传感器与检测技术试题归纳 1.docx

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传感器与检测技术试题归纳1

传感器与检测技术试题归纳

第一章概述

2001年10月

1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（  ）

  A．压力           B．力矩          C．温度         D．厚度

2．属于传感器动态特性指标的是（   ）

  A．重复性          B．线性度        C．灵敏度       D．固有频率

13．对传感器进行动态____________的主要目的是检测传感器的动态性能指标。

14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过____________的能力。

15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向__________方向发展。

16．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs=______________。

2002年10月

1.属于传感器动态特性指标的是（）

A.迟滞B.过冲量C.稳定性D.线性度

2.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）

A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高

3.我国省、部一级计量站使用的一等标准测力机所允许的测量误差为（）

A.±0.1%B.±0.01%C.±0.001%D.±0.0001%

13.运算

100%是计算传感器________的公式。

14.传感器的________能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过测量范围的能力。

15.当环境湿度改变时，必须对电容式传感器重新进行静态________。

2003年10月

1.传感器的静态特性指标之一有（）

A.幅度特性B.线性度C.相频特性D.稳定时间

2.利用光电效应的传感器属于（）

A.电阻型B.结构型C.物性型D.电感型

3.在时域内研究、分析传感检测系统的瞬态响应时，通常采用的激励信号是（）

A.三角波信号B.余弦信号C.正弦信号D.阶跃信号

13.传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为_____________.

14.无源型传感器又称为__________转换型传感器。

15.传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的_________特性。

16.要想获得正确的测量结果，传感器的输入量不能超过其_______________。

2004年10月

1．属于传感器动态特性指标之一的是【】

A．灵敏度B．固有频率C．线性度D．重复性

5．在相同工作条件下，对同一被测物理量进行多次连续测量所得结果的一致性越好，说明该传感器的【】

A．线性度越好　　B．灵敏度越高C．重复性越好　　　　D．稳定性越好

14．对传感器输入相同幅值、不同频率的正弦信号，测量传感器的输出特性，这种试验是对传感器进行________标定。

25．现有数字电压表、放大器、信号发生器、功率放大器、振动台、标准传感器、被标定的传感器等。

请设计一个用比较法对被标定传感器进行动态标定的系统，并简要说明标定原理。

3l．一压电式加速度传感器，其灵敏度为：

，与其相接的电荷放大器灵敏度为：

，记录仪灵敏度为：

=20mm／V．

（1）求系统总灵敏度K0．

（2）若记录仪记录到的曲线高度为57mm，求此时所对应的加速度。

32．下图给出了一种测温范围为0℃~100℃的测温电路，其中R1=10（1+0．005t）k

感温热电阻；R0=10k

，工作电压E=10V，M，N两点的电位差为输出电压。

计算该测温电路的平均灵敏度。

2005年10月

25.选用传感器时要考虑哪些环境参数？

2006年10月

1．属于传感器时域动态特性指标的是【】

A．阶跃响应B．固有频率C．临界频率D．阻尼比

2．表述传感器在相同条件、长时间内，输入输出特性不发生变化之能力的评价参数是

【】

A．工作寿命B．稳定性C．稳定时间D．温度漂移

3．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是【】

A．压电式传感器B．热电式传感器C．光电式传感器D．压阻式传感器

13．影响传感器稳定性的因素是时间和。

14．几个传感器串联组成的检测系统的总灵敏度等于各传感器的灵敏度之。

25．什么是传感器的静态特性?

试举出三个表征静态特性的指标。

2007年10月

1．传感器的分辨力越高，表示传感器【】

A．迟滞越小B．重复性越好

C．线性度越好D．能感知的输入变化量越小

2．属于传感器静态特性指标的是【】

A．量程B．阻尼比C．临界频率D．固有频率

13．在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，传感器允许超过测量范围的能力称为_______

____________。

16．传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间不一致程度的指标，称为____________________。

25．一般情况下，如何表示传感器的稳定性?

2008年1月

14.传感器按输出信号的性质可分为、模拟型和数字型。

19.当传感器的被测量有微小变化时，输出就有较大变化，表明该传感器的较高。

2008年10月

l．在传感器及检测系统的静态指标中，表达其对输入量变化的反应能力的是【】

A．量程B．重复性C．灵敏度D．线性度

2．下列指标中，属于传感器动态指标的是【】

A．灵敏度B．线性度C．过载能力D．幅频特性

3．传感器中直接感受被测量的部分是【】

A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．调理电路

5．下列测力传感器的类型中，属于发电型的是【】

A．电感型B．电容型C．压磁型D．应变型

13．传感器的响应特性应在所测频率范围内保持。

14．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____________较低。

25．什么是传感器的线性度?

如何计算？

2009年1月

13．传感器一般由、转换元件及基本转换电路三部分组成。

2009年10月

1．传感器的主要功能是（BP1）

A、传递信息B、感受被测量C、分析、处理信号D、执行要求的操作

2．对传感器实施动态标定，可以确定其（DP10）。

A、重复性B、线性度C、迟滞误差D、相频特性

3．在相同工作条件下，传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度较大，说明该传感器的（CP7）。

A、灵敏度较差B、稳定性较差C、重复性较差D、测量量程较小

13．对传感器进行静态标定P9的主要目的是检测传感器的静态性能指标。

14．传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路P1三部分组成。

15．电容式位移传感器分为变极距型、变面积型和变介电常数P15型。

25．什么是有源型（发电型）传感器？

举例说明。

2010年10月

2、传感器输出量的变化量

与引起此变化的输入量的变化量

之比，称为（）

A．阈值B．分辨力C．灵敏度D．满量程输出

5、下列传感器，不适合于静态位移测量的是（）

A．压阻式位移传感器B．电感式位移传感器C．涡流式位移传感器D．压电式位移传感器

13、利用物质的某些特性随被测参数的变化而变化的原理制成的传感器，称

为型传感器。

14、按传感器能量源分类，需要外加电源才能正常输出信号的传感器称为

传感器。

15、传感检测系统的等于其测量范围的上限值与下限值之差。

16、在研究传感器的动态特性时，可采用不同频率的正弦输入信号来分析传感器的。

31、某绕线式线性电位计的骨架直径

，总长

；导线直径

，电阻率

；总匝数

；试计算该电位计的空载电阻灵敏度

2011年10月

2012年1月

13.传感器一般由敏感元件、____________及基本转换电路组成。

14.表征传感器静特性的指标有___________、灵敏度和重复性等。

25.什么是传感器的定度和校准？

第二章位移检测传感器

2001年10月

4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（   ）

  A．变极板面积型      B．变极距型  C．变介质型        D．容栅型

17．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用_______________技术。

26．回答与直线式感应同步器有关的下列问题：

（1）它由哪两个绕组组成？

（2）鉴相式测量电路的作用是什么？

2002年10月

4.感应同步器的作用是测量（）

A.电压B.电流C.位移D.相位差

26.就某一确定的差动变压器式位移传感器而言，当激励电压的幅值恒定时，其输出电压的幅值和相位分别取决于被测位移的哪些信息?

2003年10月

6.在测量线位移的传感器中，结构简单、灵敏度高、不受油污等介质影响，并能进行非接触测量的是（）

A.电容式传感器B.电阻式传感器C.压电式传感器D.电涡流式传感器

17.线绕式线性电位计式位移传感器每厘米绕制200圈，所以分辨率为____________ 毫米。

25.什么是差动变压器式位移传感器的零点残余电压？

零点残余电压的存在对传感器的工作性能有何影响？

2004年10月

3．变极距型电容式位移传感器的初始极距

=0.1mm，为保证测量的线性度，应使被测位移量

满足【】

A．｜

｜>>0.1mm　　B．｜

｜>0.1mmC．｜

｜<0.1mm　　　　D．｜

｜<<0.1mm

15．电位计式位移传感器的电阻灵敏度与电位计电阻元件的有效长度成反比，与电位计的总电阻成_________。

16．用电涡流位移传感器测量旋转轴的转速，其测速齿轮必须用_________材料制成。

18．磁栅式位移传感器的磁头在动或不动的情况下都有感应电动势输出的是_____________磁头。

2005年10月

2006年10月

4．量程大的电容式传感器的类型是【】

A．容栅型B．变介质型C．变极距型D．变极板面积型

9．在光栅位移传感器的辨别方向电路中，采用的信号相位差可取【】

A．0°B．90°C．180°D．360°

16．压电式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。

26．对于电位计式位移传感器，其后接测量仪器的输入电阻对传感器的输出特性有何影响?

如何减少这个影响?

2007年10月

4．在下述位移传感器中，既适宜于测量大的线位移，又适宜于测量大的角位移的是【】

A．电容式传感器B．电感式传感器C．光栅式传感器D．电阻应变式传感器

5．测量范围小的电容式位移传感器的类型为【】

A．容栅型B．变介质型C．变极距型D．变极板面积型

18．设一圆形截面绕线式位移传感器的线圈半径为5mm，共绕制100圈，线圈总电阻为1

，则传感器的灵敏度为____________________。

31．磁栅式位移传感器测量位移时，其输出电动势为

，磁尺剩磁信号的波长λ=2.0mm，求：

（1）若E=10sin（100t+0.96π）V，此时所测得的位移量l；

（2）在一个测量周期内此传感器所能测量的最大位移量lmax．

2008年1月

1．常用于测量大位移的传感器是【】

A．应变电阻式B．涡流式C．霍尔式D．感应同步器

4．变间隙式电容传感器的灵敏度与【】

A．间隙成反比B．间隙成正比C．间隙平方成反比D．间隙平方成正比

11.某光栅式位移传感器，其栅线为50线／mm，经四细分后，可得分辨率为【】

A.0.005mm／脉冲B．O.0125ram／脉冲C.O.02mm／脉冲D．O.025mm／脉冲

20.利用差动变压器测量位移时，如果要求区别位移方向（或正负）可采用。

27．试根据电容传感器的工作原理说明其分类。

35．应用电容传感器测量金属带材在轧制过程中的厚度。

要求：

（1）画出原理图；

（2）说明其工作原理。

2008年10月

6．下列线位移传感器中，测量范围大的类型是【】

A．自感式B．差动变压器式

C．电涡流式D．变极距型电容式

9．在四倍细分的光栅位移传感器中，根据两路信号的相位差辨别方向时，相位差不能是【】

A．45°B．90°C．135°D．180°

15．线绕式电位计的阶梯特性限制了其分辨率和____________。

16．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____________得到改善。

32.图示为某电位计式位移传感器的检测电路。

E＝10V，R0＝10KΩ，AB为线性电位计，总长度为150mm，总电阻30KΩ，C点为电刷位置。

（1）计算输出电压UO＝0V时的位移x；

（2）当位移x的变化范围为10－140mm时，计算输出电压UO的范围。

2009年1月

l．莫尔条纹光栅传感器可用于测量【】

A．压力B．温度C．位移D．速度

4．差动电感式位移传感器输出的电压信号是【】

A．调频波B．调幅波C．脉幅调制波D．脉宽调制波

20．变极距型电容传感器，灵敏度较高，其电容与极距间为关系。

27．改善电感式位移传感器性能主要考虑哪些因素？

2009年10月

6．利用差动变压器式位移传感器进行测量时，为了辨别输入位移的方向，处理电路中必须有（DP21）。

A、滤波环节B、放大环节C、整流环节D、相敏检波环节

11．四倍细分式光栅位移传感检测系统，当用4个光电元件接收莫尔条纹的移动信号时，分辨力为0.004mm/脉冲，则光栅的栅距为（CP151）。

A、0.001mmB、0.004mmC、0.016mmD、0.064mm

34．图示为一线绕电位计式位移传感器，试回答：

（1）该传感器的电压灵敏度、分辩力与哪些因素有关？

为什么？

（2）欲提高该传感器的固有频率，应采取什么措施？

为什么？

解：

（1）传感器的电压灵敏度为

，故电压灵敏度与外加电压Ui及电位计有效长度l有关。

分辨力与阶梯误差有关，阶梯误差由线绕电位计的线径决定，线径越小，阶梯误差越小，分辨力越高，反之亦然。

（2）由于固有频率与弹簧刚度K及测杆、电刷等运动部分的质量m有关，可表述为：

。

所以，要提高固有频率，应增加弹簧刚度，或减小测杆、电刷等运动部分的质量。

35．画出变极距型电容位移传感器测量线位移δ的原理示意图，并分析小位移测量时的灵敏度。

2010年10月

1、下列被测物理量中，适合使用电位器式传感器进行测量的是（）

A．位移B．温度C．湿度D．扭矩

3、按输出信号的性质分类，应变式位移传感器是一种（）

A．模拟型传感器B．计数型传感器C．代码型传感器D．开关型传感器

4、电容式液位计属于（）

A．容栅型电容式传感器B．改变介质型电容式传感器

C．改变极距型电容式传感器D．改变极板面积型电容式传感器

17、设计位移测量系统时，可以直接选用合适的位移传感器，还可以选用合适的速度传感器或合适的传感器来实现位移测量。

18、绕线式非线性电位计的最大阶梯误差发生在特性曲线的最大处。

25、简述容栅式电容位移传感器的优点。

2011年10月

25.简要说明差动变压器式位移传感器在零点附近测量时存在的问题。

26.对于电位计式传感器，若减小其后接测量仪器的输入电阻，对传感器的输出特性有何影响？

2012年1月

1.用电容式传感器测量固体或液体位置时，应该选用【】

A.变间隙型B.变面积型C.变介质型D.（空气介质）变间隙型

2.自感式传感器的线圈匝数为N，磁路的磁阻为Rm，则自感为【】

A.N2/RmB.Rm/NC.N/RmD.N2/Rm2

15.变极距型电容式传感器的灵敏度是指单位距离改变引起的___________________。

26.如何改善变极距型电容式传感器的输出非线性？

31.一个以空气为介质的平板电容式传感器结构如题31图所示，其中a=10mm,b=16mm,两极板间距d=1mm。

测量时，若上极板在原始位置（△x=0mm）上向左平移了2mm（即△x=2mm），求该传感器的电容变化量和位移相对灵敏度K0.（已知空气的相对介电常数εr=1F/m,真空时的介电常数ε0=8.854*10-12F/m）

第三章力、扭矩和压力传感器

2001年10月

18．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩___________________。

19．电容式压力传感器是变_____________________型的。

20．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为________________Pa-1。

25．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。

27．简述压磁式扭矩仪的工作原理。

2002年10月

5.下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是（）

A.自感式传感器B.磁电感应式传感器C.电容式传感器D.应变式传感器

17.电容式扭矩测量仪是将轴受扭矩作用后的两端面相对________的变化量变换成电容器两极板之间的相对有效面积的变化量，从而引起电容量的变化来测量扭短的。

25.压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时，适合于测量何种信号?

31.已知：

输入应变仪的应变为286με，应变仪的灵敏度为31μA/με，记录仪的灵敏度为5mm/mA,求记录仪输出的偏移量。

（注：

με代表一个应变单位）

2003年10月

4.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的（）

A.压阻效应B.应变效应C.霍尔效应D.光电效应

18.在电子称中常使用电阻________式力传感器。

26.简述霍尔式压力传感器的工作原理。

31.一压电式压力传感器，其灵敏度k1=20pC/MPa,它与灵敏度为k2=5mV/pC的电荷放大器相连,电荷放大器的输出端接到灵敏度为k3=300mm/V的记录仪上，计算此系统的总灵敏度。

当压力△p=25Mpa时，求记录仪上笔尖位移的偏移量。

2004年10月

4．电荷放大器是一个具有反馈电容的高增益运算放大器。

该运算放大器的输入阻抗应【】

A．<109

　　　　　　B．>109

C．<1012

　　　　　　　　D．>1012

26．在采用压电式传感器的测量系统中，电荷放大器的作用是什么?

2005年10月

26.说明压磁元件的工作原理。

29.简述理想运算放大器的特点。

2006年10月

15．对于应变式扭矩传感器，当采用半桥测量时需要对电刷一滑环式集流装置。

31．已知拉伸试件的弹性模量E=2×105MPa，泊松比

=O.3，如图a所示沿其轴向和横向粘贴四个规格相同的应变片，并按图b所示方式进行组桥。

应变片的灵敏系数K=2，

（1）如何将四个应变片接入桥路才可得到最大输出?

写出输出电压与试件轴向应变的关系式。

（2）若供桥电压U1=5V，测得输出电压为U0=5.2mV，求试件轴向应力。

2007年10月

6．当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为【】

A．压阻效应B．压电效应C．应变效应D．霍尔效应

26．简述电荷放大器的特点及电荷放大器与压电式传感器相连时的特点。

2008年1月

2．压电式传感器适合于测量【】

A．静态量B．动态量C．电荷量D．位移量

5．半导体应变片的灵敏系数比电阻应变片的灵敏系数大【】

A．（10～30）倍B．（30～50）倍C．（50～70）倍D．（70～90）倍

6．下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是【】

A．电容式B．磁电感应式C．自感式D．应变式

21.在某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电场撤去后，变形随之消失，这种物理现象称。

25．简单说明压电式传感器与电压放大器间连接电缆发生变化时将引起哪个参数改变?

如何解决?

32．某石英晶体受纵向压力F=10（N）的作用，其截面积为5cm2，厚度d=0.5cm，试求：

（1）此压电元件两极片间的电压值U；

（2）若压电元件与前置放大器之间的连接电缆的电容为5pF，放大器输入电容为10pF,求此传感器的输出电压U0。

（真空中的介电常数ε0=8.85×10-12F/m，石英晶体的压电系数d11=2.3×10-12C／N,石英晶体相对介电常数ε0=4.5）。

2008年10月

17．金属导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现象，称为金属电阻的____________效应。

18．涡流式压力传感器具有良好的____________特性，适合于测量爆炸时产生的压力。

35．试画出包括压电式加速度传感器和电荷放大器等组成的测振系统原理框图，并说明采用电荷放大器的特点。

2009年1月

2．为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，应采用【】

A．电荷放大器B．电压放大器C．功率放大器D．前置放大器

5．应变片测量测量电路中四臂电桥工作方式输出电压是单臂电桥工作方式输出电压的【】

A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍

21．在机械力作用下，铁磁材料内部产生压力或压力变化，使磁导率发生变化，磁阻也相应发生变化的现象称为。

2009年10月

4．涡流式压力传感器属于（CP55）。

A、电阻式传感器B、电容式传感器C、电感式传感器D、压电式传感器

18．活塞式压力计利用力平衡P51原理制成。

26．简述霍尔式压力传感器的工作原理。

2010年10月

19、为了提高电容式压力传感器的线性度并减小外部干扰对测量精度的影响，在实际应用时，常采用工作方式。

20、压电式传感器并联的压电片越多，越高。

26、如图所示，在圆柱形弹性敏感元件上下对称表面沿轴线方向，贴有两个相同的应变片

和

，当圆柱形弹性敏感元件同时感受拉力

和弯矩

时，如何组成电桥才能消除

和

的相互干扰，独立测得

和

。

27、简述压磁式扭矩仪的工作原理。

2011年10月

28.压磁式扭矩仪的工作原理是什么？

2012年1月

3.用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小，需保证【】

  A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

  B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

  C．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

  D．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

4.在金属箔式应变片差动单桥测力实验中不需要的实验设备是【】

A.直流稳压电源B.低通滤波器C.差动放大器D.电压表

16.压电式传感器使用________放大器时，输出电压可不受连接电缆长度变化影响。

27.什么叫应变效应？

试解释金属电阻