2022年历年传感器与检测技术考试试题及部分答案 .pdf

全国 20XX 年 10 月自学考试传感器与检测技术试卷课程代码： 02202 第一部分选择题（共24 分）一、单项选择题（本大题共12 小题，每小题2 分，共 24 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，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。1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力矩C温度D厚度2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3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B电容式传感器C压电式传感器D磁电式传感器4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B变极距型C变介质型D容栅型5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联C两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6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B电缆的长度C前置放大器的输出阻抗D前置放大器的输入阻抗7固体半导体摄像元件CCD 是一种（）APN 结光电二极管电路BPNP 型晶体管集成电路CMOS 型晶体管开关集成电路DNPN 型晶体管集成电路8将电阻R 和电容C 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B抑制差模噪声C克服串扰D消除电火花干扰9在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差Y0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为 0.301，则本次采样值Yn应选为（）A0.301B0.303 C0.308 D0.315 10若模 /数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A1.22mV B2.44mV C3.66mV D4.88mV 11周期信号的自相关函数必为（）A周期偶函数B非周期偶函数C周期奇函数D非周期奇函数12已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数 y(t)=2x(3t) 的傅里叶变换为（）A2X(f3) B23X(f3) C23X(f) D2X(f) 第二部分非选择题（共 76 分）二、 填空题（本大题共12 小题，每小题1 分，共 12 分）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。13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。14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。15传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。16已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs=。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 17为了测得比栅距W 更小的位移量，光栅传感器要采用技术。18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矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。19电容式压力传感器是变型的。20一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8105Mpa,其中压阻系数L为 Pa-1。21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。22热敏电阻常数B 大于零的是温度系数的热敏电阻。23若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。24 交 流 电 桥 各 桥 臂 的 复 阻 抗 分 别 为Z1， Z2， Z3， Z4， 各 阻 抗 的 相 位 角 分 别 为1234、，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为。三、问答题（本大题共6 小题，每小题4 分，共 24 分）25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点。26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？27简述压磁式扭矩仪的工作原理。28说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。29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程。30采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？四、计算题（本大题共3 小题，每小题8 分，共 24 分）31已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz ，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？32一热敏电阻在0和 100时，电阻值分别为200k和 10k。试计算该热敏电阻在20时的电阻值。33求正弦信号x(t)=x0sint 的自相关函数。五、应用题（本大题共2 小题，每小题8 分，共 16 分）34图示为电阻网络D/A 转换电路。（1）写出电流i 与电压 VREF的关系式。（2）若 VREF=10V 输入信号 D3D2D1D0=1000，试计算输出电压V0=？35已知某信号的傅里叶级数展开式为x(t)= n14Ansinn2cosn0t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。全国 20XX 年 10月自考传感器与检测技术试卷答案课程代码： 02202 一、 单项选择题（本大题共12 小题，每小题2 分，共 24 分）1.C 2.D 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A 10.B 11.A 12.B 二、 填空题（本大题共12 小题，每小题1 分，共 12 分）13.标定 (或校准或测试) 14.测量范围15.智能化16.( K0/K0) 100%17.细分 18.增大19.极距 (或间隙 ) 20.1109 21.微分法22.负23.对地低阻抗端 (或接地端 ) 24. 1324精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - - Rk00 254582002029 3. (）三、 问答题（本大题共6 小题，每小题4 分，共 24 分）25传感器与电压放大器连接的电路,其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。传感器与电荷放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电荷成正比,电缆电容的影响小。26 （1）由固定绕组和滑动绕组组成。（2）检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。27压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。根据磁弹效应，当轴受扭矩作用时，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。28主要特点是：热容量小（或热惯性小），时间常数小，反应速度快。29 （1）多面棱镜高速旋转，将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。（2）条形码反射的光束经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。30由电压比较器、数/模转换器、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 分）31 （1） nfZ60607236120(/转分）（2）频率计的计数装置读数误差为1 个数字，对应的角位移为1Z转=136转故其最大转速误差为136（转 /分）32热敏电阻的一般表达式为：RRBTTRR eB00011110exp()()或式中： RT为温度T=t+273.15(K) 时的热敏电阻的电阻值；R0为温度T0=t0+273.15(K) 时的热敏电阻的电阻值；设 t0=20,T0=t0+273.15=293.15(K) 。则上式中的R0即为所求的值。根据题中所给条件，有200110027315 0RBTTexp().（1）101100273 15 100RBTTexp().（2）（1） 、 （2）两式两边取对数有ln()ln()(.)200293152731527315293150RBln()ln()(.)10293153731537315293150RBln()ln()ln()ln()(.)(.)20010293152731527315293152931537315373152931500RRBBln()ln()ln()ln().200102037315802731500RRln()ln()ln()ln()ln()ln().(.)20010200203731580273152037315000RRRln()ln()ln()ln().200102000254580Rln()ln().ln()ln()2000 25458200100Rln()ln()ln()ln()ln().RR00 2545800254582002020020精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 因此该热敏电阻在20的电阻值为：33RxTx t x tdtT( )lim( ) ()10100000Txt xtdtTsinsin()其中20T令 tdtd1Rxdxxx( )sinsin()cos02020222五、 应用题（本大题共2 小题，每小题8 分，共 16 分）34 （1）VVDDDDREF043322110022222()iVRVRDDDDREF043322110022222()（2）当 D3D2D1D0=1000 时，VV0431022535直流分量A00 一次谐波分量A14A二次谐波分量A20 三次谐波分量A343A四次谐波分量A40 五次谐波分量A545A其幅值谱如右图所示。全国 20XX 年 10 月自学考试传感器与检测技术试题课程代码： 02202 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，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.属于传感器动态特性指标的是( ) A.迟滞B.过冲量C.稳定性D.线性度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 2.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的 ( ) A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高3.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为( ) A.0.1% B.0.01% C.0.001% D.0.0001% 4.感应同步器的作用是测量( ) A.电压B.电流C.位移D.相位差5.下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是( ) A.自感式传感器B.磁电感应式传感器C.电容式传感器D.应变式传感器6.极对数为4 的永磁式交流测速发电机，当其轴与转速为600(转 /分)的被测轴相连接时，则其输出交变电动势的频率为( ) A.40Hz B.300Hz C.600Hz D.2400Hz 7.视觉传感器的扫描部的主作用是( ) A.聚成光学图像信号B.将光学图像信号转换成电信号C.将二维图像信号转换为时间序列一维信号D.抽出有效信号8.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测( ) A.温度B.温度差C.相对湿度D.绝对湿度9.在采样保持环节中，采样开关被断开的时间称为( ) A.采样时间B.保持时间C.采样周期D.缓冲时间10.封装在光电隔离耦合器内部的是( ) A.一个发光二极管和一个发光三极管B.一个光敏二极管和一个光敏三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管D.一个发光二极管和一个光敏三极管11.若周期信号x(t) 的周期为 T，则其基波角频率为( ) A.T2B.TC.T2D.T112.已知信号 x(t) 与信号 y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足( ) A.xy()1 B.xy()=1 C.0 xy( )fmC. f0fmD. f0fm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 9. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。A. 热电偶B. 亮度式C. 半导体三极管D. 半导体二极管10. 电容式湿度传感器只能测量( )湿度。A. 相对B. 绝对C. 任意D. 水分11. 由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用( )的前置放大器。A. 信噪比高B. 信噪比低C. 稳定性低D. 灵敏度很小12. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。A. 电阻B. 电容C. 电压D. 电荷13. 通常采用的压力敏感元件有( ) A. 柱形弹性元件B. 环形弹性元件C. 梁形弹性元件D. 波登管14. 压电式加速度传感器是( )信号的传感器。A. 适于测量任意B. 适于测量直流C. 适于测量缓变D. 适于测量动态15. 对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压( ) A. 最大B. 最小C. 随机变化D. 中间点三、问答题 (每小题 5分，共 30 分) 1. 试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性，并标出半功率点。2. 一般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么? 3. 压电式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同，为什么? 4. 试述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号? 5. 如何消除热敏电阻阻温特性的非线性?热敏电阻的测温范围一般是多少? 6. 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桥的两个相邻桥臂中，试问：电桥需接入何种激励电压?该电桥的输出电压是何波形? 四、计算题 (每小题 8分，共 24 分) 1. 磁 栅 式 位 移 传 感 器 采用 空 间 相位 差 为2的 两 个 静 态 磁 头 来 测 量 位 移 ，其 输 出 电 动 势 为E=UsinS2t,磁尺剩磁信号的波长为1mm。求：(1)若 E=7sin(100t+0.48 )伏，此时所测得的位移量S；(2)在一个测量周期内，此传感器所能测量得的最大位移量。2. 一电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/ m)，最大线性范围为 6(m)。现将传感器安装在主轴右侧。如图a 所示。用记录仪记录振动波形，如图b 所示，问：传感器与被测金属的安装距离L 为多少微米时，可得到较好的测量效果?轴向振动的振幅A 为多少 ? 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 3. 压电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 kq=100(pC/g) ，反馈电容Cf=0.01(F),被测加速度a=0.5g。求：(1)电荷放大器的输出电压是多少?电荷放大器的灵敏度是多少? (2)若函数记录仪的灵敏度kg=2mm/mV ，求测量系统总灵敏度k0. 五、应用题 (每小题 8分，共 16 分) 1. 试选择一种传感器，设计测量车床主轴转速的原理方案，并作简要说明。2. 一汽车司机座的振动较大，试设计测试方案寻找振源。(1)给出可能的振源；(2)列出测试方案框图，并作简要说明；(3)给出判断方法及判断原则。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - - -