傳感器及檢測第二版復習題

1、一、選擇題1. 用脈沖錘激振時，為了獲得較寬的激振頻率，可（ ）。 BA、增加敲擊力 B、增加錘頭硬度 C、增大錘重 D、減小錘重 2.利用相鄰雙臂橋檢測的應變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。?）。 C 兩個橋臂都應當用大電阻值工作應變片 兩個橋臂都應當用兩個工作應變片串聯(lián) C兩個橋臂應當分別用應變量變化相反的工作應變片 D兩個橋臂應當分別用應變量變化相同的工作應變片3.屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（ ）。 B A遲滯 B過沖量 C穩(wěn)定性 D線性度 4.傳感器能感知的輸入變化量越小， 表示傳感器的（ ）。 D 線性度越好 遲滯越小 重復性越好 分辨力越高 5.感應同步器的作用是測量（ ）

2、。 C 電壓 B.電流 C位移 D相位差 6.下列測力傳感器中，屬于發(fā)電型測力傳感器的是（ ）。 B A自感式傳感器 B磁電感應式傳感器 C電容式傳感器 D應變式傳感器7.金屬在受到外力作用時，會產(chǎn)生相應的應變，其電阻也將隨之發(fā)生變化，這種物理現(xiàn)象稱為（ ）。 C A霍爾效應 B光電效應 C應變效應 D壓電效應8.在霍爾元件的主要指標中，KH是指（ ）靈敏度。 A磁 乘積 電流 電勢9.在檢測技術(shù)中，主要采用的是壓電型換能器，發(fā)射超聲波利用壓電材料的（ ）。 CA多普勒效應 B多普勒頻移 C逆壓電效應 D正壓電效應10.傳感器在正、反行程中輸出輸入曲線不重合稱為（ ）。 BA非線性 B遲滯 C

3、重復性 D靈敏度誤差11.不能實現(xiàn)非接觸式測量的傳感器是( )。AA 壓電式 B 電渦流式 C 光電式 D 光纖式12.（ ）是測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，將被測系統(tǒng)或過程中需要觀測的信息轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號。CA敏感元件B轉(zhuǎn)換元件C傳感器D被測量13.半導體應變片的主要優(yōu)點是（ ）。BA線性好B靈敏度高C溫漂小D穩(wěn)定性好14.為減輕傳感器測量電路的負載效應，應（ ）。AA增大負載內(nèi)阻B使負載阻抗與信號阻抗匹配C減小負載內(nèi)阻D最好使負載短路15.測量不能直接接觸的高溫物體溫度，可采用（ ）溫度傳感器。BA. 熱電偶B. 亮度式C. 半導體三極管D. 半導體二極管16.壓電式傳感器目前多用于測量

4、（ ）。DA速度B靜態(tài)的力或壓力C加速度 D動態(tài)的力或壓力17.選擇二階裝置的阻尼比=0. 707，其目的是（ ）。DA. 阻抗匹配B. 增大輸出量C. 減小輸出量D. 接近不失真條件18.傳感器的種類和形式很多， RLC震蕩電路的動態(tài)特性可看作是（ ）。CA零階系統(tǒng)B一階系統(tǒng)C二階系統(tǒng)D三階系統(tǒng)19.下列那種器件不是利用內(nèi)光電效應制成的（ ）。DA光電池B光敏二極管C光敏電阻D光電倍增管20.固態(tài)壓敏電阻在某一方向上承受應力時，它的電阻值發(fā)生顯著變化，這是由哪些方面因素發(fā)生顯著變化引起的（ ）。AA.電阻率B.幾何尺寸C.晶面上電荷D.極化電荷21、壓電晶片的連接方式中串聯(lián)接法（ ） AA、

5、輸出電壓大，本身電容小，適宜用于以電壓作輸出信號B、輸出電荷大，本身電容大， 時間常數(shù)大C、輸出電壓小，本身電容大，適宜用于以電壓作輸出信號D、輸出電荷小，本身電容小， 時間常數(shù)大22、下面不屬于不等位電勢U0產(chǎn)生原因的是（ ）。 CA、霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位面上； B、半導體材料不均勻造成了電阻率不均勻或幾何尺寸不均勻； C、元件由金屬或絕緣體構(gòu)成；D、激勵電極接觸不良造成激勵電流不均勻分布等23、霍爾元件不等位電勢產(chǎn)生的主要原因不包括（ ） CA霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位上B半導體材料不均勻造成電阻率不均勻或幾何尺寸不均勻C周圍環(huán)境溫度變化D激勵電極接觸不良造成

6、激勵電流不均勻分配 24、變隙式電容傳感器的兩極板極間的初始距離d0增加時，將引起傳感器的（ ） CA靈敏度K0增加 B靈敏度K0不變C非線性誤差增加 D非線性誤差減小25、用電容式傳感器測量固體或液體物位時，應該選用（  ）。 CA變間隙式      B變面積式C變介電常數(shù)式    D空氣介質(zhì)變間隙式26、直流電橋的平衡條件為（ ） BA相鄰橋臂阻值乘積相等 B相對橋臂阻值乘積相等C相對橋臂阻值比值相等 D相鄰橋臂阻值之和相等27、全橋差動電路的電壓靈敏度是單臂工作時的（ ）。 CA. 不變

7、B. 2倍 C. 4倍 D. 6倍28、變氣隙式自感傳感器，當銜鐵移動使磁路中空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量將（ ）。 AA增大 B減小 C不變 D無法確定29、固態(tài)壓敏電阻在某一方向上承受應力時，它的電阻值發(fā)生顯著變化，這是由哪些方面因素發(fā)生顯著變化引起的_。 AA.電阻率；B.幾何尺寸；C.晶面上電荷；D.極化電荷 30、在整個測量過程中，如果影響和決定誤差大小的全部因素（條件）始終保持不變，對同一被測量進行多次重復測量，這樣的測量稱為（） CA組合測量 B靜態(tài)測量C等精度測量 D零位式測量31、以下那一項不屬于電路參量式傳感器的基本形式的是( )。 DA.電阻式  B

8、.電感式C.電容式D.電壓式32、電阻應變片的初始電阻數(shù)值有多種,其中用的最多的是 （   ）。 BA、 60      B、 120     C、 200      D、 35033、差動變壓器屬于( )。 DA.電容式傳感器B.壓電式傳感器C.電阻式傳感器D.電感式傳感器34、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是( )。 C A、量程 B、靈敏度 C、阻尼比 D、重復性 35、下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是（ ）。 C A、壓力 B、力

9、矩 C、溫度 D、厚度 36、信號傳輸過程中產(chǎn)生干擾的原因是( )。 C A.信號是緩變的 B.信號是快變的 C.干擾的耦合通道 D.信號是交流的 37、直流電橋的平衡條件可以概括為（ ）。 AA對臂阻抗之積相等 B對臂阻抗之比相等 C相鄰臂阻抗之積相等 D相鄰臂阻抗之和相等38、選擇二階裝置的阻尼比=0707，其目的是（ ）。 DA阻抗匹配 B增大輸出量 C減小輸出量 D接近不失真條件39、壓電式傳感器目前多用于測量（     ）。 BA靜態(tài)的力或壓力       B動態(tài)的力或壓力C位移 &#

10、160;               D溫度40、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是( )。 C A、量程 B、靈敏度 C、阻尼比 D、重復性 41、在以下幾種傳感器當中( ) 屬于自發(fā)電型傳感器。 CA、電容式 B、電阻式 C、壓電式 D、電感式 42、減小霍爾元件的輸出不等位電勢的辦法是( )。 C減小激勵電流 B、減小磁感應強度 C、使用電橋調(diào)零電位器 D、增大磁感應強度43、以下四種傳感器中屬于四端元件的是 ( )。 D霍爾元件 B、壓電晶體 C、應變片 D、熱敏電

11、阻44、傳感器能感知的輸入變化量越小,表示傳感器的( )。 DA、線性度越好 B、遲滯越小 C、重復性越好 D、分辨力越高 45、傳感器的線性范圍愈寬,表明傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)且傳感器的( )。 AA、工作量程愈大 B、工作量程愈小 C、精確度愈高 D、精確度愈低 46、當壓磁元件受外力作用時磁力線分布呈( )。 CA、軸對稱分布 B、原形 C、橢圓形 D、方形 47、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是( )。 CA、量程 B、靈敏度 C、阻尼比 D、重復性 48、傳感器的組成部分中直接感受被測物理量的是( )。 B A、轉(zhuǎn)換元件 B、敏感元件 C、轉(zhuǎn)換電路 D、放大元件 49、通常在微機控制的檢測

12、系統(tǒng)中完成多路切換的器件是( )。 B A、采樣保持器 B、多路模擬開關 C、集成運放 D、濾波器 50、在典型噪聲干擾抑制方法中差分放大器的作用是( )。 BA、克服串擾 B、抑制共模噪聲 C、抑制差模噪聲 D、消除電火花干擾 51、在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為( )。 DA、磁電效應 B、聲光效應C、光生伏特效應 D、光電導效應52、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是( )。 DA、重復性 B、線性度C、靈敏度 D、固有頻率53、對石英晶體，下列說法正確的是（ ）。 AA、 沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，也沒有電荷產(chǎn)生。B、

13、沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，但會有電荷產(chǎn)生。C、 沿光軸方向施加作用力，會產(chǎn)生壓電效應，但沒有電荷產(chǎn)生。D、 沿光軸方向施加作用力，會產(chǎn)生壓電效應，也會有電荷產(chǎn)生。54、用電橋測量應變時，如下哪種形式既有很好的線性，又具有最高的增益( )。 AA、全橋 B、半橋單臂C、半橋雙臂 D、對面放置一對55、影響壓電式加速度傳感器低頻響應能力的是( )。 DA、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 56、傳感器能檢測到的最小輸入增量為( )。 DA、靈敏度 B、遲滯C、閾值 D、分辨率57、電機軸上安裝一個10個齒的調(diào)制盤，以30p的角速度轉(zhuǎn)動

14、時，光電二極管的輸出信號頻率是( )。 DA、300Hz B、 180 HzC、 450Hz D、 150Hz58、為了提高磁電式加速度傳感器的頻響范圍，一般通過( )來實現(xiàn)。 BA、減小彈簧片的剛度 B、 增加磁鐵的質(zhì)量C、 減小系統(tǒng)的阻尼力 D、 提高磁感應強度59、屬于傳感器動態(tài)特性指標的是( )。 BA、遲滯B、過沖量C 、穩(wěn)定性D、線性度60、光敏二極管或者三極管測量某光源的光通量時，是根據(jù)它們的( )特性實現(xiàn)的。 BA、光譜特性 B、伏安特性 C、頻率特性 D、光電特性二、填空題1、 傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，分別完成_和_兩個基本功能。（檢測）（轉(zhuǎn)換）2、 傳感器的技術(shù)

15、的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為提高與改善傳感器的技術(shù)性能；開展基礎理論研究，尋找新原理、開發(fā)新材料、采用新工藝和探索新功能等；傳感器的_、智能化、網(wǎng)絡化、微型化。（集成化）3、 衡量傳感器靜態(tài)特性的主要指標是_、靈敏度、分辨率、遲滯、重復性和漂移。（線性）4、 用彈性元件盒電阻應變片及一些附件可以組成應變片傳感器，按照用途劃分為應變式_傳感器、應變式_傳感器。（任填兩個）本題答案：（測力）（加速度）5、 電阻式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)化為_變化的傳感器。（電阻）6、 采用熱電阻作為測量溫度的原件是將_的測量轉(zhuǎn)化為_的測量。（溫度）（電阻）7、 用于制作壓電傳感器的常用壓電材料是 和 。（石英晶體）（壓電陶瓷

16、）8、 電感式傳感器是利用 電磁感應 原理將被測物理量轉(zhuǎn)換成線圈 和 的變化，再由測量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，從而實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。（自感系數(shù)）（互感系數(shù)）9、 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的壓電效應稱為 。（逆壓電效應）10、 將溫度轉(zhuǎn)換為電勢大小的熱電式傳感器是 傳感器（熱電偶）11、 某熱敏電阻，其B值為2900K，若冰點電阻為500k，熱敏電阻在100時的阻抗為_ _。（_29k_）12、 光纖傳感器一般分為兩大類，即 傳光型（非功能性） 光纖傳感器和_光纖傳感器.（ 傳感性（功能性）13、 熱敏電阻常數(shù)B大于零的是 溫度系數(shù)的熱敏電阻。（負）14、 由于傳感器輸出信號一般都很微弱，需

17、要有 將其放大或轉(zhuǎn)換為容易傳輸、處理、記錄和顯示的形式。（信號調(diào)理轉(zhuǎn)換電路）15、 數(shù)據(jù)融合的三個層次：原始層、特征層、_。（決策層）16、 傳感器可按輸入量、輸出量、_、基本效應、能量變換關系以及所蘊含的技術(shù)特征來分類。（工作原理）17、 傳感器性能的改善主要集中于差動技術(shù)、平均技術(shù)、_、屏蔽、隔離與干擾抑制、穩(wěn)定性處理。（補償與修正技術(shù)）18、 傳感器的靜態(tài)特性是它在穩(wěn)態(tài)信號作用下的_關系。（輸入-輸出）19、 一個理想的傳感器就是要確被測信號的無失真轉(zhuǎn)換，使檢測結(jié)果盡量反映出被測量的原始特征，寫出他的輸出y(t)和輸入x(t)的關系_。（y(t)=Ax(t-t0)）20、 電橋應變片R置

18、于單臂測量電橋，若提高橋臂比則非線性誤差將_。（減?。?1、 半導體電阻應變片的工作原理是主要基于半導體材料的_。（壓阻效應）22、 某霍爾元件尺寸為，沿l方向通以電流I=1.0mA，在垂直于lw面方向加有均勻磁場B=0.3T，傳感器的靈敏系數(shù)KH=22V/(A·T)，則其輸出霍爾電勢為_ ，其載流子濃度為_。（6.6mV）（2.84×1020）23、 渦流式傳感器的主要優(yōu)點是 、 和結(jié)構(gòu)簡單。（無接觸）（動態(tài)特性好）24、 某些材料（如霍爾元件）的電阻值受到磁場的影響而改變的現(xiàn)象稱為_。（磁阻效應）25、 變氣隙式自感傳感器，當街鐵移動靠近鐵芯時，鐵芯上的線圈電感量 （增

19、加，減少）。（）26、 霍爾傳感器廣泛應用于 、 、加速度和振動等方面的測量（電磁）（壓力）27、 而將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻大小的熱電式傳感器是 （金屬材料）或 （半導體材料）。（熱電阻）（熱敏電阻）28、 CCD圖像傳感器分為線性CCD和面陣CCD，面陣CCD主要用于 。（攝像領域）29、 軟測量的輸入數(shù)據(jù)處理包括換算和 兩方面。（數(shù)據(jù)誤差處理）30、 為便于對測量數(shù)據(jù)進行誤差分析和處理，根據(jù)測量數(shù)據(jù)中誤差的特征或特性可以將誤差分為：系統(tǒng)誤差、 和 。（隨機誤差）（粗大誤差）31、 按傳感器的輸入量進行分類可分為位移傳感器、速度傳感器、_、濕度傳感器、壓力傳感器。（溫度傳感器）32、 瞬間響應

20、常采用階躍信號作為輸入，頻率響應常采用_作為輸入。（正弦函數(shù)）33、 傳感器的動態(tài)特性可以從_兩個方面來分析。（時域和頻域）34、 最有效，最常用的電阻應變片溫度補償方法是_。（電橋補償法）35、 電橋平衡的條件可概括為相鄰兩臂電阻的比值_。（相等）36、 電阻應變片配用的測量電路中，為了克服分布電容的影響，多采用_。（交流平衡電橋）37、 電磁組式傳感器的敏感元件由線圈、 和 三部分組成。（鐵芯）（銜鐵）38、 壓電陶瓷需要有 和 的共同作用才會具有壓電效應。（外電場）（壓力）39、 磁電感應式傳感器是以 為理論基礎的。（電磁感應原理）40、 采用熱電阻作為測量溫度的元件是將 的測量轉(zhuǎn)換為

21、的測量。（溫度）（電阻）41、 光電效應分為     和      兩大類。（內(nèi)光電效應）（外光電效應）42、 光纖傳感器由 、 和光探測器三部分組成。（光源）（光纖）43、 用水銀溫度計測量水溫，如從測量的具體方法來看它屬于 測量。（偏差式）44、 數(shù)據(jù)融合人工智能類方法：_、 、智能融合方法。（模糊邏輯推理）（神經(jīng)網(wǎng)絡方法）三、簡答題1. 改善傳感器性能的技術(shù)途徑有哪些？答： 差動技術(shù)； 平均技術(shù)； 補償與修正技術(shù)； 屏蔽、隔離與干擾抑制； 穩(wěn)定性處理。2. 什么是傳感器的動態(tài)特性？如何分析傳感器的動態(tài)特性？

22、傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對動態(tài)激勵（輸入）的響應（輸出）特性，即輸出對隨時間變化的輸入量的響應特性。 傳感器的動態(tài)特性可以從時域和頻域兩個方面分別采用瞬態(tài)響應法和頻率響應法來分析。瞬態(tài)響應常采用階躍信號作為輸入，頻率響應常采用正弦函數(shù)作為輸入。3. 試分析差動變壓器式傳感器工作原理。答：在A、B兩個鐵芯上繞有兩個一次繞組W1a,W1b=W1，和兩個二次繞組W2a,W2b=W2，兩個一次繞組順向串接，兩個二次繞組反向串接。銜鐵處于初始位置時，差動變壓器輸出電壓為零；試分析差動變壓器式傳感器工作原理。答：在A、B兩個鐵芯上繞有兩個一次繞組W1a,W1b=W1，和兩個二次繞組W2a,W2b=W2，

23、兩個一次繞組順向串接，兩個二次繞組反向串接。銜鐵處于初始位置時，差動變壓器輸出電壓為零；試分析差動變壓器式傳感器工作原理。答：在A、B兩個鐵芯上繞有兩個一次繞組W1a,W1b=W1，和兩個二次繞組W2a,W2b=W2，兩個一次繞組順向串接，兩個二次繞組反向串接。銜鐵處于初始位置時，差動變壓器輸出電壓為零；變壓器輸出電壓可以表示銜鐵位移大小，但不能辨別方向。4.什么是光電效應、內(nèi)光電效應、外光電效應？答：光照射到物體上使物體發(fā)射電子，或電導率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動勢等，這些因光照引起物體電學特性改變的現(xiàn)象稱為光電效應。當光照射到金屬或金屬氧化物的光電材料上時，光子的能量傳給光電材料表面的電子，

24、如果入射到表面的光能使電子獲得足夠的能量，電子會克服正離子對它的吸引力，脫離材料表面進入外界空間，這種現(xiàn)象稱為外光電效應。根據(jù)外光電效應制作的光電器件有光電管和光電倍增管。內(nèi)光電效應是指物體受到光照后所產(chǎn)生的光電子只在物體內(nèi)部運動，而不會逸出物體的現(xiàn)象。內(nèi)光電效應多發(fā)生在半導體內(nèi)，可分為因光照引起半導體電阻率變化的光電導效應和因光照產(chǎn)生電動勢的光生伏特效應兩種。光電導效應是指物體在入射光能量的激發(fā)下，其內(nèi)部產(chǎn)生光生載流子（電子-空穴對），使物體中載流子數(shù)量顯著增加而電阻減小的現(xiàn)象。基于光電導效應的光電器件有光敏電阻。光生伏特效應是指光照在半導體中激發(fā)出的光電子和空穴在空間分開而產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象

25、，是將光能變?yōu)殡娔艿囊环N效應?；诠馍匦墓怆娖骷湫偷挠泄怆姵兀淮送?，光敏二極管、光敏晶體管也是基于光生伏特效應的光電器件。5. 什么是隨機誤差？隨機誤差有何特征？隨機誤差的產(chǎn)生原因是什么？對同一被測量進行多次重復測量時，絕對誤差的絕對值和符號不可預知地隨機變化，但就誤差的總體而言，具有一定的統(tǒng)計規(guī)律性，這類誤差稱之為隨機誤差；隨機誤差大，測量結(jié)果分散，精密度低。反之，測量結(jié)果的重復性好，精密度高； 在實際測量中，當系統(tǒng)誤差已設法消除或減小到可以忽略的程度時，如果仍然存在測量數(shù)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象，則說明存在隨機誤差。隨機誤差是測量過程中許多獨立的、微笑的、偶然的因素引起的綜合結(jié)果。6、 傳

26、感器輸入-輸出特性的線性化由什么意義？如何實現(xiàn)其線性化？答：傳感器的線性化有助于簡化傳感器的理論分析、數(shù)據(jù)處理、制作標定和測試。 常用的線性化方法是：切線或割線擬合，過零旋轉(zhuǎn)擬合，端點平移來近似，多數(shù)情況下用最小二乘法來求出擬合直線。7、應變電阻式傳感器的工作原理是什么？ 答：電阻應變式傳感器的工作原理是基于應變效應的。 當被測物理量作用在彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成相應的應變或位移，然后傳遞給與之相連的應變片，將引起應變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。輸出的電量大小反映了被測物理量的大小。8、引起零點殘余電壓的原因是什么？如何消除零點殘余電

27、壓？ 答：原因有三：（1）傳感器的兩個次級繞組的電氣參數(shù)不同和幾何尺寸不對稱（2） 磁性材料的磁化曲線的非線性（3） 勵磁電壓本身含高次諧波。 消除方法：（1） 盡可能保證傳感器的幾何尺寸、繞組線圈電氣參數(shù)和磁路的對稱；（2） 采用適當?shù)臏y量電路，如相敏整流電路。（3）9.試區(qū)分功能型和非功能型光纖傳感器。答：（1）功能型光纖傳感器。這是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件，被測量對光纖內(nèi)傳輸?shù)牡墓膺M行調(diào)制，使傳輸?shù)墓獾膹姸取⑾辔?、頻率或偏振等特性發(fā)生變化，再通過對被調(diào)制過的信號進行解調(diào)，從而得出被測信號。（2）非功能型光纖傳感器。這是利用其它敏感元件感受被測量的變化，與其他敏感元件組合而成的

28、傳感器，光纖只作為光的傳輸介質(zhì)。10.什么是軟測量？實現(xiàn)軟測量的一般方法是什么？答：所謂軟測量，就是依據(jù)某種最優(yōu)化準則，選擇與被估計變量相關的一組可測變量，構(gòu)造某種以可測變量為輸入、被估計變量為輸出的數(shù)字模型，通過計算機軟件實現(xiàn)對無法直接測量的重要過程變量的估計。方法：輔助變量選擇、輸入數(shù)據(jù)處理、軟測量模型建立和軟測量模型的校正等。11.傳感器一般由哪幾部分組成？答：傳感器的基本組成分為敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩部分，分別完成檢測和轉(zhuǎn)換兩個基本功能。輔助電源信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路傳感元件被測量敏感元件另外還需要信號調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路，輔助電源。12.傳感器輸入-輸出特性的線性化由什么意義？如何實現(xiàn)其線性化？答

29、：傳感器的線性化有助于簡化傳感器的理論分析、數(shù)據(jù)處理、制作標定和測試。 常用的線性化方法是：切線或割線擬合，過零旋轉(zhuǎn)擬合，端點平移擬合，多數(shù)情況下用最小二乘法來求出擬合直線13.測量方法是如何分類的？（1） 根據(jù)測量方式的不同可分為直接測量，間接測量和組合測量；（2） 根據(jù)測量方法的不同可以分為偏差式測量，零位式測量和微差式測量；（3） 根據(jù)測量精度要求的不同可以分為等精度測量和非等精度測量；（4） 根據(jù)被測量變化的快慢可分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量；（5） 根據(jù)測量敏感元件是否與被測介質(zhì)接觸可分為接觸式測量和非接觸式測量。14.計量光柵是如何實現(xiàn)測量移位的？答：主光柵與運動部件連在一起，當被測物體

30、運動時，在主光柵、指示光柵后面形成黑白相間的莫爾條紋，條紋寬度和運動部件的位移成正比。15.試比較數(shù)據(jù)融合的三個層次：原始層、特征層、決策層。答：原始層：它是直接在采集到的原始數(shù)據(jù)層上進行的融合，在各種傳感器的原始測報未經(jīng)預處理之前就進行數(shù)據(jù)的綜合與分析。特征層：屬于中間層次的融合，它先對來自傳感器的原始信息進行特征提取(特征可以是目標的邊緣、方向、速度等)，然后對特征信息進行綜合分析和處理。決策層：通過不同類型的傳感器觀測同一個目標，每個傳感器在本地完成基本的處理，其中包括預處理、特征抽取、識別或判決，以建立對所觀察目標的初步結(jié)論。16、傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢有哪些？答：提高與改善傳感器的技術(shù)

31、性能；開展基礎理論研究、尋找新原理、開發(fā)新材料、采用新工藝或探索新功能等；傳感器的集成化；傳感器的智能化；傳感器的網(wǎng)絡化；傳感器的微型化； 17、什么是傳感器的靜態(tài)特性？描述傳感器靜態(tài)特性的主要指標有哪些？答：傳感器的靜態(tài)特性是它在穩(wěn)態(tài)信號作用下的輸入、輸出關系。靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入-輸出關系中不含時間變量。衡量傳感器靜態(tài)特性的主要指標是線性度、靈敏度、分辨率、遲滯、重復性和漂移。18、引起電阻應變片溫度誤差的原因是什么？電阻應變片的溫度補償方法是什么？ 一是電阻溫度系數(shù)，二是線膨脹系數(shù)不同。 單絲自補償應變片，雙絲組合式自補償應變片，補償電路19、光電式傳感器按照工作原理可分為哪四大

32、類？答：（1）光電效應傳感器 （2）紅外熱釋電探測器 （3）固體圖像傳感器 （4）光纖傳感器20、軟測量有何意義？（1）能夠測量目前由于技術(shù)或經(jīng)濟的原因無法或難以用傳感器直接檢測的重要的過程參數(shù)；（2）打破了傳統(tǒng)單輸入、單輸出的儀表格局；（3）能夠在線獲取被測量對象微觀的二維/三維時空分布信息，以滿足許多復雜過程參數(shù)測量的需要；（4）可在同一儀表中實現(xiàn)軟測量技術(shù)與控制技術(shù)的結(jié)合。采用智能總線化儀表，使在一臺儀表中實現(xiàn)多個回路的控制成為可能；（5）便于修改。軟測量要通過編程或組態(tài)來完成，通過對模型參數(shù)進行修改，可以方便地實現(xiàn)推理控制模型的修正。（6）有助于提高控制性能。（7）能夠?qū)y量系統(tǒng)進行誤

33、差補償處理和故障診斷、進行動態(tài)校準和動態(tài)性能改善，從而可以提高測量精度和可靠性。四、分析題1、已知一熱電偶的時間常數(shù)t=10s，如果用它來測量一臺爐子的溫度，爐內(nèi)溫度在540至500之間接近正弦曲線波動，周期為80s，靜態(tài)靈敏度K=1。試求該熱電偶輸出的最大值和最小值。以及輸入與輸出之間的相位差和滯后時間。 解：依題意，爐內(nèi)溫度變化規(guī)律可表示為x(t) =520+20sin(wt)由周期T=80s，則溫度變化頻率f=1/T，其相應的圓頻率 w=2pf=2p/80=p/40； 溫度傳感器（熱電偶）對爐內(nèi)溫度的響應y(t)為y(t)=520+Bsin(wt+j) 熱電偶為一階傳感器，其響應的幅頻特

34、性為因此，熱電偶輸出信號波動幅值為B=20A(w)=200.786=15.7 由此可得輸出溫度的最大值和最小值分別為y(t)|=520+B=520+15.7=535.7y(t)|=520B=520-15.7=504.3 輸出信號的相位差j為j()= -arctan()= -arctan(2p/80´10)= -38.2°相應的時間滯后為Dt =2、用壓電式傳感器測量最低頻率為1Hz的振動，要求在lHz時靈敏度下降不超過5。若測量回路的總電容為500pF，求所用電壓前置放大器的輸入電阻應為多大? 解： 由題意知，對于電荷放大器，動態(tài)響應幅值誤差為，（取等號計算） (/n)2

35、=0.9025+0.9025 (/n)2/n =3.04=1/n =3.04/=3.04/(2×1)=0.484(s)=RC 所以R=/C=0.484/(500×10-12) =9.68×108W=968MW3、（16分）如果鎳鉻-鎳硅熱電偶冷端溫度由0漂移到10，且測量者不知道。測量的E=3.689mV，那么： （下表供參考）（1）熱電偶的冷端溫度補償有哪些方法？（4分）（2）測量的溫度是多少？（3分）（3）實際溫度應該是多少？（5分）（4）產(chǎn)生的誤差為多少？（4分）鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表（部分）分度號：K （參考端溫度為0）測量端溫度0102030405060

36、708090熱電動勢/mV+00.0000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.8503.2663.6811004.0954.5084.9195.3275.7336.1376.5396.9396.3387.737解：（1）補償導線法、冷端恒溫法、冷端溫度校正法、自動補償法。（2）測量的溫度為 T(測)=90+(3.689-3.681)/(4.095-3.681)*10=90.193()（3）實際溫度為 E（t,0）=E(t，t0)+E(t0，0)即E（t,0）=E(t，10)+E(10，0) =3.689+0.397 =4.086(mV)T（實）=90+（4.086-3,681）/(4.095-3.681)*10=99.783()（4）產(chǎn)生的誤差為T=99.782-90.197=9.590(mV)4、如圖所示氣隙型電感傳感器，銜鐵截面積S=4×4mm2，氣隙總長度= 0.8mm，銜鐵最大位移=±0.08mm，激勵線圈匝數(shù)W=2500匝，導線直徑d=0.06mm，電阻率=1.75×10-6.cm，當激勵電源頻率f=4000Hz時，忽略漏磁及鐵損，求：(1)線圈電感值；(2)電感的最大變化量；(3)線圈的直流電阻值；(4)線圈的品質(zhì)因數(shù)； 解：（1）線圈電感值（2）銜鐵位移=+0.08mm時，其電感值 銜鐵位