传感器与自动检测技术考试试卷6516.docx

《传感器与自动检测技术考试试卷6516.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器与自动检测技术考试试卷6516.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、华南农业业大学期期末考试试试卷（A卷）20088学年第1学期考试科目目：传感感器与自自动检测测技术考试类型型：（闭闭卷）考考试时间间： 1120分分钟学号姓名名年级专专业题号一二三四总分得分评阅人一、 填空题(每题2分，10题共20分)1、在工工程测试试实践中中，大多多数检测测系统属属于线性性时不变变系统，这种系统的叠加特性和频率保持特性在测试中具有重要意义。2、测试试装置动动态特性性的数学学描述方方式主要有有微分方方程、传传递函数数和频率响响应函数数。3、一电电容测微微仪，通通过测量量得到的的电容变变化量DCC410-33pF，如如果测量量电路的的放大倍倍数K1=1000mVV/pFF，读数

2、数仪表的的灵敏度度S2=5格/mVV，则此此时仪表表指示值值变化2格。4、机械械振动测测试工作作中的许许多工程程问题，往往往可以以看成是是KMC系统，即即用由弹弹簧-阻尼器-质量块块构成的单自自由度模模型来描描述。5、对于于测试装装置的频频率响应应函数，其其幅频、相相频特性性分别表表征装置置对输入入信号中中各个频频率分量幅值的的缩放的的能力和和相位角角前后移动的能能力。6、半导导体应变变片传感感器的工工作原理理是基于于压阻效应应；霍尔尔式传感感器的工工作原理理是基于于霍尔效应应；压电电式传感感器的工工作原理理是利用用某些材材料的压压电效应应。7、传感感器在结结构上采采用差动动方式可可以提高高灵

3、敏度度，减小小非线性性。8、根据据霍尔元元件的霍霍尔电势势UH的表达达式可知知，霍尔尔元件一一般可用用于三种种情况的的测量，分分别是测测量电流流I，测量磁磁感应强强度B，功率测测量。9、已知知输入信信号，这这时一阶阶装置的的，则该装置置的稳态态输出表表达式是是：10、一一般来说说，系统统内印制制电路板板接地的的基本原原则是高高频电路路应就近近多点接接地，低低频电路路应一点点接地。二、 选择题（将将正确的的选择项项填入括括号内，每每题2分，15题共30分）1、金属属丝应变变片在测测量构件件的应变变时，电电阻的相相对变化化主要由由 ( B )来决决定的。A、贴片片位置的的温度变变化B、电阻丝丝几何

4、尺尺寸的变变化C、电阻阻丝材料料的电阻阻率变化化D、外接导导线的变变化2、二阶阶装置引引入合适适阻尼的的主要目的是C 。A、 使系统不不发生共共振；B、使得得输出读读数稳定定C、获得得较好的的幅频、相相频特性性；D、改善善装置的的固有频频率3、不能能用涡流流式传感感器进行行测量的的是 ( DD )。A 位移移 B 材材质鉴别别 CC 探伤 DD 非非金属材材料4、测试试系统的的传递函函数和（ BB ）。A、具体体测试系系统的物物理结构构有关BB、具体体测试系系统的物物理结构构无关C、输入入信号有有关D、输出出信号有有关5、为消消除压电电传感器器电缆分分布电容容变化对对输出灵灵敏度的的影响，可可

5、采用 ( B )。A 电压压放大器器； B 电荷放放大器； C 前置放放大器；D 电流流放大器器6、不能能采用非非接触方方式测量量的传感感器是：（ C ）。A、霍尔尔传感器器；B、光电电传感器器；C、热电电偶；D、涡流流传感器器7、通常常所说的的传感器器核心组组成部分分是指：（ B ）A、 敏感元件件和传感感元件B、敏感感元件和和转换元元件C、转换换元件和和调理电电路D、敏感感元件、调调理电路路和电源源8、压电电加速度度计固定定在试件件上承受受振动时时，质量量块将产产生一可可变力作作用在晶晶体片上上，由于于( A )效应应在晶体体片两表表面上就就有( D )产生生。B、 正压电；B、逆压压电；

6、C、电压压；D、电荷荷9、下列列四种光光电元件件中，基基于外光光电效应应的元件件是：（C）A、光敏敏二极管管B、硅光光电池C、光电电管D、光导导管10、以以下关于于热电阻阻与热敏敏电阻的的说法，错错误的是是：（ DD）A、热电电阻一般般采用纯纯金属材材料，而而热敏电电阻采用用半导体体材料；B、热电电阻的温温度电阻阻系数一一般是线线性的，而而热敏电电阻的温温度电阻阻系数一一般是非非线性的的；C、热电电阻结构构简单、体体积小，因因此可以以测量“点温”；而在在测温范范围内，热热电阻的的电阻温温度系数数相对较较为稳定定；D、一般般说来，热热电阻的的温度系系数比热热敏电阻阻的的温温度系数数大。11、变变

7、间隙式式自感式式电感传传感器的的灵敏度度为：，由由此可得得出结论论：（ C ）A、 该传感器器的灵敏敏度是非非线性的的，因此此不能使使用；B、 该传感器器的灵敏敏度是线线性的，因因此可以以正常使使用；C、 该传感器器的灵敏敏度是非非线性的的，但在在一定条条件下可可以使用用；D、 该传感器器的灵敏敏度是线线性的，但但在特定定条件下下不能使使用。12、在在常用测测振传感感器中，适适合于测测量振动动位移的的传感器器是：（A）A、电感感式传感感器；B、压电电式传感感器；C、磁电电式传感感器；D、电动动式传感感器13、为为提高电电桥的灵灵敏度，可可采取的的方法是是：（ CC ）。A、 半桥双臂臂各串联联

8、一片电电阻应变变片；B、 半桥双臂臂各并联联一片电电阻应变变片；C、 适当提高高电桥的的电源电电压；D、 增大应变变片的初初始电阻阻值。14、热热敏电阻阻典型可可分为三三类，其其中，（ B ）热敏电电阻在一一定温度度范围内内，阻值值随温度度的变化化剧烈变变化，故故可作为为理想的的开关器器件。A、负电电阻温度度系数B、临界温温度系数数C、正电电阻温度度系数D、无15、关关于光敏敏电阻，下下列说法法错误的的是：（ A ）A、 光敏电阻阻既可作作检测元元件，也也可作开开关元件件使用；B、 光敏电阻阻的光谱谱特性与与光敏电电阻本身身材料有有关，需需选择合合适光源源配合使使用；C、 在一定的的光照度度下

9、，光光敏电阻阻所加的的电压越越大，光光电流越越大，而而且无饱饱和现象象；D、多数数光敏电电阻的时时延都比比较大，所所以，它它不能用用在要求求快速响响应的场场合。三、判断断题（在在你认为为对的判判断后打打，错的的判断后后打，每每题1分，10题共共10分）1，压电电式传感感器具有有体积小小、结构构简单等等优点，适适合于频频率较低低的被测测量的测测量，甚甚至是静静态量的的测量。（）2，光敏敏电阻的的暗阻越越大越好好，而亮亮阻越小小越好，也也就是说说暗电流流要小，亮亮电流要要大。这这样光敏敏电阻的的灵敏度度就高。（）3，真值值是指一一定的时时间及空空间条件件下，某某物理量量体现的的真实数数值。真真值是

10、客客观存在在的，而而且是可可以测量量的。（）4，置信信系数取取不同典典型值时时，具有有不同的的置信概概率。置置信系数数越高，置置信水平平则越低低，表明明对测量量精度的的要求越越低。（）5，一阶阶装置动动态特性性的主要要参数是是时间常常数，一一般希望望它越大大越好。（）6，差动动变压器器式传感感器的两两个次级级线圈在在联接时时应反向向串联。( ) 7，LTTI系统的的灵敏度度是时间间的线性性函数。（）8，涡流流传感器器一般采采用高频频透射式式或低频频反射式式两种方方式进行行测量。（）9，凡能能够测量量位移和和速度的的检测原原理都可可用于加加速度和和振动的的测量。（）10，虚虚拟仪器器的所有有仪器

11、面面板和显显示器都都是在计计算机监监视器上上模拟的的。（）四、简答答题（4题，共18分）1，试简简述检测测系统噪噪声干扰扰形成的的要素。（4分）噪声形成成干扰需需要同时时具备三三要素：干扰源源、对噪噪声敏感感的接收收电路及及噪声源源到接收收电路之之间的耦耦合通道道。2、简述述一种速速度测量量的方法法。（4分）答：以下下5种方法法任写出出一种既既可，见见书P1991。（1）时时间、位位移计算算法，如如相关测测速法和和空间滤滤波器测测速法；（2）加加速度积积分法和和位移微微分法测测量速度度；（3）利利用物理理参数测测量速度度，如电电动式速速度传感感器和电电磁式速速度传感感器；（4）多多普勒效效应测

12、速速；（5）差差动变压压器测速速。3、压电电元件在在使用时时常采用用多片串串接或并并接的结结构形式式，试述述在不同同接法下下输出电电压、电电荷、电电容的关关系，它它们分别别适用于于何种应应用场合合？（6分）答：两片片压电元元件串接接时，输输出电荷荷q等于单单片上的的电荷q，输出出电压U为单片片电压U的两倍倍，总电电容C为单片片电容C的1/2。即：qq；U2U；CC/2。串联联接法适适用于以以电压输输出的信信号和测测量电路路输入阻阻抗很高高的情况况；两片压电电元件并并接时，输输出电荷荷q等于单单片上电电荷q的两倍倍，输出出电压U等于单单片电压压U，总电电容C等于单单片电容容C的两倍倍。即：q2q

13、；UU；C2C。并联接接法适用用于测量量缓慢变变化信号号，并以以电荷作作为输出出的情况况。4，请画画出光电电传感器器的一般般构成框框图，并并说明光光电传感感器的一一般组成成部分。（4分）光电传感感器通常常由光源源、光学学通路和和光电元元件三部部分组成成五、 计算综合合题（3题，共22分）1、已知知一阶系系统的传传递函数数，输入入一时域域谐波函函数，求求该系统统达到稳稳态时的的输出y(tt)。（6分）解：已知知一阶系系统的传传递函数数（2分）则（4分）3、图为为应变式式拉力传传感器原原理示意意图。该该传感器器采用1、2、3、4四片完完全相同同的应变变片按如如图方式式粘贴在在构件表表面上，应应变片

14、的的初始阻阻值为R0，传感感器要求求具有温温度补偿偿和弯矩矩补偿能能力；（1） 试采用两两种组桥桥方式实实现传感感器的纯纯拉力测测量并说说明理由由（如果果应变片片不够，可可加精密密电阻）。（6分）（2） 哪一种组组桥方式式灵敏度度高？为为什么？（2分）14232R02R01243（1）4、如图图为实验验室常采采用的冰冰浴法热热电偶冷冷端温度度补偿接接线图，（1） 图中依据据了热电电偶两个个基本定定律，分分别指出出并简述述其内容容；（4分）（2） 将冷端至至于冰水水槽的主主要原因因是什么么？（2分）（3） 对补偿导导线有何何要求？（2分）答案：（1） 中间导体体定律：在热电电偶回路路中，只只要接入入的第三三导体两两端温度度相同，则则对回路路的总的的热电动动势没有有影响。中中间温度度定律：热电偶偶AB的热电电势仅取取决于热热电偶的的材料和和两个结结点的温温度，而而与温度度沿热电电极的分分布以及及热电极极的参数数和形状状无关。（2） 热电偶分分度表以以0摄氏度度为基准准；（3） 与导体材材料A、B有相同同热电特特性（不同型型号的热热电偶所所配用的的补偿导导线不同同；连接接补偿导导线时要要注意区区分正负负极，使使其分别别与热电电偶的正正负极一一一对应应；补偿偿导线连连接端的的工作温温度不能能超出（01000），否否则会给给测量带带来误差差。）