传感器试题及详解Word文档格式.docx

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4、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（C）

A、温度B、温度差C、绝对湿度D、相对湿度

湿敏元件只能用于湿度的检测

氯化锂湿敏元件检测的是相对湿度

半导体陶瓷湿敏元件是检测相对湿度

热敏电阻式元件用于检测绝对湿度

5、便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（A）

A、RC网络组成B、LC网络组成C、RL网络组成D、RLC网络组成

有源滤波器是由运算放大器和RC网络组成的

有源滤波器包括：

一阶低通滤波器二阶低通滤波器

一阶高通滤波器二阶高通滤波器

带通滤波器带阻滤波器

6、适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（B）

A、转速B、温度C、厚度D、加速度

红外传感器是利用外敏感器件测得红外光的变化以确定待测非电量

红外光器件分为量子型和热释电型两类

8、欲检测金属表面裂纹采用的传感器是（B）

A、压磁式B、电涡式C、气敏式D、光纤式

9、欲测量应力选择的传感器是（A）

A、应变式B、压阻式C、光栅式D、霍尔式

传感器按照工作机理分类

物性型传感器：

是利用某些物质的某种物理性质随被测参数变化而变化的原理制成。

如压电式传感器、热电式传感器、光电传感器式等

结构型传感器：

是利用物理学中的场的定律和运动定律等构成的，其被测参数变化引起传感器结构变化，从而使输出电量变化。

如光栅式、电容式、电感式等

11、在压电加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是（B）

A、压电元件B、质量块C、弹性元件D、基体

压电元件把变形转换为与加速度成正比的电荷

基体用来与被测物体连接，感受物体的振动

弹性元件和质量块构成“弹簧-质量”系统

质量块将加速度转化为惯性力

12、在传感器及检测系统的静态特性指标中，表达其对输入量变化的反应能力的是（C）

A、量程B、重复性C、灵敏度D、线性度

量程是指在测量范围内的上限值和下限值之差

重复性是多次测量所得结果的不一致性指标

线性度反应非线性误差的程度

灵敏度表示传感器或检测系统对被测量变化的反应能力

13、传感器中直接感受被测量的部分是（B）

A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、调理电路

转换元件将敏感元件输出的非电量转换为电信号

转换电路是把电信号转换成便于输送的电量

调理电路不属于传感器部分

敏感元件直接感受被测物理量，以确定关系输出另一物理量

14、信号的方差小，表示信号的（A）

A、波动范围小B、波动范围大C、平均功率小D、平均功率大

信号的均值表示信号中的常值分量或直流分量

信号的概率密度函数表示信号的瞬时取值规律Px等于Tx除以（T0代尔塔）当T0趋近于无穷大时的极限值

15、正常人的心电图信号为（A）

A、模拟信号B、离散信号C、随机信号D、数字信号

随机信号（非确定信号）的时域波形不确定，无法用数学关系式来描述，只能用概率统计方法描述

离散信号是指其自变量在某些不连续数值时，输出信号才具有确定值

数字信号是将离散信号的各离散点的幅值做离散化，并以二进制编码表示

17、相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为（B）

A、电火花干扰B、串扰C、共模噪声干扰D、差模噪声干扰

电火花干扰：

触点开闭时感性负载电压和电流产生跃变时火花放电现象，采用阻容吸收消除

串扰：

相邻信号在导线上产生的干扰，将不同信号线分开，留出最大隔离空间来消除

共模噪声干扰：

噪声电压或电流同时加到两信号上所产生的噪声干扰。

采用差分放大器加以抑制

22、通常在采样保持的输出级采用缓冲器，其作用是（D）

A、提高放大倍数B、增加信号输出阻抗C、减少负载的输入阻抗D、增加负载的输入阻抗

参考教材图8-50b

图中，电容C过大，充电时间长，会影响输出对输入的跟随特性，即在采样瞬间输出与输入有一定的误差，影响到采样精度

输入级采用缓冲器减小了信号源的输出阻抗

输出级采用缓冲器增加了负载的输入阻抗，提高保持电压的精度。

24、周期信号的幅值谱表示的是直流分量和各次谐波分量的（A）

A、幅值和频率的对应关系

B、幅值和初相位的对应关系

C、初相位和频率的对应关系

D、幅值和初相位与频率的对应关系

时域图形描述信号幅值随时间变化的关系

幅值谱描述信号幅值与频率之间的关系

相位谱描述信号幅值与相位之间的关系

26、属于传感器时域动态特指标的是（A）

A、阶跃响应B、固有频率C、临界频率D、阻尼比

时域：

阶跃响应，脉冲信号，时间常数（为一阶参数）

频域：

固有频率、阻尼比（均为二阶参数）；

幅频特性

33、在光栅位移传感器的辨别方向的电路中，采用的信号相位差可取（B）

A、0度B、90度C、180度D、360度

在辨向电路中，需要分出两路信号哪路超前才能知道运动方向。

相位差不能取0度、180度、360度，否则会出现两路信号刚好相位差整数或者刚好相反。

在实际细分电路中取两路信号进行辨向是，其相位差通常取90度。

36、下列指标中，属于传感器动态特性指标的是（D）

A、灵敏度B、线性度C、过载能力D、幅频特性

37、下列测力传感器的类型中，属于发电型的是（C）

A、电感式B、电容式C、压磁式D、应变式

41、热电偶的热电动势包括

接触电动势和温差电动势

接触电动势和非接触电动势

非接触电动势和温差电动势

温差电动势和汤姆逊电动势

30、为什么要把烧结型半导体陶瓷湿敏元件短时间加热到500摄氏度的高温？

答：

主要是为了去除油污、有机物和尘埃等恶劣气氛对器件的污染。

31、说明触觉传感器在机电一体化系统中的主要作用。

1）进行位置检测2）进行图像识别3）进行物体形状、尺寸缺陷的检测

二、填空题

1、热电偶传感器是利用热电效应工作的，回路中产生的热电动势是由两种不同导体产生的接触电动势和单一导体两端温度不同产生的温差电动势组成。

热电偶传感器在使用时必须保持冷端温度为0度或者恒定

2、周期信号可用傅里叶级数来描述其频谱，而非周期信号可用傅里叶变换来描述其频谱。

3、随机信号的相关函数是在时域描述其相关性，功率平谱密度函数是在频域描述其相关性。

4、低通滤波器与高通滤波器串联构成带通滤波器，高通滤波器与低通滤波器并联构成带阻滤波器，两个一阶低通滤波器串联构成二阶低通滤波器

5、应变式传感器在外力作用下发生机械变形，压阻式传感器在外力作用下其电阻率发生变化，两者都将引起输出电阻的变化。

6、采样开关被接通的时间称为采样时间，采样开关被断开的时间称为保持时间，采样开关被接通和断开的时间之和为采样周期。

7、随着光导纤维的出现，利用其传光性和传感性的光纤传感器成为比较突出的一项新技术。

8、光栅位移传感器的测量范围为标尺光栅的有效长度。

9、没有一直流电桥，其四臂的受感电阻为R1、R2、R3、R4，在正确使用前提下，当被测物理量发生变化时，R1、R2增大，而R3、R4减小。

那么在电桥中与R1相邻的电阻为R3和R4。

10、磁栅式位移传感器的磁头，只有在运动时才有感生电动势输出的磁头被称为动态或速度磁头。

11、电感式位移传感器的电感量L是其几何参数、匝数和磁导率的函数。

12、能够将辐射到其上的能量全部吸收的物体称为黑体。

13、模拟信号在某一自变量连续变化的间隔内，信号的数值（或幅值）连续。

14、若已知某信号的均值，均值方差，则某标准差为

均值反应随机信号的直流分量

方差（标准差）反应随机信号的交流分量

均方差反应随机信号的强度或平均功率

均方值的正平方根称为有效值

20、压电传感器中的压电晶片既是传感器的元件，又是传感器的转换元件。

传感器不同其组成也不同，一般由敏感元件，转换元件，信号调理电路和辅助电路等组成。

磁感元件直接感受被测量

转换元件将敏感元件的输出转换成便于传输和测量的电参量或电信号

信号调理电路则对转换元件输出的信号进行转换放大，磁波，运算、调制等。

20、应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的力（或惯性力）。

21、热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+273.15

22、在热电偶中，热电动势的大小与两种材料的热端和冷端的温差（或温度差）有关。

24、在传感器检测系统中，常用的显示方式有模拟显示、数字显示和图像显示。

25、自相关函数又反映了原信号和将将原信号时移后的信号之间的相关程度。

26、若瞬变信号x（t）的频谱为X（f），则信号ax（bt）（其中a,b均为正实数）的频谱为

利用傅里叶变换性质的尺度改变特性

尺度改变性质

若x（t）与X（f），则x（kt）与[X（f/k）]/k。

互换

27、传感器的响应特性应在所测频率范围内保持不失真。

28、在测量某一输入量的变化量时，输出量的变化量较小的传感器其灵敏度较低。

29、线绕式电位计的阶梯特性限制了其分辨力和精度。

30、金属导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现象，称为金属的电阻效应。

31、把电容式位移传感器做成差动形式，既可以提高测量灵敏度，又可以使零点附近工作特性的线性度得到改善。

32、涡流式压力传感器具有良好的动态或动特性，适合于测量爆炸时产生的压力。

33、人工视觉系统图像处理的方法有微分法和区域法。

34、温度补偿中应用的数据处理方法有表格法和公式法（或曲线拟合法）

35、传感器的中间转换电路将输出信号转换成易于测量和处理的电（或电流或电压）信号。

36、周期信号频谱的特点是离散性、收敛性和谐波性。

37、对于非确定信号，只能用方法来描述它的规律。

42、传感器在同一条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间不一样程度的指标，称为重复性。

43、气敏传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器。

44、硅芯片式流速传感器的输出信号与流速的平方根成线性关系。

48、随机信号是指不能预测未来瞬时值，也无法用确切的数学关系式描述的信号。

49、当信号的标准差变为原来的2倍时，信号的方差变为原来的倍。

方差的大小反映了随机信号对均值的分散成度，其正平方根称为标准差。

50、周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和收敛性。

三、简答题

1、应变式传感器接入交流电桥中，需要对哪些元件进行平衡调节？

为什么？

1）应变式传感器接入交流电桥中，需要对电阻和电容元件进行平衡调节。

2）由于连接导线和应变片丝栅间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容。

因此，除了调电阻平衡外，还要调电容平衡。

2、简述应变式测力传感器的工作原理？

电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力的作用下产生变形，利用粘贴在弹性元件上应变片将应变转换为电阻的变化。

然后利用电桥将电阻变化转换成电压或电流的变化，再送入测量放大电路测量，最后利用标定的电压或电