传感器检测技术及应用期末考试试题.doc

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《自动检测技术》复习题

　　一、填空题：

1.自动检测系统分为开环系统和闭环系统，气象观测系统属于开环系统，炉温自动系统属于闭环系统。

2.有人把计算机比喻为一个人的大脑，传感器则是人的感官。

3.对仪表读数不需经过任何运算就能直接得到测量的结果，就叫直接测量。

对被测物理量必须经过方程组才能得到最后结果，就叫间接测量。

4.传感器命名：

由主题词加四级修饰语构成，第一级修饰语是指被测量；第三级修饰语是指特征描述；第四级修饰语是指主要技术指标。

5.1994年12月1日国家批准实施的GB/T14479-93《传感器图用图形符号》已与国际接轨。

按照它的规定，传感器图用图形符号由符号要素正方形和等边三角形组成，其中要素正方形表示转换元件。

等边三角形表示敏感元件。

6.我国电工仪表的准确度等级S就是按满度相对误差γm分级的；按大小依次分成0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5。

例如某电表S=0.5即表明它的准确度等级为3级，也就是它的满度误差不超过±0.5%，即|γm|≤0.5，或习惯上写成γm=±0.5。

为了减小测量中的示值，在进行量程选择时应尽可能使示值接近满度值，一般以示值不小于满度值的2/3为宜。

7.某1.0级电流表，满度值A=100μA，求测量值分别为x1=100μA时的示值相对误差为±1%。

x2=80μA时的示值相对误差为±1.25%；x3=20μA时的示值相对误差为±0,5%。

9.家用电器的温度检测中，空调器属于湿度传感器，电冰箱属于温度传感器。

10.热敏电阻按其性能分为正温度系数（PTC），负温度系数（NTC），临界温度系数（CTC）三种，电机的过热保护属PTC保护，晶体管保护属NTC保护。

11.电容式传感器有三种基本类型，即变极距型、变面积型和变介电常数型。

12按误差产生的特性可将误差分为绝对误差和相对误差。

13.0.5级电工仪表的引用误差的最大值不超过±0.5%.。

14.标称值为102μf，容许误差为±5%的电容，其实际值范围是96.9-107.1uf

15.测量100℃的温度用0.1级温度计可能产生的绝对误差+-0.1，示值相对误差0.1

16.由温包、毛细管和压力敏感元件组成的是压力式温度计。

17.热敏电阻按性能分为临界温度热敏电阻、PTC热敏电阻和nTC热敏电阻。

18.辐射测温方法分辐射法、和。

19.电容式传感器的基本类型有3种。

20.在流量检测中，先测出流体和流速，再乘以管道截面，即可得出流量的方法称为速度法。

21.检测技术是一门应用学科，涉及到数学、物理学、生物学、材料学、机械学、电子学、信息学和计算机学等很多学科。

22.目前传感器主要有四种分类方式：

即根据工作原理分、输入和输出量分、转换原理分和使用分。

26.圆感应同步器又称旋转式感应同步器，其转子相当于直线感应同步器的定尺。

28.传感器的代号依次为主称、被测量，转换原理，序号。

代号为CWY——YB—20表示应变式位移传感器。

，例如一个传感器的型号为：

CWY——YB——20，则CWY表示主称（传感器）被测量YB表示转换原理，20表示序号。

二、判断题）

（　A　）1.机械秤与电子秤都与地球的引力有关。

（　b　）2.电涡流传感器是基于电涡流效应原理制成的传感器。

（　A　）3.光电码盘式传感器是用光电方法把被测线位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换器件。

（　B　）4.光电管和光电倍增管是利用内光电效应制成的。

（　A　）5.光敏电阻的主要参数有暗电流、亮电流、光电流。

（　A　）6.光电耦合器实际是一个电量转换器。

（　A　）7.成分检测的方法主要有化学式、物理式、电解式等。

（　A　）8.房间湿度控制可采用温度传感器控制。

（　B　）9.数码照相机与普通照相机的成像原理一样。

（　B　）10.平衡电路又称对称电路，作用是使电路所检测到的噪声大小相等，方向相反，在负载上自行抵消。

（　A　）12.流量是指单位时间内流过管道某一截面流体的体积或质量，前者称为体积流量，后者称为质量流量。

（　A　）13.旋转活塞流量计适合测量小流量液体的流量。

（　A　）14.电涡流传感器是基于电涡流效应原理制成的传感器。

（　A　）15.光电码盘式传感器是用光电方法把被测线位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换器件。

（　A　）16.转速的测试方法很多，按工作原理可分为三大类。

（　B　）17.光电管和光电倍增管是利用内光电效应制成的。

（　B　）25.光栅式传感器的基本工作原理是利用光栅的莫尔条纹现象来进行测量的。

三、选择题（2×15=30分）

1.天然石英晶体中用三根垂直的轴z、x、y表示它们的坐标，z轴为光轴（中性轴），它是晶体的对称轴，光线沿z轴通过晶体（　　　）双折射现象，因而以它作为基准轴；x轴为电轴，该轴压电效应最为显著，它通过棱柱相对的两个棱线且垂直于光轴z，显然x轴共有（　　　）个，y轴为机械轴（力轴），显然也有（　　　）个，它垂直于两个相对的表面，在此轴上加力产生的变形最大。

　A.不产生、三、三B.不产生、二、二

　C.产生、三、三D.产生、二、二

2.基于内光电效应的是（　D　　）。

　A.光电管B.光电池C.光敏电阻D.光敏三极管

3.传感器由（　　C　）部分组成。

　A.2B.3C.4

4.导线电阻率的测量属（　　C　）。

　A.间接测量B.联立测量C.直接测量

5.反映快，测量精度高，特别适用于在线控参数的检测是（C　）。

　A.偏差式测量B.零位式测量C.微差式测量

6.光学高温计测量温度属于（　B　　）。

　A.接触式B.非接触式C.其他式

7.热电偶的基本定律有（A　　　）。

　A.三个B.四个C.五个

8.集成温度传感器可测的温度是（　C　　）。

　A.600°以下B.300℃以下C.150°以下

9.电阻应变片检测压力是根据（　C　　）变化原理。

　A.电阻率B.阻值C.阻值和电阻率

10.用来测量温度、湿度、容量是（　C　　）电容传感器。

　A.变介电常数型B.变面积型C.变极距型

11.输出信号是与流量成正比的脉冲信号，可远距离传输不受流体温度、压力、粘度等因素的景，是（　A　　）流量计。

　A.容积式B.速度式C.振动式

12.改变气隙截面积的自感传感器，称为（　A　　）电感传感器。

　A.变间隙式B.变截面式C.螺管式

13.在基本特性中，只有光照特性、光谱特性的是（　C　　）。

　A.光电池B.光敏电阻C.光电管

14.通常采用热屏蔽、恒温法、对称平衡结和温度补偿来抑制（　　C　）。

　A.电和磁干扰B.光干扰C.热干扰

15.家用自来水表，就是典型的（　B　　）流量计。

　A.刮扳式B.涡轮式C.叶轮式

16.在转速的传感与测试中，利用已知的闪光频率与旋转同步来测量转速是（　C　　）。

　A.计数式B.模拟式C.同步式

17.干扰的类型可分为（　　　）

　A.三类B.七类C.九类

22.基于内光电效应的是（D　　　）。

　A.光电管B.光电池C.光敏电阻D.光敏三极管

23.传感器由（　C　　）部分组成。

　A.2B.3C.4

24.导线电阻率的测量属（　　C　）。

　A.间接测量B.联立测量C.直接测量

25.反映快，测量精度高，特别适用于在线控参数的检测是（　　C　）。

　A.偏差式测量B.零位式测量C.微差式测量

26.光学高温计测量温度属于（　B　　）。

　A.接触式B.非接触式C.其他式

27.热电偶的基本定律有（A　　　）。

　A.三个B.四个C.五个

28.集成温度传感器可测的温度是（　C　）。

　A.600°以下B.300℃以下C.150°以下

29.电阻应变片检测压力是根据（　C　　）变化原理。

　A.电阻率B.阻值C.阻值和电阻率

30.用来测量温度、湿度、容量是（　C　　）电容传感器。

　A.变介电常数型B.变面积型C.变极距型

31.输出信号是与流量成正比的脉冲信号，可远距离传输不受流体温度、压力、粘度等因素的是（　A　　）流量计。

　A.电磁式B.速度式C.振动式

三、多项选择题：

1.应变传感器组成包括（ABCDEF　　　）。

　A.弹性元件B.机械元件C.非弹元件

　D.电阻应变片E.电压应变片F.测量电路

2.光电式传感器能很好工作，必须包括（A　　　）。

　A.光电转换元件B.电光转换元件C.光源

　D.电源E.测量线路F.测试电路

3.光纤是一种多层介质结构的对称圆柱体，包括（ABCD　　）。

　A.纤芯B.包层C.涂敷层D.护套

　E.隔热层F.绝热层

4.属于音响传感器的是（　ACDE　　）。

（不确定）

　A.驻极话筒B.水听器（错误）C.录音拾音器　D.动圈式话筒E.听诊器F.探头（错误）

5.采用电阻变换原理的声敏传感器是（　　　）。

　A.电话用碳粒送话器B.电阻丝应变型麦克风

　C.半导体应变变换器D.静电型拾音器E.咪头

五、计算题：

）

2．当一个热电阻温度计的温度是20C时，电阻是100欧姆。

当温度是25C时，电阻是101.5欧姆。

假设温度与电阻之间是成线性关系，试计算温度分别在－120C和＋250C时的电阻值

解：

由温度与电阻之间是成线性关系,选用铜电阻时可得：

Rt≈R0（1+a1t）

温度为20。

C，电阻为100欧，温度为25。

C时温度为101.5欧，分别代入方程可得：

RT=20。

CR0=53.8793。

C

RT=25。

CR0=27.619。

C

（1）

温度为-120。

C，可以选择铂电阻温度传感器

铂电阻在-200。

C~0。

C范围内的阻温特性是：

Rt=R0[1+a1t+a2t2+a3（t-100）t3]

当t=－120C时，R0=53.8793。

C代入公式可得：

RT=53.8793（1+3.96847x10-3x（-120）+（-5.847x10-7x（-14400）））

（1）

RT=82.5784。

C

铂电阻在0。

C~850。

C范围内的阻温特性是

Rt=R0（1+a1t+a2t2）

当t=250.c时，R0=27.619。

C代入公式可得：

Rt=27.619（1+3.96847x10-3x250+（-5.847x10-7x62500））

（1）

Rt=54.011。

C

五、简答题：

1.选择传感器的一般依据是什么？

欲测量变化迅速的200℃的温度应选择何种传感器？

测量2000℃的高温又应选择何种传感器？

答：

传感器的选用原则（P15）

测量变化迅速的200。

C的温度应选热敏电阻式温度传感器中的负温度系数热敏电阻器，电阻值随温度的增加而减小，一般用于-50。

C~300。

C有温度测量，反应速度快，故适合测量快速变化的温度

测量2000。

C的高温应选择光电比色温度传感器，其量程为800。

C~2000。

C，测量精度为0.5﹪,它的优点是反应速度快，测量范围大，测量温度接近于实际值。

六、计算题：

1.将一灵敏度为0.08mv/℃的热电偶与电压表相连，电压表接线端是50℃，若电压表读数60mv，热电偶的热端温度是多少？

解：

（50*0.08+60）/0.08+50=850。

C

七、设计题（13分）

1．某光敏三极管在强光照时的光电流为2。

5mA，选用的继电器吸合电流为50mA，直流电阻为200Ω，现欲设计两个简单的光电开关，其中一个有强光照时使继电器吸合，另一个相反，有强光时使继电器释放。

请分别画出两个光电开关的电路图（只允许采用普通三极管放大光电流），并标出电源极性及选用的电压值。