檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)習(xí)題集答案

1、 檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)習(xí)題第1章 緒論、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)的理論基礎(chǔ)一、單項(xiàng)選擇題1一塊量程為800，2.5級(jí)測(cè)溫儀表，現(xiàn)要測(cè)量500的溫度,其相對(duì)誤差為 【 B 】A20 B4 C1.6 D3.22某溫度儀的相對(duì)誤差是1%，測(cè)量800爐溫時(shí)，絕對(duì)誤差是 【 D 】A0.08 B8 C 0.8 D 83漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨（    ）變化 【 D 】A溫度 B電壓 C電流 D時(shí)間4下列四個(gè)選項(xiàng)中，關(guān)于相對(duì)誤差特征正確的是 【 D 】 A大小與所取單位有關(guān) B量綱與被測(cè)量有關(guān)C不能反映誤差的大小和方向 D能反映測(cè)量工作的精細(xì)程度5下面哪一種情

2、況可能會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)誤差 【 D 】A測(cè)量人員的粗心大意 B檢測(cè)裝置的指示刻度不準(zhǔn)C許多因素的微小變化之和 D傳感器的不穩(wěn)定6某量程為1000Kg的秤，相對(duì)誤差是1%，則測(cè)量10Kg重物的絕對(duì)誤差是 【 C 】 A 1Kg B 10 C 0.1Kg D 10Kg7. 屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是 【 D 】A重復(fù)性 B線性度 C靈敏度 D固有頻率8. 下列技術(shù)指標(biāo)中，描述傳感器靜態(tài)特性的是 【 C 】A 階躍特性 B. 頻率特性 C. 線性度 D. 時(shí)間常數(shù)9精確度是反映檢測(cè)系統(tǒng)誤差和( )誤差的綜合評(píng)定指標(biāo)。 【 D 】 A靜態(tài) B動(dòng)態(tài) C附加 D隨機(jī)10. 在選擇壓力表量程時(shí)，必須考慮

3、到留有充分的余量。一般在被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值不應(yīng)超過壓力儀表滿量程的 【 C 】 A1/3 B2/ 3 C3/4 D滿量程11下面不是系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因的是 【 B 】A檢測(cè)裝置指示刻度不準(zhǔn) B測(cè)量人員粗心大意C測(cè)量原理方法不當(dāng) D測(cè)試環(huán)境的變化 二、多項(xiàng)選擇題1下列哪幾項(xiàng)屬于隨機(jī)誤差的特性 【ABCE 】A有界性 B單峰C對(duì)稱性 D替代性E抵償性三、填空題1運(yùn)算100%是計(jì)算傳感器            的公式。四、簡(jiǎn)答題答： 遲滯誤差，靜態(tài)誤差，是由于傳感器本身材料的缺陷造成。2答：

4、應(yīng)選量程為15V，±2.5級(jí)。3試給出傳感器靜態(tài)特性中遲滯、重復(fù)性的定義，并作圖表示遲滯的概念。答：1、=傳感器在正(輸入量增大)反（輸入量減?。┬谐讨休敵鲚斎肭€不重合稱為遲滯。2、重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎氚赐环较蜻B續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得特性曲線不一致的程度。 第2章參數(shù)檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1輸出為電動(dòng)勢(shì)的傳感器是 【 D 】A電阻應(yīng)變式傳感器 B自感式傳感器 C 電容式傳感器 D 熱電偶傳感器2熱力學(xué)溫度T與華氏溫度t的關(guān)系是 【 D 】AT=t-273 BT=t CT=1.8t+32 DT=t+2733下列不是減小和消除系統(tǒng)誤差的方法的是 【 D 】A將被測(cè)量對(duì)象位置相互交換 B將測(cè)量

5、儀器送檢C在測(cè)量系統(tǒng)中采取補(bǔ)償措施 D采取求算術(shù)平均值的方法4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 【 D 】A抑制共模噪聲 B抑制差模噪聲C克服串?dāng)_ D消除電火花干擾5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 【 C 】A壓力 B力距 C溫度 D厚度6. 測(cè)量過程中，儀表讀數(shù)不需要經(jīng)過任何運(yùn)算，就能表示測(cè)量結(jié)果的測(cè)量方法，稱為 【 B 】A間接測(cè)量 B直接測(cè)量C組合測(cè)量 D偏差測(cè)量二、多項(xiàng)選擇題1非接觸式傳感器主要( CD )。A應(yīng)變式傳感器 B熱敏電阻 C光電傳感器 D紅外傳感器E鉑熱電阻2. 半導(dǎo)體式傳感器是（ ）。 【ACD 】A霍爾元

6、件 B差動(dòng)變壓器C氣敏傳感器 D壓阻傳感器E光纖傳感器3. 進(jìn)行振動(dòng)（或加速度）測(cè)量的傳感器有 【AC 】A磁電傳感器 B熱電偶 C壓電傳感器 D紅外傳感器E超聲波傳感器4根據(jù)檢測(cè)敏感元件與被測(cè)介質(zhì)的接觸關(guān)系，檢測(cè)方法可分為 【 AB 】A接觸式 B非接觸C直接法 D間接法E聯(lián)立法5下列哪幾種傳感器屬于數(shù)字傳感器 【CE 】A電阻應(yīng)變式B電感傳感器C光柵傳感器 D熱電偶E感應(yīng)同步機(jī)6.常用于測(cè)量大位移的傳感器有 【AE 】A感應(yīng)同步器 B應(yīng)變電阻式C霍爾式 D渦流式E光柵式傳感器7接觸式傳感器主要有 【ABE】A熱電阻 B熱敏電阻C光電傳感器 D紅外傳感器 E熱電偶三、填空題1某測(cè)溫系統(tǒng)由以下

7、四個(gè)環(huán)節(jié)組成，各自的靈敏度如下： 鉑電阻溫度傳感器： 0.45/ 電橋： 0.02V/ 放大器： 100(放大倍數(shù)) 筆式記錄儀： 0.2cm/V測(cè)溫系統(tǒng)的總靈敏度K= 0.18 cm/ 。l 第3章檢測(cè)信號(hào)的處l 一、單項(xiàng)選擇題1在信號(hào)的變換中，我們有時(shí)為了處理信號(hào)的方便，常常把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入微處理器進(jìn)行處理，下面哪一個(gè)是采用這種技術(shù)？ 【 A 】AA/D變換電路 BF/V變換電路 C D/A變換電路 D V/I轉(zhuǎn)換電路2一階低通濾波器與一階高通濾波器串聯(lián)構(gòu)成二階帶通濾波器，設(shè)一階低通濾波器的截止頻率為fH，一階高通濾波器的截止頻率為fL，那么二階帶通濾波器的通頻帶為 【 D 】

8、 AfH BfL C fL- fH DfH - fL 3下列計(jì)算方法哪個(gè)不是非線性校正常用的方法 【 D 】A編寫程序進(jìn)行計(jì)算 B查表法 C插值法 D平均值濾波4一個(gè)11位的A/D轉(zhuǎn)換器，設(shè)其滿量程電壓為10V，則其分辨率為 【 A 】A5 mV B2.5 mV C2 mV D10 mV5公式為 【 D 】A二階有源低通濾波器的傳遞函數(shù) B二階有源高通濾波器的傳遞函數(shù)C二階有源帶通濾波器的傳遞函數(shù) D二階有源帶阻濾波器的傳遞函數(shù) 6周期信號(hào)的幅值譜表示的是直流分量與各次諧波的 【 A 】A幅值與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系 B初相位與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系C幅值與初相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系 D幅值和初相位與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系7如

9、果要求一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器能分辨5mV的電壓，設(shè)其滿量程電壓為10V，其輸入端數(shù)字量要（    ）數(shù)字位。 【 B 】 A10 B11 C12 D88. 無(wú)源RC低通濾波器從( )兩端引出輸出電壓。 【 B 】A電阻 B電容 C運(yùn)算放大器 D電感9公式為 【 B 】A二階有源低通濾波器的傳遞函數(shù) B二階有源高通濾波器的傳遞函數(shù)C二階有源帶通濾波器的傳遞函數(shù) D二階有源帶阻濾波器的傳遞函數(shù)10一個(gè)8bit逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器，其滿量程電壓為5V, 若模擬輸入電壓,其數(shù)字輸出量的數(shù)值為 【 B 】A01100101 B01100110 C01000110 D0101010111信號(hào)

10、細(xì)分電路是采用電路的手段對(duì)（ ）的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行插值提高儀器分辨力的方法。 【 A 】A周期 B非周期C正弦 D脈沖12若周期信號(hào)x(t)的周期為T，則其基波角頻率為 【 A 】A B C D13下面哪種電路主要是為了遠(yuǎn)距離傳輸 【 D 】A電壓頻率變換 B電流電壓變換C數(shù)模變換 D電壓電流變換二、多項(xiàng)選擇題1隔離放大器基本構(gòu)成包括 【 BCD 】A濾波器 B輸入放大器C隔離器 D輸出放大器E非線性校正電路2目前LC無(wú)源濾波器應(yīng)用不多的原因是 【 CDE 】A信號(hào)能量損耗大 B噪聲大 C電感元件體積大 D不便于集成E低頻與超低頻范圍內(nèi)選頻特性差3三運(yùn)式放差動(dòng)放大器是常用的測(cè)量放大器，其主要優(yōu)點(diǎn)有

11、 【 ACDE 】A高輸入阻抗 B能進(jìn)行非線性校正C共模抑制比高 D零點(diǎn)漂移小E增益可調(diào)4下面哪種信號(hào)適合遠(yuǎn)距離傳輸 【 BCE 】A電壓 B電流C頻率 D微小信號(hào)E數(shù)字信號(hào)5下列哪種技術(shù)屬于采用隔離技術(shù)抑制干擾的手段( ABE )。A隔離干擾源 B把數(shù)字與模擬電路分開C濾波技術(shù) D屏蔽技術(shù)E采用隔離放大器6在測(cè)量系統(tǒng)中，信號(hào)調(diào)理電路包括 【 ABDE 】A放大電路 B濾波電路CD/A轉(zhuǎn)換電路 D線性化電路E信號(hào)變換電路三、填空題1接地有信號(hào)地、電源地和 保護(hù) 地三種。2隔離放大電路的輸入、輸出和電源電路之間沒有直接的電路耦合，即信號(hào)在傳輸過程中沒有 公共地 。3如果要求一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器能分辨

12、5mV的電壓，設(shè)其滿量程電壓為10V，其輸入數(shù)字量應(yīng)為 11 位。4如果將低通濾波器（截止頻率）與高通濾波器（截止頻率）相串聯(lián)，得到 帶通 濾波器。5. 在測(cè)試系統(tǒng)中，抑制串模干擾的方法是濾波，一般串模干擾比實(shí)際信號(hào)的頻率高，可采用 低通 濾波器將其濾掉。2簡(jiǎn)述A/D轉(zhuǎn)換電路中分辨率和精度的區(qū)別。答：A/D轉(zhuǎn)換電路分辨率是指：將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)時(shí)對(duì)應(yīng)一定的幅度電壓范圍，若超過這個(gè)幅度范圍，輸出的數(shù)字信號(hào)就會(huì)發(fā)生變化，這樣能分別的電壓范圍叫做分辨率。而精度是指：理想的ADC是指不含量化誤差以外的誤差，如元件的誤差和噪聲等產(chǎn)生各種誤差。精度是表示所含誤差的比例，常用量程的百分比或

13、PP/n表示。3由RC組成無(wú)源低通濾波器，已知R=500()，C=10(F)，截止頻率f0為多少？，并畫出該濾波器的幅頻示意圖。答：(1)f0=1/2RC=31.8Hz OA(w)(2)幅頻示意圖：第4章傳感器的特性一、單項(xiàng)選擇題1. 傳感器能感知的輸入變化量越小， 表示傳感器的 【 D 】A線性度越好 B遲滯越小 C重復(fù)性越好 D分辨力越高2傳感器的主要功能是 【 B 】A 傳輸信息 B 感受被測(cè)量C 分析處理信號(hào) D執(zhí)行要求的動(dòng)作3傳感器在正、反行程中輸出輸入曲線不重合稱為 【 B 】 A非線性 B遲滯 C重復(fù)性 D靈敏度誤差4選擇二階裝置的阻尼比=0.707，其目的是 【 D 】A阻抗匹

14、配 B增大輸出量C減小輸出量 D接近不失真條件5. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)表征參數(shù)是 【 D 】A線性度 B靈敏度C固有頻率 D時(shí)間常數(shù)6. 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。 【 C 】A材料物理特性 B體積大小C結(jié)構(gòu)參數(shù) D電阻值7. 傳感器的組成部分中，直接感受被測(cè)物理量的是 【 D 】A. 顯示電路 B. 轉(zhuǎn)換元件C. 放大電路 D. 敏感元件8描述檢測(cè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的是 【 B 】A使用壽命 B反應(yīng)時(shí)間C零點(diǎn)漂移 D分辨率二、多項(xiàng)選擇題1二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)表征參數(shù)是 【 ABE 】A固有頻率 B阻尼比C線性度 D時(shí)間常數(shù)E超調(diào)量三、填空題2傳感器的線性度計(jì)算公式是L=_ _。3當(dāng)

15、環(huán)境濕度改變時(shí)，必須對(duì)電容式傳感器重新進(jìn)行靜態(tài)_標(biāo)定_。4對(duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)     標(biāo)定          的主要目的是檢測(cè)傳感器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。四、簡(jiǎn)答題1什么是傳感器動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡(jiǎn)述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特就能夠滿足通常的需要，而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動(dòng)態(tài)特性？答：傳感器的特性主要是指其輸出與輸入的關(guān)系。傳感器的輸入量可分為靜態(tài)量和動(dòng)態(tài)量，靜態(tài)量是指常量或變化緩慢的量，動(dòng)態(tài)量是指周期變化、瞬態(tài)變化或隨機(jī)變化的量。輸入量為靜態(tài)量時(shí)，其輸出輸入關(guān)系稱為靜態(tài)特性，輸入量為動(dòng)態(tài)量時(shí)，則稱為動(dòng)態(tài)特

16、性。靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性是傳感器的兩種基本特性，可表征其性能的優(yōu)劣。可以從時(shí)域和頻域來(lái)研究動(dòng)態(tài)特性。第5章 電阻式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1在電橋測(cè)量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，下列哪種接法可以得到最大靈敏度輸出 【 C 】 A單臂電橋； B差動(dòng)電橋； C全橋方式； D相對(duì)臂電橋2應(yīng)變式傳感器是一種（ ）的測(cè)量裝置。 【 C 】 A只能測(cè)量應(yīng)變 B只能測(cè)量電阻的相對(duì)變化 C可以測(cè)量能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變的被測(cè)量 D可以測(cè)量所有的被測(cè)量3下列關(guān)于電位器式傳感器的說法哪個(gè)是正確的 【 C 】A精度高 B動(dòng)態(tài)性能好 C 適用于測(cè)量變化比較緩慢的物理量 D 分辨率高4電橋測(cè)量電路的作用是把傳感器的參

17、數(shù)變化轉(zhuǎn)為（ ）的輸出。 【 C 】A電阻 B電容 C電壓 D電荷5直流電橋的平衡條件可以概括為 【 A 】A對(duì)臂阻抗之積相等 B對(duì)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6應(yīng)變式傳感器的彈性元件有柱式、懸臂梁時(shí)、環(huán)式和框式等數(shù)種，下列哪種是柱式的應(yīng)力與應(yīng)變的計(jì)算關(guān)系 【 D 】 A BC D ESF×=e7按（    ）材料不同，電阻應(yīng)變片可分為金屬和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。 【 A 】 A敏感柵 B引線C基片 D覆蓋層8應(yīng)變片的初始電阻值R0有60、120、200和350等類型，其中最常用的是 【 B 】A60 B120C200D3509利用相鄰雙

18、臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小 【 C 】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10差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為 【 D 】A= B=RRD21 C= D0二、多項(xiàng)選擇題 1電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有（ ABD ）。A差動(dòng)電橋補(bǔ)償法 B補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法C補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法 D熱敏電阻進(jìn)行電路補(bǔ)償E延長(zhǎng)導(dǎo)線補(bǔ)償法2通常用應(yīng)變式傳感器測(cè)量（ BCD ）。A溫度 B速度 C加速度 D壓力 E濕度3. 應(yīng)變片的選擇包括（ AB

19、CD ）等。 【 】A類型的選擇 B靈敏系數(shù)的選擇C阻值的選擇 D尺寸的選擇E溫度補(bǔ)償電路的選擇4下列關(guān)于應(yīng)變式傳感器的說法哪個(gè)是正確的 【 ABD 】A應(yīng)變式傳感器將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化 B可以測(cè)位移C只能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試 D采用等臂電橋進(jìn)行測(cè)試E可進(jìn)行非接觸測(cè)量三、填空題1 在電子稱中常常用電阻_應(yīng)變_式力傳感器。2當(dāng)半導(dǎo)體材料在某一方向承受應(yīng)力時(shí)，它的 電阻率 發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象稱為半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)。3交流電橋各橋臂的復(fù)阻抗分別為Z1，Z2，Z3，Z4， 若Z1、Z3為對(duì)臂，Z2、Z4對(duì)臂，則電橋平衡條件為   Z1 Z3=Z2Z4      

20、      。 四、簡(jiǎn)答題1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。答：(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(wú)溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。五、計(jì)算題1圖為一直流應(yīng)變電橋，E=6V，R1=R2=R3=R4=350，求：R1為應(yīng)變片其余為外接電阻，R1增量為R1=3.5時(shí)輸出U0=?。R1、R2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變極性大小相同其余為電阻，電壓輸出U0=?。R1、R2感受應(yīng)變極性相反,輸出U0=?。R1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片,對(duì)臂同性，鄰臂異性

21、，電壓輸出U0=?。答： 2以阻值R=120，靈敏系數(shù)K=2.0的電阻應(yīng)變片與阻值120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻為無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?µ和1000µ時(shí)，分別求出單臂、雙臂差動(dòng)電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。解：依題意單臂時(shí) ，所以應(yīng)變?yōu)?時(shí) /V， 應(yīng)變?yōu)?000時(shí)應(yīng)為/V； 差動(dòng)：，所以應(yīng)變?yōu)?時(shí)/V，應(yīng)變?yōu)?000時(shí)應(yīng)為/V 靈敏度：可見，差動(dòng)工作時(shí)，傳感器及其測(cè)量的靈敏度加倍。 第6章壓電式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1. 影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是 【 D 】 A電纜的安裝與固定方式 B電纜的長(zhǎng)度 C前置放大器的輸出阻抗

22、 D前置放大器的輸入阻抗2當(dāng)兩個(gè)壓電片串聯(lián)使用時(shí)，電荷q和電壓u的變化情況是 【 A 】A電荷q不變，電壓u均增加一倍 B電荷q不變，電壓u均減小一倍C電荷q增加一倍，電壓u不變 D電荷q增加一倍，電壓u不變3在壓電材料的主要特性參數(shù)中，（ ）是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù)，它直接關(guān)系到壓電輸出的靈敏度。 【 A 】A壓電常數(shù) B介電常數(shù) C居里點(diǎn) D彈性常數(shù)4在下列傳感器中，將被測(cè)物理量直接轉(zhuǎn)化為電荷量的是 【 A 】A壓電式傳感器 B電容式傳感器C自感式傳感器 D電阻式傳感器5在壓電材料的主要特性參數(shù)中，（ ）是衡量材料壓電效應(yīng)強(qiáng)弱的參數(shù)，它直接關(guān)系到壓電輸出的靈敏度。 【 A 】A壓電常數(shù)

23、 B介電常數(shù) C居里點(diǎn) D彈性常數(shù)6壓電式加速度傳感器是（ ）信號(hào)的傳感器。 【 D 】A適于測(cè)量任意 B適于測(cè)量直流C適于測(cè)量緩變 D適于測(cè)量動(dòng)態(tài)三、填空題1壓電傳感器的前置放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種。其中輸出電壓與電纜電容無(wú)關(guān)的是   電荷放大器           放大器。2壓電常數(shù)dij中的下標(biāo)i表示晶體的 極化 方向，j表示晶體 受力 的方向四、簡(jiǎn)答題1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)。答：電壓放大器的輸出與電纜長(zhǎng)度有關(guān)，使用時(shí)不能隨意更換，否則將引入測(cè)量誤差。電荷放大

24、器的輸出電壓只取決于輸入電荷和反饋電容，且與成正比，與電纜電容無(wú)關(guān)，因此可以采用長(zhǎng)電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量，并且電纜電容變化也不影響靈敏度，這是電荷放大器的最大特點(diǎn)。壓電式傳感器配用電荷放大器時(shí)，低頻響應(yīng)比配用電壓放大器要好得多。但與電壓放大器相比，它的價(jià)格較高，電路也較復(fù)雜，調(diào)整也較困難，這是電荷放大器的不足之處。2壓電式傳感器往往采用多片壓電晶片串聯(lián)或并聯(lián)方式，當(dāng)采用多片壓電晶片并聯(lián)方式時(shí)，適合于測(cè)量何種信號(hào)?答：并聯(lián)接法輸出的電荷大，本身的電容也大，故時(shí)間常數(shù)大，宜用于測(cè)慢變信號(hào)，并且適用于以電荷為輸出量的場(chǎng)合。五、計(jì)算題1壓電式加速度傳感器與電荷放大器聯(lián)接，電荷放大器又與函數(shù)記錄儀聯(lián)接。已知

25、：傳感器的電荷靈敏度kq=100（pC/g），反饋電容Cf =0.01（F），被測(cè)加速度a=0.5g.求：（1）電荷放大器的輸出電壓是多少？電荷放大器的靈敏度是多少？（2）若函數(shù)記錄儀的靈敏度kg=2mm/mV，求測(cè)量系統(tǒng)總靈敏度k0.解：（1）當(dāng)被測(cè)加速度a=0.5g時(shí)，所產(chǎn)生的電荷Q=100 pC/g ×0.5g =50pC輸出電壓為 Ua =Q/Cf=50×10-12 /(0.01×10-6)=5(mV) 電荷放大器靈敏度：K=U/Q=0.1mV/pC（2）輸出位移為 s=2 mm/mV ×5mV=10mm 系統(tǒng)總靈敏度k0=10mm/0.5g=2

26、0mm/g六、設(shè)計(jì)題1試用兩根高分子壓電電纜設(shè)計(jì)一種測(cè)量汽車車速的測(cè)量方案，并說明其工作原理。答：傳感器采用壓電傳感器，電壓放大器。將兩根高分子壓電電纜相距若干米s，平行埋設(shè)于柏油公路的路面下約5cm，由示波器可測(cè)出前后車輪經(jīng)過A、B兩根壓電電纜時(shí)的時(shí)間t. 則由 v=s/t， 可求出車速。 第7章電感式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1對(duì)于下面哪種傳感器我們?cè)趹?yīng)用時(shí)要考慮引線電阻和聯(lián)接導(dǎo)線的電阻? 【 B 】A霍爾傳感器； B熱電阻傳感器； C渦流傳感器； D熱電偶溫度傳感器。 2下列關(guān)于相敏檢波電路說法不正確的 【 D 】A能反映銜鐵位移的大小 B能辨別銜鐵移動(dòng)的方向C能消除零點(diǎn)殘余電壓 D能對(duì)測(cè)量信

27、號(hào)進(jìn)行調(diào)制3. 反射式電渦流傳感器激磁線圈的電源是 【 C 】 A 直流 B 工頻交流 C 高頻交流 D 低頻交流4下列哪種傳感器會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)殘余電壓 【 A 】A差動(dòng)變壓器 B熱電阻C霍爾式傳感器 D渦流傳感器5改變電感傳感器的引線電纜后 【 C 】A不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定 B必須對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零C必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定 D不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零6對(duì)于電渦流傳感器的諧振測(cè)位移電路，當(dāng)無(wú)金屬導(dǎo)體靠近時(shí)，其輸出電壓 【 A 】A最大 B最小C隨機(jī)變化 D中間點(diǎn)7. 渦流式傳感器是以_感應(yīng)理論為基礎(chǔ)的。 【 C 】A光電 B熱電C電磁 D壓電8. 感應(yīng)同步器的作用是測(cè)量 【 C 】A電壓 B電流C

28、位移 D相位差二、多項(xiàng)選擇題1. 差動(dòng)變壓器由_構(gòu)成。 【BCD 】 A鐵心 B絕緣框架 C銜鐵 D線圈E電子線路2在實(shí)際測(cè)量中，差動(dòng)變壓器式傳感器常配用的測(cè)量電路主要有 【AB 】A差動(dòng)相敏檢波電路 B差動(dòng)整流電路C直流電橋 D差動(dòng)電橋E變壓器電橋三、填空題1 差動(dòng)變壓器 式傳感器采用差動(dòng)整流電路后，次級(jí)電壓的相位和零點(diǎn)殘余電壓都不必考慮；2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_金屬_。3.差動(dòng)變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時(shí)輸出電壓為零，而實(shí)際上差動(dòng)變壓器輸出電壓不為零，我們把這個(gè)不為零的電壓稱為_零點(diǎn)殘余電壓_電壓。4相敏檢波電路利用參考信號(hào) 鑒別被測(cè)信號(hào)的極

29、性 。5. 渦流傳感器的線圈與被測(cè)物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將_增大_。四、簡(jiǎn)答題1. 什么是差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓？消除方法有那些？答：差動(dòng)變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時(shí)輸出電壓為零，而實(shí)際上差動(dòng)變壓器輸出電壓不為零，我們把這個(gè)不為零的電壓稱為差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓。減小零位殘余電壓的措施是：銜鐵、骨架等零件應(yīng)保證足夠的加工精度，兩線圈繞制要一致，必要時(shí)可選配線圈。減小電源中諧波成分，減小電感傳感器的激磁電流，使之工作在磁化曲線的線性段；注意利用外殼進(jìn)行電磁屏蔽；采用補(bǔ)償電路。2試比較差動(dòng)自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的異同。答：自感式傳感器是基于自感原理的傳感器，差動(dòng)變

30、壓器式傳感器是一種基于互感原理的傳感器。絕大多數(shù)自感式傳感器都運(yùn)用與電阻差動(dòng)式類似的技術(shù)來(lái)改善性能，由兩單一式結(jié)構(gòu)對(duì)稱組合，構(gòu)成差動(dòng)式自感傳感器。采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，除了可以改善非線性、提高靈敏度外，對(duì)電源電壓與頻率的波動(dòng)及溫度變化等外界影響也有補(bǔ)償作用，從而提高了傳感器的穩(wěn)定性。差動(dòng)變壓器是一個(gè)其原邊有一個(gè)繞組,副邊有兩個(gè)按差動(dòng)方式聯(lián)接的繞組的變磁阻式傳感器，初、次級(jí)間的互感隨銜鐵移動(dòng)而變，且兩個(gè)次級(jí)繞組按差動(dòng)方式工作。3感應(yīng)同步器的基本原理是什么？ 答：感應(yīng)同步器基于變壓器原理，其輸出電壓隨被測(cè)直線位移或角位移而改變。它由滑尺和定尺組成，滑尺上有正弦繞組和余弦繞組。當(dāng)滑尺繞組加交流激磁電壓時(shí)，

31、由于電磁感應(yīng)作用，在定尺繞組中必然產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該感應(yīng)電壓取決于滑尺和定尺的相對(duì)位置。通過測(cè)量該感應(yīng)電壓的相位或幅值可測(cè)量滑尺移動(dòng)的位移。五、計(jì)算題1差動(dòng)式變氣隙長(zhǎng)度型自感傳感器銜鐵位移時(shí)，若初始容量L1 = L2 =150mH，初始距離=0.75mm，試計(jì)算其非線性誤差。若改為單極式，初始值不變，其非線性誤差有多大？ 解：差動(dòng)：（0.075/0.75）2=1% 單極：10% 六、分析題1三段式螺管差動(dòng)變壓器電感液位傳感器測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電氣線路圖如圖所示。請(qǐng)分析說明其測(cè)液位的工作原理和及其測(cè)量過程。 三段式螺管差動(dòng)變壓器電感液位傳感器測(cè)量系統(tǒng)（兩次級(jí)線圈結(jié)構(gòu)相同)答：解：差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級(jí)

32、線圈反相串接。其差動(dòng)變壓器式傳感器的工作原理正是建立在互感變化的基礎(chǔ)上。當(dāng)某一設(shè)定液位使鐵心處于中心位置時(shí)，差動(dòng)變壓器輸出信號(hào)Es=0；當(dāng)液位上升或下降時(shí)， Es0。通過相應(yīng)的測(cè)量電路便能確定液位的高低。第8章電容式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1電容式傳感器在極板間放置云母、塑料膜等介電常數(shù)高的物質(zhì)的主要目的是 【 C 】 A提高靈敏度 B減小非線性 C防止擊穿 D增加加工精度2. 電容式濕度傳感器只能測(cè)量（ ）濕度。 【 A 】A相對(duì) B絕對(duì) C任意 D水分3在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中 【 B 】A電容和電感均為變量 B電容是變量，電感保持不變C電感是變量，電容保持不變 D電

33、容和電感均保持不變4差動(dòng)電容傳感器采用差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路時(shí)，其輸出電壓正比于 【 B 】A 21CC- B ()()2121CCCC+-C()()2121CCCC-+ D 2211/CCCCD+D5. 電容式壓力傳感器是 【 A 】A變極距型的 B變面積型的C變介電常數(shù)型的 D以上三種類型都有6為了提高_(dá)，減小非線性，變間隙式電容傳感器一般采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)。 【 B 】A重復(fù)性 B靈敏度C準(zhǔn)確度 D穩(wěn)定性7. 測(cè)量范圍大的電容式位移傳感器的類型為 【 D 】A變極板面積型 B變極距型C變介質(zhì)型 D容柵型二、多項(xiàng)選擇題1.當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的（ BD ）。A靈

34、敏度增加 B靈敏度減小C非統(tǒng)性誤差增加 D非線性誤差減小E初始電容量增加2. 在實(shí)際測(cè)量中，差動(dòng)變壓器式傳感器常配用的測(cè)量電路主要有 【 AB 】A差動(dòng)相敏檢波電路 B差動(dòng)整流電路C直流電橋 D差動(dòng)電橋E變壓器電橋三、填空題1電容傳感器在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高靈敏度，減小非線性，可采用 差動(dòng) 結(jié)構(gòu)。2能感受濕度的電容傳感器屬于_變介電式_電容式傳感器。3 變介質(zhì) 式電容傳感器常用于液位測(cè)量和溫濕度測(cè)量。4. 電容式壓力傳感器是變   變極距           型的。四、簡(jiǎn)答題1如何改善單極式極距型電容傳感器的非線性

35、？答：為了保證一定線性度，應(yīng)限制動(dòng)極板的相對(duì)位移量；為了改善非線性，可采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)。五、計(jì)算題1一臺(tái)變間隙式平板電容傳感器，其極板直徑D=8mm，極板間初始間距d0=1mm.，極板間介質(zhì)為空氣，其介電常數(shù)0=8.85×10-12F/m。試求： （1）初始電容C0；（2）當(dāng)傳感器工作時(shí)，間隙減小Dd=±10µm，則其電容量變化DC；（3）如果測(cè)量電路的靈敏Ku=100mV/pF，則在Dd=±10µm時(shí)的輸出電壓U0。解：由題意可求（1）初始電容：(2) (3) 當(dāng)d=±10µm時(shí)，由 Ku=100mV/pF=U0/C，則 U0

36、=KuC=100mV/pF×(±0.00445pF)=±0.445(mV) 第9章磁電式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1對(duì)于下面哪種傳感器我們?cè)趹?yīng)用時(shí)要考慮引線電阻和聯(lián)接導(dǎo)線的電阻? 【 B 】A霍爾傳感器； B熱電阻傳感器； C渦流傳感器； D熱電偶溫度傳感器。 2把一導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場(chǎng)B，在另外兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與控制電流和磁場(chǎng)成比例的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱 【 A 】 A霍爾效應(yīng) B壓電效應(yīng) C熱電效應(yīng) D光電效應(yīng)3已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量齒盤的齒數(shù)Z=20，若測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為300Hz， 則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速是 【 C 】A 300轉(zhuǎn)/

37、分 B 600轉(zhuǎn)/分C 900轉(zhuǎn)/分 D6000轉(zhuǎn)/分4減小霍爾元件的輸出不等位電勢(shì)的辦法是 【 C 】A減小激勵(lì)電流 B減小磁感應(yīng)強(qiáng)度C使用電橋調(diào)零電位器 D溫度補(bǔ)償5下列四種傳感器中，屬于四端元件的是 【 A 】A霍爾元件 B壓電晶體C應(yīng)變片 D熱敏電阻6霍爾元件及霍爾傳感器可用于測(cè)量 【 D 】A溫度 B電阻C濕度 D轉(zhuǎn)速7霍爾式位移傳感器屬于 【 C 】A電阻式傳感器 B電感式傳感器C磁電式傳感器 D壓電式傳感器二、填空題1霍爾靈敏度與霍爾元件厚度成 反比  。2把一導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場(chǎng)B，在另外兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與控制電流和磁場(chǎng)成比例的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱 霍爾        效應(yīng)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為 霍爾         電勢(shì)。三、簡(jiǎn)答題1試述霍爾元件的不等位電勢(shì)及其補(bǔ)償方法。答：（1）產(chǎn)生不等位電勢(shì)原因：工藝上難以保證兩個(gè)霍爾電極在同一等位面上，當(dāng)有I時(shí)，即使B=0，AB之間仍存有電位差。（2）補(bǔ)償方法：采用電橋原理，根據(jù)A、B電位高低，在阻值較大的橋臂上并聯(lián)電阻。四、計(jì)算題1（8分）已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器