最新傳感器與檢測(cè)技術(shù)》試卷及答案(共五套)講解

1、精品文檔（試卷一）第一部分選擇題（共 24 分）一、單項(xiàng)選擇題（本大題共12 小題，每小題 2 分，共 24 分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選和未選均無分。1下列被測(cè)物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（）A 壓力B 力矩C溫度D 厚度2屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（）A 重復(fù)性B 線性度C靈敏度D 固有頻率3按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（）A 光電式傳感器B電容式傳感器C壓電式傳感器D 磁電式傳感器4測(cè)量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（）A 變極板面積型B變極距型C變介質(zhì)型D 容柵型5. 利用相鄰雙臂橋檢測(cè)

2、的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小（）A 兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片B兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián) C兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片D兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片6. 影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（）A 電纜的安裝與固定方式B電纜的長度C前置放大器的輸出阻抗D 前置放大器的輸入阻抗7固體半導(dǎo)體攝像元件CCD 是一種（）A PN 結(jié)光電二極管電路B PNP 型晶體管集成電路C MOS 型晶體管開關(guān)集成電路D NPN 型晶體管集成電路8將電阻 R 和電容C 串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開關(guān)兩端所構(gòu)成的RC 吸收電路，其作用是（）A 抑制

3、共模噪聲B抑制差模噪聲C克服串?dāng)_D 消除電火花干擾9在采用限定最大偏差法進(jìn)行數(shù)字濾波時(shí)，若限定偏差采樣值為 0.301，則本次采樣值Y n 應(yīng)選為（Y 0.01，本次采樣值為）0.315，上次A 0.301B 0.303C 0.308D 0.31510若模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為小輸入電壓信號(hào)為（）10，最大輸入信號(hào)為2.5V ，則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最A(yù) 1.22mVB 2.44mVC3.66mVD 4.88mV11周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)必為（）A 周期偶函數(shù)B非周期偶函數(shù)C周期奇函數(shù)12已知函數(shù) x(t) 的傅里葉變換為X（f），則函數(shù)D 非周期奇函數(shù)y(t)=2x(3t) 的傅里葉變

4、換為（）精品文檔A 2X( f3)B 23X(f 3)C 23X(f)D 2X(f)第二部分非選擇題（共 76 分）二、 填空題（本大題共 12 小題，每小題1 分，共 12 分）不寫解答過程，將正確的答案寫在每小題的空格內(nèi)。錯(cuò)填或不填均無分。13. 對(duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)的主要目的是檢測(cè)傳感器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。14. 傳感器的過載能力是指?jìng)鞲衅髟诓恢乱鹨?guī)定性能指標(biāo)永久改變的條件下，允許超過的能力。15. 傳感檢測(cè)系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式，向方向發(fā)展。16. 已知某傳感器的靈敏度為K0，且靈敏度變化量為 K 0，則該傳感器的靈敏度誤差計(jì)算公式為 rs=。17. 為了測(cè)得比柵距W 更小的位移量

5、，光柵傳感器要采用技術(shù)。18. 在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測(cè)量?jī)x中，利用孔的透光面積表示扭矩大小，透光面積減小， 則表明扭矩。19. 電容式壓力傳感器是變型的。20. 一個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為180，半導(dǎo)體材料的彈性模量為1.8× 105Mpa, 其中壓阻系數(shù) L 為Pa-1。21. 圖像處理過程中直接檢測(cè)圖像灰度變化點(diǎn)的處理方法稱為。22. 熱敏電阻常數(shù) B 大于零的是溫度系數(shù)的熱敏電阻。23. 若測(cè)量系統(tǒng)無接地點(diǎn)時(shí)，屏蔽導(dǎo)體應(yīng)連接到信號(hào)源的。24. 交流電橋各橋臂的復(fù)阻抗分別為Z 1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分別為1、 2 、 3 、 4 ，若電橋平衡條件為Z 1/Z

6、 4=Z2 /Z 3，那么相位平衡條件應(yīng)為。三、問答題（本大題共6 小題，每小題 4 分，共 24 分） 25簡(jiǎn)述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時(shí)各自的特點(diǎn)。26. 回答與直線式感應(yīng)同步器有關(guān)的下列問題：（1） 它由哪兩個(gè)繞組組成？（2） 鑒相式測(cè)量電路的作用是什么？27. 簡(jiǎn)述壓磁式扭矩儀的工作原理。28. 說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點(diǎn)。29. 簡(jiǎn)述激光視覺傳感器將條形碼的信息傳輸?shù)男盘?hào)處理裝置的工作過程。30. 采用逐次逼近法的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器主要由哪幾部分組成？ 四、計(jì)算題（本大題共3 小題，每小題 8 分，共 24 分）31. 已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)的頻率f

7、=72Hz ，測(cè)量齒盤的齒數(shù)Z=36 ，求：（1） 被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速是每分鐘多少轉(zhuǎn)？（2） 在上述情況下，如果計(jì)數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為±1 個(gè)數(shù)字，其最大轉(zhuǎn)速誤差是多少？32. 一熱敏電阻在 0和 100時(shí)，電阻值分別為200k 和 10k 。試計(jì)算該熱敏電阻在20時(shí)的電阻值。33. 求正弦信號(hào)x(t )=x0sin t 的自相關(guān)函數(shù)。五、應(yīng)用題（本大題共2 小題，每小題 8 分，共 16 分）34. 圖示為電阻網(wǎng)絡(luò)D/A 轉(zhuǎn)換電路。（ 1）寫出電流 i 與電壓 V REF 的關(guān)系式。（ 2）若 VREF=10V輸入信號(hào) D3D 2D 1D0=1000 ，試計(jì)算輸出電壓 V 0=？35. 已

8、知某信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)展開式為x(t)=n 14A sin nn2cosn 0t試求該信號(hào)的直流分量、第一至第五次諧波分量的幅值，并繪出其幅值譜圖。（答案一）一、 單項(xiàng)選擇題（本大題共12 小題，每小題2 分，共 24 分）1.C2.D3.A4.D5.C6.D7.C8.D9.A10.B二、 填空題（本大題共12 小題，每小題 1 分，共 12 分）11.A12.B13.標(biāo)定 (或校準(zhǔn)或測(cè)試 )14.測(cè)量范圍15.智能化16.( K0/K 0)× 100%17.細(xì)分18.增大919.極距 (或間隙 )20.1× 1021.微分法22.負(fù)23.對(duì)地低阻抗端 (或接地端 )24.1

9、324三、 問答題（本大題共6 小題，每小題 4 分，共 24 分）25傳感器與電壓放大器連接的電路,其輸出電壓與壓電元件的輸出電壓成正比,但容易受電纜電容的影響。傳感器與電荷放大器連接的電路影響小。,其輸出電壓與壓電元件的輸出電荷成正比,電纜電容的26（1）由固定繞組和滑動(dòng)繞組組成。（2）檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位，從而根據(jù)相位確定位移量的大小和方向。27. 壓磁式扭矩儀的軸是強(qiáng)導(dǎo)磁材料。根據(jù)磁彈效應(yīng)，當(dāng)軸受扭矩作用時(shí)，軸的磁導(dǎo)率發(fā)生變化，從而引起線圈感抗變化，通過測(cè)量電路即可確定被測(cè)扭矩大小。28. 主要特點(diǎn)是：熱容量?。ɑ驘釕T性小），時(shí)間常數(shù)小，反應(yīng)速度快。29（1）多面棱鏡高速旋轉(zhuǎn)，將激光器

10、發(fā)出的激光束反射到條形碼上作一維掃描。（2）條形碼反射的光束經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及放大元件接收并放大后再傳輸給信號(hào)處理裝置。30由電壓比較器、數(shù) /模轉(zhuǎn)換器、順序脈沖發(fā)生器、數(shù)碼寄存器和逐次逼近寄存器組成。四、 計(jì)算題（本大題共3 小題，每小題 8 分，共 24 分）31（ 1） n60 f Z607236120( 轉(zhuǎn)/ 分）1（ 2）頻率計(jì)的計(jì)數(shù)裝置讀數(shù)誤差為±1 個(gè)數(shù)字， 對(duì)應(yīng)的角位移為±Z轉(zhuǎn)=± 136轉(zhuǎn)故其最大轉(zhuǎn)速誤差為±13632. 熱敏電阻的一般表達(dá)式為：（轉(zhuǎn)/分）B( 11 )RR 0exp B( 11TT0) 或RR 0 e0式中： RT 為溫度

11、T=t+273.15(K) 時(shí)的熱敏電阻的電阻值；R0 為溫度 T 0=t0+273.15(K)時(shí)的熱敏電阻的電阻值；設(shè) t0=20 ,T 0=t0+273.15=293.15(K) 。則上式中的R0 即為所求的值。根據(jù)題中所給條件，有11200R0 exp B() TT011273.15 0（ 1）10R 0 exp B() TT0273.15 100（ 2）（1）、（ 2）兩式兩邊取對(duì)數(shù)有l(wèi)n( 200)ln( R0 )293.15273.15B()273.15293.15l n1(0)l n R( 0 )B( 293.153731. 5 )373.152931. 5ln(200)ln(1

12、0)ln( R0 )ln( R0 )B( 293.15273.15B( 293.15373.15ln( 200)ln( R0 )20373.15ln(10)ln( R0 )80273.15273.15) 293.15373.15) 293.15ln( 200)ln( R 0 )20373.15ln(10)ln( R 0 )ln( 200)ln( R 0 )80273.15( 20373.15)ln( 200)ln( R0 )ln( 10)ln( 200)ln( 200)ln( R 0 )0.254580.25458ln(0200)ln( 10)ln( R0)ln( 200)ln( 200.25

13、458 )ln( R)ln(200) 200.25458因此該熱敏電阻在20的電阻值為：R20029.3(k）33. Rx ( )lim1 T x( t) x( t T 0)dt00. 25458201T0T00x0 sint x 0sin( t) dt其中2T0令 tdt1 dRx ( )22xx020sinsin()dx 20 cos22103五、 應(yīng)用題（本大題共2 小題，每小題 8 分，共 16 分）34（ 1） V0VREF24(D 32D 22D12D 02 )iV0RV REF24 R(D 32D22D21D20 )3210（ 2）當(dāng) D3D 2D 1D0=1000 時(shí)，103V

14、02425V35直流分量 A 0 0一次諧波分量A 1 4A二次諧波分量A 2 0三次諧波分量A 3 4A3四次諧波分量A 4 0五次諧波分量A 5 4A5其幅值譜如右圖所示。一、填空題 (每空 1 分，共 15 分)（試卷二）1. 如果僅僅檢測(cè)是否與對(duì)象物體接觸，可使用作為傳感器。2. 紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和電路組成。dR3. 在電阻應(yīng)變片公式，=(1+2 ) + E 中， 代表。R4. 利用電渦流位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)軸齒盤的材料必須是。5. 當(dāng)磁頭相對(duì)于磁尺不動(dòng)時(shí)，仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢(shì)的幅值由 所決定。6. 動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的，是檢驗(yàn)測(cè)試傳感器的指標(biāo)。7.

15、確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測(cè)非電量(或電量 )的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器和。8. 傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測(cè)信號(hào)頻率范圍內(nèi)，保持條件。9. 熱電偶電動(dòng)勢(shì)由電動(dòng)勢(shì)和接觸電動(dòng)勢(shì)兩部分組成。10. SnO2 型半導(dǎo)體氣敏器件非常適宜檢測(cè)濃度較的微量氣體。11. 有源濾波器由集成運(yùn)放和組成。12. 采用電源供電的電橋稱為交流電橋。13. 多路模擬開關(guān)由和多路雙向模擬開關(guān)組成。14. 為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的分辨率，需要對(duì)磁柵、容柵等大位移測(cè)量傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行。15. 若隨機(jī)信號(hào)x(t)、y(t) 的均值都為零，當(dāng) 時(shí)，它們的互相關(guān)函數(shù)Rxy( )=。二、單項(xiàng)選擇題 (在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確

16、答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1 分，共 15 分)1. 對(duì)壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率()A. 接近零B.盡量低些C.盡量高些D.任意2.()傳感器可用于醫(yī)療上 -50 150之間的溫度測(cè)量。A. 金屬輻射式B.熱電偶C.半導(dǎo)體三極管D.比色計(jì)3. 信號(hào)傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是()A. 信號(hào)是緩變的B.信號(hào)是快變的精品文檔C.干擾的耦合通道D.信號(hào)是交流的4.差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為()1 R 1A.2 R 11 R1C.2 R11R 1B.4R1ED.05. 概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號(hào)()的信息。A. 沿頻率軸分布B.沿幅值域分布C.沿時(shí)域分布D.沿尺

17、度分布6. 非線性度是表示校準(zhǔn)曲線()的程度。A. 接近真值B.偏離擬合直線C.正反行程不重合D.重復(fù)性7.非周期信號(hào)的頻譜是 ()A. 連續(xù)的B.離散的C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)8. 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是()A. 數(shù)字脈沖式B.調(diào)幅式C.調(diào)頻式D.正弦波9. 半導(dǎo)體應(yīng)變片具有() 等優(yōu)點(diǎn)。A. 靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好C.可靠性高D.接口電路復(fù)雜10. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)表征參數(shù)是()A. 線性度B.固有頻率C.阻尼比D.時(shí)間常數(shù)11. 常用于測(cè)量大位移的傳感器有()A. 感應(yīng)同步器B.應(yīng)變電阻式C.霍爾式D.渦流式12. 將電阻應(yīng)變片貼在 ()上，就可以分別做成測(cè)力、位移、加速度等參數(shù)

18、的傳感器。A. 質(zhì)量塊B.導(dǎo)體C.彈性元件D.機(jī)器組件13. 半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率()A. 上升B.迅速下降C.保持不變D.歸零14. 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感器() 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。A. 材料物理特性B.體積大小C.結(jié)構(gòu)參數(shù)D.電阻值15. 阻抗頭是測(cè)量振動(dòng)系統(tǒng)()的拾振器。A. 振動(dòng)位移B.振動(dòng)加速度C.激振力D.激振力及其響應(yīng)三、問答題 (每小題 5 分，共 30 分)1. 在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)輸入量與對(duì)應(yīng)輸出值所繪制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特性?2. 設(shè)載波的中心頻率為f0 試根據(jù)圖 a、圖 b 所示調(diào)制信號(hào)定性畫出相應(yīng)調(diào)頻波波形。精品文檔精品文檔3. 回答

19、下列函數(shù)哪些是周期函數(shù)、哪些是非周期函數(shù)：x 1(t)=sin3 t， x 2(t)=e -t， x 3(t)=e sin t， x 4(t)= (t) ，x 5(t)=sin1 t24. 簡(jiǎn)述兩類扭矩的測(cè)量原理及舉例說明相應(yīng)的扭矩傳感器。5. 簡(jiǎn)述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及哪幾種電橋接法具有溫度補(bǔ)償作用。6. 渦流式傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么?渦流傳感器能否測(cè)量大位移量?為什么 ?四、計(jì)算題 (每小題 8 分，共 24 分)1. 已知測(cè)量齒輪齒數(shù) Z=18 ，采用變磁通感應(yīng)式傳感器測(cè)量工作軸轉(zhuǎn)速 (如圖所示 )。若測(cè)得輸出電動(dòng)勢(shì)的交變頻率為 24(Hz) ，求

20、：被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速 n(r/min) 為多少 ?當(dāng)分辨誤差為± 1 齒時(shí)，轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差是多少 ?2. 由 RC 組成無源低通濾波器，已知R=500( )， C=10( F)，試求： (1)截止頻率 f0，并畫出該濾波器的幅頻示意圖。精品文檔(2)設(shè)輸入信號(hào) x(t)=0.2cos125.6t,判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。43. 試?yán)L出 x(t)=2cos(2 f 0t)+3 的時(shí)域圖和頻域圖。五、應(yīng)用題 (每小題 8 分，共 16 分)1. 試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。(1)用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說明其作用原理； (2)用圖說明兩個(gè)線圈在電橋電路中的接

21、法。2. 如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程中，徑向力 Py 和切向力 Pz大小基本不變， 但著力點(diǎn)位置沿軸向移動(dòng)， 現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測(cè)量工件所受的 Pz。(1)在圖中標(biāo)明應(yīng)變片的位置及 Pz 的測(cè)量電橋。(2) 著力點(diǎn)移動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果有無影響 ?為什么 ?一、填空題 (每空 1 分，共 15 分)（答案二）1. ON-OFF 型微動(dòng)開關(guān)2.電子掃描3.材料壓阻系數(shù)4.金屬5.磁頭所處的位置6.動(dòng)態(tài)性能13.地址譯碼器7.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)8.不失真測(cè)量9.溫度差14.細(xì)分15. 010.低11.RC 網(wǎng)絡(luò)12.交流二、單項(xiàng)選擇題 (每小題 1 分，共 15 分)1

22、.C 2.C3.C4.D 5.B6.B7.A 8.A9.A 10.D 11.A 12.C13.B14.C15.D三、問答題 (每小題 5 分，共 30 分)1. 在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)繪制的定度曲線，可以確定測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)靜態(tài)特性：靈敏度，非線性度，回程誤差。2. 調(diào)頻波波形頻率 f 與中心頻率 f 0 和調(diào)制波幅值的關(guān)系f=f 0± f, f 為頻率偏移，與 X(t) 幅值成正比。3.x 1(t) x 3 (t) x5 (t)周期函數(shù)， x2(t) x 4(t) 非周期函數(shù)4.1)軸類零件受扭矩作用時(shí)，在其表面產(chǎn)生切應(yīng)變，可通過測(cè)量該應(yīng)變檢測(cè)扭矩，如電阻應(yīng)變式扭矩傳感器。2) 彈性轉(zhuǎn)軸受扭后，兩端面的相對(duì)轉(zhuǎn)角只與所承受的扭矩有關(guān)，且呈比例關(guān)系，可通過測(cè)量扭轉(zhuǎn)角測(cè)量扭矩，如電容式或光電式扭矩傳感器。5. 布置原則有：(1) 貼在應(yīng)變最敏感部位，使其靈敏度最佳；(2) 在復(fù)合載荷下測(cè)量，能消除相互干擾；(3) 考慮溫度補(bǔ)償作用；單臂電橋無溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。6. 優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不怕油等介質(zhì)污染。渦流傳感器不能測(cè)