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傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題及答案（一）
傳感器技術(shù)及應(yīng)用的期末考試就到了。為此陽光網(wǎng)小編為大家推薦了傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題和參考答案，希望能幫到大家。
傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題
一、選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)
1、在以下幾種傳感器當(dāng)中( )屬于自發(fā)電型傳感器。
A、電容式 B、電阻式 C、壓電式 D、電感式
2、( )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
3、將超聲波(機械振動波)轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的( )。
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)
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。
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、20dB B、1 dB C、0 dB D、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、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
14、應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的( )應(yīng)變片的之間的電阻值。
(1)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嵌绒D(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、( )又可分為累進性的、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
19、傳感器的靜態(tài)特性包括( )
(1) 靈敏度 (2)分辨力 (3)線性度 (4)遲滯
A (1)(2) B (1)(3) C (1) (2)(4) D (1) (2)(3)(4)
20、按照測量過程的特點可以將測量方法分為( )。
A 直接測量和間接測量
B 偏差式測量和零位式測量
C 接觸式測量和非接觸式測量
D 靜態(tài)測量和動態(tài)測量
二、填空題 (本大題共5空，每空2分，共10分)
21、有一溫度計，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為 ，當(dāng)測量100℃ 時的示值相對誤差為 。
22、在選購線性儀表時，必須考慮應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測量的
倍左右為宜。
23、傳感器由 、 、 三部分組成。
三、證明題(本大題共1小題，每小題10分，共10分)
24、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。
四、簡答題(本大題共5小題，每小題5分，共25分)
25、什么叫做熱電動勢、接觸電動勢和溫差電動勢?分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法。
26、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?
27、論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計一臺攝像機。
28人們說，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢，為什么?
29、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)
30、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
一、選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)
1、C 2、C 3、C 4、B 5、D
6、D 7、B 8、C 9、C 10、C
11、C 12、B 13、C 14、C 15、D
16、C 17、C 18、B 19、D 20、A
二、填空題 (本大題共5空，每空2分，共10分)
21、±1℃，±1% 22、1.5倍 23、敏感元件、傳感元件、測量轉(zhuǎn)換電路
三、證明題(本大題共1小題，每小題10分，共10分)
24、證明： 大學(xué)生期末試題及答案-陽光大學(xué)生網(wǎng)
略去的二次項,即可得
四、簡答題(本大題共6小題，每小題4分，共24分)
25、答：①熱電動勢：兩種不同材料的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)A、B串接成一個閉合回路，并使兩個結(jié)點處于不同的溫度下，那么回路中就會存在熱電勢。因而有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢稱為溫差電勢或塞貝克電勢，通稱熱電勢。novawrite.com
②接觸電動勢：接觸電勢是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電勢。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無關(guān)。
③溫差電動勢：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。
④熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個閉合回路時，若兩個結(jié)點的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。
�、轃犭娕既�
a中間導(dǎo)體定律
b中間溫度定律
c參考電極定律
�、拚`差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響
措施：a 恒溫法b計算修正法(冷端溫度修正法)c儀表機械零點調(diào)整法d熱電偶補償法e電橋補償法f冷端延長線法
26、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
27、論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計一臺攝像機。7.4(6分)
答：CCD是一種半導(dǎo)體器件，在N型或P型硅襯底上生長一層很薄的SiO2，再在SiO2薄層上依次序沉積金屬電極，這種規(guī)則排列的MOS電容數(shù)組再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了CCD芯片。CCD可以把光信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號。每一個脈沖只反映一個光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。
28、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
�、趦�(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
可見，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢。
29、答：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：
�、俟ぞ哒`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。
�、诜椒ㄕ`差：指由于對測量方法研究不夠而引起的誤差。
�、鄱x誤差：是由于對被測量的定義不夠明確而形成的誤差。
�、芾碚撜`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。
�、莪h(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：
�、僖敫捣ǎ喝敉ㄟ^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。
�、谔鎿Q法：是用可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量具代替被測量接入測量儀表，然后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量具，使測量儀表的指針與被測量接入時相同，則此時的標(biāo)準(zhǔn)量具的數(shù)值即等于被測量。
③差值法：是將標(biāo)準(zhǔn)量與被測量相減，然后測量二者的差值。
④正負(fù)誤差相消法：是當(dāng)測量儀表內(nèi)部存在著固定方向的誤差因素時，可以改變被測量的極性，作兩次測量，然后取二者的平均值，以消除固定方向的誤差因素。
⑤選擇最佳測量方案：是指總誤差為最小的測量方案，而多數(shù)情況下是指選擇合適的函數(shù)形式及在函數(shù)形式確定之后，選擇合適的測量點。
五、論述題(本大題共2題，每小題8分，共16分)
30、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向。
論述傳感器在電冰箱中的應(yīng)用。
傳感器的作用可包括信息收集、信息數(shù)據(jù)的交換及控制信息采集。
傳感器應(yīng)用方向工業(yè)檢測和自動控制系統(tǒng)中、汽車中、家用電器中、人體醫(yī)學(xué)、機器人、人體醫(yī)學(xué)、航空航天技術(shù)及遙感技術(shù)。
傳感器的發(fā)展方向不斷擴大的測量范圍、提高測量精度及可靠性、開發(fā)新領(lǐng)域與新技術(shù)、微型化與智能化。
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