大學(xué)專業(yè)課期末考試傳感器技術(shù)與應(yīng)用試題及答案(二)

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傳感器技術(shù)與應(yīng)用試題及答案（二）

題號一二三四五總分核分人

得分

題號一、選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）

1、以下不屬于我國電工儀表中常用的模擬儀表精度等級的

是（）

AO.1B0.2C5D2

2、（）又可分為素進性的、周期性的和按復(fù)雜規(guī)律變化的幾

種類型。

A系統(tǒng)誤差B變值系統(tǒng)誤差

C恒值系統(tǒng)誤差D隨機誤差

3、改變電感傳感器的引線電纜后，（）

A不必對整個儀器重新標(biāo)定

B必須對整個儀器重新調(diào)零

C必須對整個儀器重新標(biāo)定

D不必對整個儀器重新調(diào)零

4、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路，則電路

中（）。

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、電容和電感均保持不變

5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入（），可

測得最大的容量。

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A、塑料薄膜B、干的紙C、濕的紙D、玻璃薄片

6、熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了（）。

A、提高測量靈敏度B、減小非線性誤差

C、提高電磁兼容性D、減小引線電阻的影響

7、當(dāng)石英晶體受壓時，電荷產(chǎn)生在（）。

A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上

8、汽車衡所用的測力彈性敏感元件是（）。

A、懸臂梁B、彈簧管C、實心軸D、圓環(huán)

9、在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補償導(dǎo)線的最主要的目的

是（）。

A、補償熱電偶冷端熱電勢的損失B、起冷端溫度補償作用

C、將熱電偶冷端延長到遠離高溫區(qū)的地方D、提高靈敏度

10、在仿型機床當(dāng)中利用電感式傳感器來檢測工件尺寸，該

加工檢測裝置是采了（）測量方法。

A、微差式B、零位式C、偏差式D、零點式

11、測得某檢測儀表的輸入信號中,有用信號為20毫伏,干

擾電壓也為20毫伏，則此時的信噪比為（）。

A、20dBB、1dBC、0dBD、50dB

12、發(fā)現(xiàn)某檢測儀表機箱有麻電感，必須采取（）措施。

A、接地保護環(huán)B、將機箱接大地

C、抗電磁干擾D、抗紅外輻射

13、將超聲波（機械振動波）轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的

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()o

A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)

14、應(yīng)變片絕緣電阻是指己粘貼的()應(yīng)變片的之間的電阻

值。

(D覆蓋片與被測試件(2)引線與被測試件

(3)基片與被測試件(4)敏感柵與被測試件

A(1)(2)B(1)(2)(3)C(1)(4)D(1)(2)(3)(4)

15、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()

A磁電效應(yīng)B聲光效應(yīng)C光生伏特效應(yīng)D光電導(dǎo)效應(yīng)

16、碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔?/p>

度轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接

觸式、光電式和()三種。

A變電式B磁電式C電磁式D感應(yīng)同步器

17、利用測量儀表指針相對于刻度初始點的位移來決定被測

量的方法稱為()

A零位式測量B微差式測量

C偏差式測量D直接測量

18、()的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電勢就越大。

A、熱端直徑B、熱端和冷端的溫度

C、熱端和冷端的溫差D、熱電極的電導(dǎo)率

19、測量誤差中包括的誤差有()

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(1)系統(tǒng)誤差(2)隨機誤差(3)粗大誤差(4)動態(tài)誤差

A(1)(2)B(1)(3)C(2)(4)D(3)(4)

20、時域階躍響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法是研究傳感器的()的方

法。

A動態(tài)特性B靜態(tài)特性C靈敏性D遲滯性

二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分)

21、光敏電阻構(gòu)造及特點：是用半導(dǎo)體材料制成的，硫化鎘

就是一種______.其特點是電阻率隨光照強度的增大而_______,原

因是：無光照射，載流子,導(dǎo)電性.作用：光敏電阻

能夠把轉(zhuǎn)化為.

22、熱敏電阻：半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力隨溫度升高而,

電阻率隨溫度升高而,用做成的傳感器稱為熱敏電阻,

熱敏電阻也可以用制成.

三、分析題(本大題共1小題，每小題10分，共10分)

23、如圖所示，Rt是PtlOO鉗電阻，分析下圖所示熱電阻

測量溫度電路的.工作原理，以及三線制測量電路的溫度補償作用。

四、簡答題(本大題共5小題，每小題5分，共25分)

24、以石英晶體為例簡述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。(6分)

25、霍爾元件能夠測量哪些物理參數(shù)?霍爾元件的不等位電

勢的概念是什么？

26、非電量電測法的優(yōu)點有哪些？

27、人們說，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢，

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為什么？

28、什么是系統(tǒng)誤差?系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么？如何減小

系統(tǒng)誤差？

五、論述題（本大題共1題，每小題15分，共15分）

29、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向。

《傳感器應(yīng)用及技術(shù)》試卷答案B

一、選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）

1、A2、B3、C4、B5、D

6、D7、B8、C9、C10、C

11、C12、B13、C14、C15、D

16、C17、C18、C19>A20、A

二、填空題（本大題共5空，每空2分，共10分）

21、半導(dǎo)體材料，減少，極少，不好，增多，變好光照強

弱這個光學(xué)量，電阻這個電學(xué)量

22、增強，明顯減小，半導(dǎo)體材料，金屬氧化物，較高

三、證明題（本大題共1小題，每小題10分，共10分）

23、答：該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯

示電表組成。

圖中G為指示電表，RI、R2、R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)

節(jié)電阻。熱電阻都通過電阻分別為r2、r3、Rg的三個導(dǎo)線和電橋連

接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當(dāng)溫度變化時，只要它們的Rg

分別接在指示電表和電源的回路中，其電阻變化也不會影響電橋的平

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衡狀態(tài)，電橋在零位調(diào)整時，應(yīng)使R4=Ra+RtO為電阻在參考溫度（如

0C）時的電阻值。三線連接法的缺點之一是可調(diào)電阻的接觸電阻和電

橋臂的電阻相連，可能導(dǎo)致電橋的零點不穩(wěn)。

四、簡答題（本大題共6小題，每小題4分，共24分）

24、答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時,

由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時在兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力

去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);而當(dāng)作用力方向改變時，電荷的極性

隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象

稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對石英晶體施加一定變電場，晶體本身將

產(chǎn)生機械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。

石英晶體整個晶體是中性的，受外力作用而變形時，沒有體

積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。

25、答：霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、

轉(zhuǎn)速等。

霍爾組件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，

在無外加磁場時，兩輸出電極之間的空載電勢，可用輸出的電壓表示。

溫度補償方法：

a分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。

b電橋補償法

26、答：1、能夠連續(xù)、自動地對被測量進行測量記錄。

2、電子裝置精度高、頻率響應(yīng)好，不僅適用于靜態(tài)測量，

選用適當(dāng)?shù)膫鞲衅骱陀涗浹b置還可以進行動態(tài)測量甚至瞬態(tài)測量。

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3、電信號可以遠距離傳輸，便于實現(xiàn)遠距離測量和集中控

制。

4、電子測量裝置能方便地改變量程，因此測量范圍廣。

5、可以方便地與計算機相連，進行數(shù)據(jù)自動運算、分析和

處理。

27、答：從SMART傳感器的功能和優(yōu)點兩方面來看

①功能

自補償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時間等的補償

自診斷功能：如在接通電源時自檢

微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，構(gòu)成一死循

環(huán)工作系統(tǒng)

信息存儲和記憶功能

數(shù)字量輸出和顯示

②優(yōu)點：

精度高，可通過軟件來修正非線性，補償溫度等系統(tǒng)誤差，

還可補償隨機誤差，從而使精度大為提高

有一定的可編程自動化能力。包括指令和數(shù)據(jù)存儲、自動調(diào)

零、自檢等

功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，通過串口、并口、

面板數(shù)字控制數(shù)或CRT顯示，并配打印機保存資料

功能價格比大。在相同精度條件下，多功能智能傳感器比一

功能普通的傳感器性能價格比大

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可見，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢。

28、當(dāng)我們對同一物理量進行多次重復(fù)測量時，如果誤差按

照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。

系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：

①工具誤差：指由于測量儀表或儀表組成組件本身不完善所

引起的誤差。

②方法誤差：指由于對測量方法研究不夠而引起的誤差。

③定義誤差：是由于對被測量的定義不夠明確而形成的誤差。

④理論誤差：是由于測量理論本身不夠完善而只能進行近似

的測量所引起的誤差。

⑤環(huán)境誤差：是由于測量儀表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕

度等）不是儀表校驗時的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時間在變化，從而引起的

誤差。

⑥安裝誤差：是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的

誤差。

⑺個人誤差：是指由于測量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所

引起的誤差。

減小系統(tǒng)誤差的方法：

①引入更正值法：若通過對測量儀表的校準(zhǔn)，知道了儀表的

更正值，則將測量結(jié)果的指示值加上更正值，就可得到被測量的實際

值。

②替換法：是用可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量