的原因是( ) A.信号是缓变的 B.信号是快变的 C.干扰的耦合通道 D.信号是交流的 4.差动电桥由环境温度变化引起的误差为( ) A.

1?R1 B.

1?R1 2R1 C. 1?R12RE 15.概率密度函数提供了随机信号 A.沿频率轴分布 C.沿时域分布 6.非线性度是表示校准曲线 A.接近真值 C.正反行程不重合7.非周期信号的频谱是 A.连续的 C.基频的整数倍8.莫尔条纹光栅传感器的输出是 A.数字脉冲式 C.调频式 9.半导体应变片具有 A.灵敏度高 C.可靠性高 10.一阶系统的动态表征参数是 A.线性度 C.阻尼比 11.常用于测量大位移的传感器有 A.感应同步器 C.霍尔式 12.将电阻应变片贴在 A.质量块 C.弹性元件 13.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率 A.上升 C.保持不变 14.结构型传感器是依靠传感器 A.材料物理特性 C.结构参数 15.阻抗头是测量振动系统 A.振动位移

( ( ) ( ) ( ( )等优点。 ( ( ( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 ( ( )的拾振器。 4R1 D.0

)的信息。 B.沿幅值域分布 D.沿尺度分布 B.偏离拟合直线 D.重复性 B.离散的 D.脉冲函数 ) B.调幅式 D.正弦波 B.温度稳定性好 D.接口电路复杂 ) B.固有频率 D.时间常数 ) B.应变电阻式 D.涡流式

B.导体 D.机器组件 ( ) B.迅速下降 D.归零

)的变化实现信号变换的。 B.体积大小 D.电阻值 B.振动加速度

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的程度。 C.激振力 D.激振力及其响应 三、问答题(每小题5分，共30分) 1.在静态测量中，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性?

2.设载波的中心频率为f0试根据图a、图b所示调制信号定性画出相应调频波波形。

3.回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数：

x，xω

1(t)=sin3ωt，x2(t)=e-t3(t)=esint，x4(t)=δ(t)， x5(t)=sin??1?2t???

4.简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。

5.简述应变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。6.涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

四、计算题(每小题8分，共24分)

1.已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速(如图所示出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少?当分辨误差为±转速测量误差是多少?

2.由RC组成无源低通滤波器，已知R=500(Ω)，C=10(μF)，试求： (1)截止频率f0，并画出该滤波器的幅频示意图。

(2)设输入信号x(t)=0.2cos???125.6t???4??,判断其是否在该滤波器的通频带内。3.试绘出x(t)=2cos(2πf0t)+3的时域图和频域图。

五、应用题(每小题8分，共16分)

1.试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。 (1)用简图说明该传感器的结构，并简要说明其作用原理； (2)用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。

2.如图所示，轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园表面，在加工过程中，径向力力Pz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Pz。

)。若测得输1齿时，Py和切向29

(1)在图中标明应变片的位置及Pz的测量电桥。 (2)着力点移动对测量结果有无影响?为什么?

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浙江省2002年1月自考传感器与检测技术试题答案课程代码：02202

一、填空题(每空1分，共15分)

1. ON-OFF型微动开关 2.电子扫描 3.材料压阻系数 4.金属

5.磁头所处的位置 6.动态性能 7.标准测试系统 8.不失真测量 9.温度差 10.低

11.RC网络 12.交流

13.地址译码器 14.细分 15. 0

二、单项选择题(每小题1分，共15分)

1.C 2.C 3.C 4.D 5.B 6.B 7.A 8.A 9.A 10.D 11.A 12.C 13.B 14.C 15.D 三、问答题(每小题5分，共30分)

1.在静态测量中，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，非线性度，回程误差。

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