传感器与检测技术试卷6答案重点
《传感器与检测技术》试题及答案.pdf
《传感器与检测技术》试题一、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
（2分）2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。
4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ−σ⎰+−。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。
5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
（2分）6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
（2分）9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算，其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)）1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。
传感器与检测技术习题答案(六)
第6章 压电传感器习题答案
1．为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?
答：因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量，可等效成一定的电容，如被测量为静态时，很难将电荷转换成一定的电压信号输出，故只能用于动态测量。
2．压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题?
答：压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出，其核心是要解决微弱信号的转换与放大，得到足够强的输出信号。
3．一压电式传感器的灵敏度K 1＝10pC ／MPa ，连接灵敏度K 2=0.008V ／pC 的电荷放大器，所用的笔式记录仪的灵敏度K 3=25mm ／V ，当压力变化Δp =8MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移为多少?
解：记录笔在记录纸上的偏移为
S =10×0.008×25×8=16/mm
4．某加速度计的校准振动台，它能作50Hz 和1g 的振动，今有压电式加速度计出厂时标出灵敏度K ＝100mV ／g ，由于测试要求需加长导线，因此要重新标定加速度计灵敏度，假定所用的阻抗变换器放大倍数为1，电压放大器放大倍数为100，标定时晶体管毫伏表上指示为9.13V ，试画出标定系统的框图，并计算加速度计的电压灵敏度。
解：此加速度计的灵敏度为
3.91100
9130=='K mV/g 标定系统框图如下：。
《传感器与检测技术》试卷(共五套)
1
传感器与检测技术试卷及答案
题的空格内。错填或不填均无分。
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 △K 0，则该传感器的灵敏度误差计算公式
32．一热敏电阻在 0℃和 100℃时，电阻值分别为 200kΩ和 10kΩ 。试计算该热敏电阻在 20℃时 的电阻值。
33．求正弦信号 x(t )=x0sinω t 的自相关函数。 五 、应用题（本大题共 2 小题，每小题 8 分，共 16 分）
34．图示为电阻网络 D/A 转换电路。 （ 1）写出电流 i 与电压 V REF 的关系式。 （ 2）若 VREF=10V 输入信号 D3D 2D 1D0=1000 ， 试计算输出电压 V 0=？
为 rs=
。
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。
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
πL为
Pa-1 。
1.8× 105Mpa, 其中压阻系数
RC 吸收电路，其作用是 （）
串扰
D ．消除电火花干扰
9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差
△Y ≤ 0.01，本次采样值为 0.315，上次
采样值为 0.301，则本次采样值 Y n 应选为（
传感器与检测技术试卷与答案
1．属于传感器动态特性指标的是（D）A重复性B线性度C灵敏度D固有频率2误差分类，下列不属于的是（B）A系统误差B绝对误差C随机误差D粗大误差3、非线性度是表示校准（B）的程度。
A、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）A工作频率宽B线性范围宽C单位输入量引起的输出量大D允许输入量大6下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B）A应变式传感器B化学型传感器C压电式传感器D热电式传感器7传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D）A测量B感知C信号调节D转换8回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度A多次测量B同次测量C正反行程D不同测量9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。
A相对误差B绝对误差C引用误差D粗大误差二、判断1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
（√）2系统误差可消除，那么随机误差也可消除。
（×）3对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×）4平均值就是真值。
（×）5在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。
（×）6.线性度就是非线性误差.（×）7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√）8.传感器的被测量一定就是非电量（×）9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
（√）10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分）1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
《传感器与检测技术》期考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形,导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化,这种现象称为压阻效应.4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅.6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器.10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路.15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量.16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。
《传感器与检测技术》试卷习题及答案
《传感器与检测技术》试卷习题及答案一.选择题(每题2分，共计12分)1．对于一个线性仪表，其线性度为（ D ）。
A．100% B．与输入量呈现线性关系 C．不等于零的常数 D．等于零2.转子流量计安装时，必须（ A ）安装A、垂直B、水平C、30°倾斜3. 当把光电池作传感器时，应当把它看作（ B ）A、电压源B、电流源C、电阻器4、差压式流量计利用节流装置产生压降，管道中流量与压差的关系为（ C ）A、压差平方根成正比B、压差成正比C、压差成反比5．固态压敏电阻在某一方向上承受应力时，它的电阻值发生显著变化，这是由哪些方面因素发生显著变化而引起的（ B ）。
A．电阻率 B．几何尺寸 C．晶面上电荷 D．极化电荷6．电阻应变片的初始电阻有多种，其中用得最多的是（ B ）。
A．60Ω B．120Ω C．200Ω D．240Ω二.填空(每题3分，共计15分)1．检测仪表中常用测试方法有偏差法、零位法和微差法。
2．电容式传感器的三种工作方式是变间隙、变面积和变介电常数。
3.空气介质变间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动式电容传感器。
4．把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，其次级绕组都用差动形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
5．电容式传感器中，变间隙式一般用来测量微小的位移。
三、简答题（每题8分，共计32分）1．现对一个量程为60MPa，压力表进行校准，测得数据如下。
试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级。
解: 最大绝对误差为0.4Mpa该压力表精度等级为1级2．图示为霍尔式压力传感器原理，试分析其工作原理，霍尔电势（）与压力P的关系。
答：当弹簧管接受压力P时，弹簧管变形，将压力转换为位移量x（且），使霍尔片偏离磁场中心而受到磁场力的作用，此时，而，即：霍尔电势与被测压力成正比。
传感器与检测技术期考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1.传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
2.金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时, 产生机械变形, 导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后, 其电阻率发生明显变化, 这种现象称为压阻效应。
4.金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形, 从而导致材料的电阻发生变化。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主, 材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反, 其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主, 而机械形变为辅。
6.金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化, 这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11.应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13.应变式传感器是运用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成, 弹性元件用来感知应变, 电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
传感器与检测技术》试卷及答案(共五套)
正确选择以上传感器填入以下空内：
1.可以进行位移测量的传感器；热释电；
3.半导体式传感器是磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器；
4.光电传感器有光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管；
5.用于磁场测量的传感器霍尔器件、磁敏晶体管；
解：
1、根据测量数据中误差所呈现的规律，误差可分为三种，即系统误差、随机误差和粗大误差。
4壳体良好接地。出于同样的原因，其电极引出线也必须用屏蔽线，且屏蔽线外套必须同样良好接地。
5、电容式传感器可分为三种类型：变面积型、变介电常数型、变极距型。。
6.进行振动（或加速度）测量的传感器磁电传感器、压电传感器；
7.利用物体反射进行非电量检测的传感器超声波传感器、红外传感器；
三.计算(每题5分，共10分)
1.图为一直流应变电桥，E = 4V，
R1=R2=R3=R4=350Ω，
求：①R1为应变片其余为外接电阻，
R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。
②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同
其余为电阻，电压输出U0=?。
③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。
④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，
邻臂异性，电压输出U0=?。
解：①
②
③
④
2.石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为
5pc/g，电荷放大器灵敏度为50mv/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度(单位g)。
传感器及检测技术考题及答案
传感器与检测技术考试试题一、填空：〔20分〕1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
〔2分〕2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab 〔T ，To 〕=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法〔即冷端延长线法〕是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。
5.压磁式传感器的工作原理是：*些铁磁物质在外界机械力作用下，其部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，*些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
〔2分〕6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量〔①增加②减小③不变〕〔2分〕7. 仪表的精度等级是用仪表的〔① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差〕来表示的〔2分〕8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除〔① 变面积型 ② 变极距型③ 变介电常数型〕外是线性的。
〔2分〕1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量〔①增大，②减小，③不变〕。
2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，〔①变面积型，②变极距型，③变介电常数型〕是线性的关系。
3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成〔①正比，②反比，③不成比例〕，与副方线圈的匝数成〔①正比，②反比，③不成比例〕，与回路中磁阻成〔①正比，②反比，③不成比例〕。
4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
《传感器与智能检测技术》 试卷附答案
～～～职业技术学院 2020-2021学年度第一学期《传感器与智能检测技术》试卷一、填空题（每空1分，共20分）1. 压电效应可分为和。
2. 压电元件一般有三类：第一类是，第二类是，第三类是。
3. 科学和生产工艺的发展大大促进了传感器技术的发展，技术、技术和技术共同构成了现代信息技术的三大支柱。
4.根据引起电容量变化的参量的不同，电容式传感器可以分为、和。
5. 自感式传感器由、和衔铁构成，是将的变化转换为绕圈电感量变化的传感器。
6. 光照射到物体表面后产生的光电效应分为三类：、和。
7. 霍尔传感器是一种传感器，它是把物理量转换成电信号的装置，广泛应用于自动控制、信息传递、电磁测量、生物医学等各个领域，它的最大特点是。
二、选择题（每小题1分，共10分）1. 在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫（）。
A．声光效应 B．光生伏特效应 C．光电导效应 D．热释电效应2. 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．温度 C．力矩 D．厚度3. 当热电偶的两热电极材料相同时，不论两接点温度相同与否，回路中总的热电动势（）。
A、变小B、为零C、变大D、无规律4. 由大量（）的平行狭缝组成的光学器件称为光栅。
A、不等宽等间距B、不等宽不等间距C、等宽等间距D、等宽不等间距5. 我国法定计量单位规定用于度量温度的温标是（）。
A、华氏温标B、摄氏温标C、热力学温标D、绝对温标6.电荷耦合器件CCD是一种（）电路。
A．PN结光电二极管 B．PNP型晶体管集成C．MOS型晶体管开关集成 D．NPN型晶体管集成7．光电效应是由（）发现的。
A．海因里希·赫兹 B．爱因斯坦 C．玛丽·居里 D．霍尔8．金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象，称为金属的（）效应。
A．霍尔 B．电涡流 C．压电 D．电阻应变9．电子-空穴对易于在磁敏二级管的（）区复合而消失。
《传感器与检测技术》试卷及答案
《传感器与检测技术》试卷及答案姓名：学号：班级：成绩：一. 选择题(每题1分,共计18分)1．通常用热电阻测量（C ）A．电阻B．扭矩C．温度D．压力2．反射式电涡流传感器激磁线圈的电源是（ C ）A．直流 B．工频交流 C．高频交流3．差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是（ C ）A．变间隙式 B．变面积式 C．螺丝管式4．通常用电容式传感器测量（ B ）A．电容量B．加速度C．电场强度D．交流电压5．利用热电偶测温条件是（ C ）A．分别保持热电偶两端温度恒定B．保持热电偶两端温差恒定C．保持热电偶冷端温度恒定D．保持热电偶热端温度恒定6．电阻应变片的初始电阻有多种，其中用的最多的是（B ）A．60ΩB．120ΩC．200ΩD．240Ω7．在工程技术中，通常用电感式传感器测量（C ）A．电压B．磁场程度C．位移D．速度8．我国使用的铂热电阻的测量范围是（A ）A．-200～850℃B．-50～850℃C．-200～150℃D．-200～650℃9．涡流传感器的工作原理是基于（ D ）A．热阻效应B．霍尔效应C．光电效应D．电磁效应10．铜电阻测温线性好、价廉，其测温范围为（ C ）A．-50℃～50℃B．0℃～100℃C．-50℃～150℃D．-100℃～100℃11．被测对象温度为300℃左右，实验室有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，合理选择其中之一（ B ）A．量程800℃，精度等级1级B．量程400℃，精度等级1.5级C．量程600℃，精度等级1.5级D．量程500℃，精度等级2.5级12．热电偶中产生热电势的条件是（B ）A．两热电极材料相同B．两热电极材料不同C．两热电极的两端温度相同13．压电式传感器目前多用于测量（B ）A．静态的力或压力B．动态的力或压力C．速度14．变间隙式电容传感器的非线性误差与材料初始距离d0之间是（ B ）A．正比关系B．反比关系C．无关系15．热电偶中的热电势主要是（D ）A．感应电势B．温差电势C．切割电势D．接触电势16．压电传感器的信号处理有电荷放大器、电压放大器，二者在应用方面最主要区别是（ B ）A．阻抗变换能力B．电缆线长度变化影响计入与否C．输出电压与输入电压D．前三种讲法都不对17．图为一个电感传感器，当衔铁上移Δδ后，那么（ A ）A．Rm变小B．e变小C．L变小D．μ0变小18．光敏三极管的结构可看成用光敏二极管代替普通三极管中的（ C ）A．集电极B．发射极C．集电结D．发射结二、填空(24)1、检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法。
《传感器及检测技术》期末考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分）1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。
5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。
6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。
《传感器与检测技术》试卷习题及答案
《传感器与检测技术》试卷习题及答案一. 选择题(每题1分，共计8分)1．压电石英晶体表面上产生的电荷密度与（B ）A．晶体面积成正比 B．作用在晶体上的压力成正比C．晶体厚度成反比 D．剩余极化强度成正比2.差动变压器式传感器的结构形式很多，其中应用最多的是（C ）A．变间隙式 B．变面积式 C．螺丝管式3.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d之间是（B ）A.正比关系 B．反比关系 C.无关系４、产生应变片温度误差的主要原因有（A ）A．电阻丝有温度系数B．试件与电阻丝的线膨胀系数相同C．电阻丝随应力方向不同5．电阻应变片的初始电阻有多种，其中用的最多的是（B ）A．60Ω B．120Ω C．200Ω D．240Ω6、通常用热电阻测量（C ）A．电阻 B．扭矩 C．温度 D．压力7、x1、x2。
…………xn为测量值，指出下列哪个式子表示残差（B ）A、vi =xi-真值 B、vi=xi-算数平均值 C、vi=xi-指示值8. 压电传感器的信号处理有电荷放大器、电压放大器，二者在应用方面最主要区别是（ B ）A．阻抗变换能力 B．电缆线长度变化影响计入与否C．输出电压与输入电压 D．前三种讲法都不对二、填空(10分)1.检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法2.电容式传感器的三种工作方式是变间隙式、变面积式、和变介电常数式3.空气介质变间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动 式电容传感器。
4.把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的，其次级绕组都用 差动 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。
5．电容式传感器中，变间隙式一般用来测量微小 的位移。
三、简答题（22）1．现对一个量程为60MPa ，压力表进行校准，测得数据如下。
试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级（7分） 解: 最大绝对误差为0.4Mpa %670%1006040⋅-=⨯⋅-该压力表精度等级为1级 2.简述电涡流传感器工作原理及其主要用途 （5分）解: 利用金属置于变化的磁场或在磁场中运动，金属表面会产生电涡流，从而检测被测参数变化.主要用途——可测位移、振幅、厚度、转速、金属探伤等3、 图示为四种电容式传感器结构示意图，a ，b 动片上下移动，c ，d 动片旋转移动，（10）试分别写出其名称：a bc da 变间隙式、b 差动变间隙式、c 变面积式、d 差动变面积式四.计算题（60）1．被测对象温度为150℃左右，现有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，应选哪一种温度计，为什么？ （5分）A 表 量程0～300℃ 精度等级1.5级B 表 量程0～400℃ 精度等级1.5级C 表 量程0～500℃ 精度等级1.0级 解：A 表 △A=300×±1.5%=±4.5℃ △B=400×±1.5%=±6℃ △C=500×±1.0% =±5℃2．电容测微仪的电容器极板面积A=28cm 2，间隙d=1.1mm ，相对介电常数εr =1，εr =8.84×10-12F/m求：（1）电容器电容量 （5分）（2）若间隙减少0.12mm ，电容量又为多少？ （5分）解：（1）()()()341200101.1/10281084.81/---⨯⨯⨯⨯⨯==d A C r εε=F 12105.22-⨯（2）()()d d A C r x ∆-=/0εε =()()34121012.01.1/10281084.81---⨯-⨯⨯⨯⨯ =25.26×10-12F3．下图为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器，若选用特性相同的四片电阻应变片，R1～R4，它们不受力时阻值为120Ω，灵敏度K=2，在Q 点作用力F（1）在测量电路图2中，标出应变片及其符号（应变片受拉用+，受压用-） （2）当作用力F=2Kg 时，应变片ε=5.2×10-5，若作用力F=8Kg 时，ε为多少？电阻应变片△R1、△R2、△R3、△R4为何值。
传感器及检测技术》试卷和答案(共五套)
（试卷一）第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
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3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）A．光电式传感器 B．电容式传感器C．压电式传感器 D．磁电式传感器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5．利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（）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反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）A．电缆的安装与固定方式 B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗 D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）A．PN结光电二极管电路 B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路 D．NPN型晶体管集成电路8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（）A．抑制共模噪声 B．抑制差模噪声C．克服串扰 D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数 B．非周期偶函数C．周期奇函数 D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f) 第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
(完整版)传感器与检测技术试卷及答案
(完整版)传感器与检测技术试卷及答案1．属于传感器动态特性指标的是（D ）重复性B 线性度C 灵敏度D 固有频率2 误差分类，下列不属于的是（B ）系统误差B 绝对误差C 随机误差D粗大误差3、非线性度是表示校准（B ）的程度。
、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ）、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）工作频率宽B 线性范围宽C 单位输入量引起的输出量大D 同意输入量大6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B）应变式传感器B 化学型传感器C 压电式传感器D热电式传感器7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D）测量B感知C 信号调节D 转换8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度多次测量B 同次测量C 正反行程D 不同测量9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。
相对误差B 绝对误差C 引用误差D粗大误差二、推断1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
（√）2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。
（×）3 对于具体的测量，周密度高的准确度不一定高，准确度高的周密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×）4 平均值就是真值。
（×）5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。
（×）6.线性度就是非线性误差.（×）7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√）8.传感器的被测量一定就是非电量（×）9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
（√）10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分）1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
《传感器与检测技术》试题及答案(已做)
《传感器与检测技术》试题一、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k0σ-σ⎰+-。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。
5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。
（2分）6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
（2分）1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。
2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。
3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。
4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
传感器与检测技术》试卷及答案(共五套)
（试卷一）第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
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3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）A．光电式传感器B．电容式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器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5．利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（）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反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克服串扰D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（）A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X(f3) B．23X(f3) C．23X(f) D．2X(f)第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
《传感器与检测技术》期考试试卷及答案
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分)1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应.3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化,这种现象称为压阻效应.4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化.5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅.6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数.7、固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《传感器与检测技术》试卷班级:学号:姓名:成绩:一、选择与填空题:(12分1. 变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈的电感量(①增大②减小③不变。
2. 平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中, (①变面积型②变极距型③变介电常数型是线性的关系。
3. 在变压器式传感器中,一次侧和二次侧互感 M 的大小与一次侧线圈的匝数成(①正比②反比③不成比例4.号的器件或装置,传感器通常由直接响应于被测量敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
5. 热电偶所产生的热电动势是由电动势和单一导体的温差电动势组成。
6.定被测量的方法;零位测量是指在测量过程中,用指零仪表的零位指示,检测测量系统的平衡状态;在测量系统达到平衡时,用已知的基准量决定被测未知量的方法;微差式测量是指综合了偏差式测量法与零位式测量法的优点而提出的方法。
二、简答题:(44分1. 光纤传感器的工作原理。
(4分答:光导纤维工作的基础是光的全内反射, 当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时, 就会在光纤的接口上产生全内反射, 并在光纤内部以后的角度反复逐次反射,直至传递到另一端面。
光纤传感器利用光导纤维, 按其工作原理来分有功能型 (或称物性型、传感型与非功能型(或称结构型、传光型两大类。
功能型光纤传感器其光纤不仅作为光传播的的波导, 而且具有测量的功能。
非功能型光纤传感器其光纤只是作为传光的媒介, 还需加上其他敏感元件才能组成传感器。
2. 什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势?说明热电偶测温原理及其工作定律的应用。
分析热电偶测温的误差因素, 并说明减小误差的方法。
(5分答:①热电动势:两种不同材料的导体(或半导体 A 、 B 串接成一个闭合回路,并使两个结点处于不同的温度下, 那么回路中就会存在热电动势。
因而有电流产生相应的热电动势称为温差电动势或塞贝克电动势,通称热电动势。
②接触电动势:接触电动势是由两种不同导体的自由电子,其密度不同而在接触处形成的热电动势。
它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关。
③温差电动势:是在同一根导体中, 由于两端温度不同而产生的一种电动势。
④热电偶测温原理:热电偶的测温原理基于物理的“热电效应” 。
所谓热电效应, 就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时, 若两个结点的温度不同, 那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大, 产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。
⑤热电偶三定律a 中间导体定律热电偶测温时, 若在回路中插入中间导体, 只要中间导体两端的温度相同, 则对热电偶回路总的热电势不产生影响。
在用热电偶测温时,连接导线及显示一起等均可看成中间导体。
b 中间温度定律任何两种均匀材料组成的热电偶,热端为 T ,冷端为 T 0时的热电动势等于该热电偶热端为 T , 冷端为 T n 时的热电动势与同一热电偶热端为 T n ,冷端为 T 0时热电动势的代数和。
应用:对热电偶冷端不为 0°C 时,可用中间温度定律加以修正。
热电偶的长度不够时,可根据中间温度定律选用适当的补偿线路。
c 参考电极定律如果 A 、 B 两种导体 (热电极分别与第三种导体 C (参考电极组成的热电偶在结点温度为(T , T 0时分别为 E AC (T , T 0 , E BC (T , T 0 , 那么在相同温度下,又A 、B 两热电极配对后的热电动势为E AB (T , T 0= E AC (T , T 0 ﹣ E BC (T , T 0实用价值:可大大简化热电偶的选配工作。
在实际工作中, 只要获得有关热电极与标准铂电极配对的热电动势, 那么由这两种热电极配对组成热电偶的热电动势便可由上式求得,而不需逐个进行测定。
⑥误差因素:参考端温度受周围环境的影响。
措施:① 0°C 恒温法②计算修正法(冷端温度修正法③仪表机械零点调整法④热电偶补偿法⑤电桥补偿法⑥冷端延长线法3. 人们说, SMART 传感器代表着今后传感器发展的总趋势,为什么?(5分答:传感器在经历了模拟量信息处理和数字量交换这两个阶段后, 正朝着智能化、集成一体化、小型化方向发展,利用微处理机技术使传感器智能化是在 20世纪80年代新型传感器的一大进展,通常称之为 SMART 传感器。
它有如下功能和特点:①功能a 自补偿功能:如非线性、温度误差响应时间等的补偿。
b 自诊断功能:如在接通电源时自检。
c 微处理器和基本传感器之间具有双向通信功能,构成一死循环工作系统。
d 信息存储和记忆功能。
e 数字量输出和显示。
②优点:a 精度高, 可通过软件来修正非线性, 补偿温度等系统误差, 还可补偿随机误差,从而使精度大为提高。
b 有一定的可编程自动化能力。
包括指令和数据存储、自动调零、自检等。
c 功能广。
智能传感器可以有多种形式输出,通过串口、并口、面板数字控制数或 CRT 显示,并配打印机保存资料。
d 功能价格比大。
在相同精度条件下,多功能智能传感器比功能普通的传感器性能价格比大。
由此可见,智能(SMART 化设计是传感器传统设计中的一次革命,是世界传感器的发展趋势。
4. 简述电阻应变片式传感器的工作原理。
(4分答:电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应, 即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。
5. 什么是传感器静态特性?(4分答:传感器的静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。
6. 改善传感器性能的技术途径有哪些?(4分答:进行可靠性设计。
其典型的设计程序如下:首先是明确可靠性指标, 产品的可靠性指标应与产品的功能、性能一起被确定。
可靠性指标应符合产品的特点,它可以是单一的可靠性特征值, 也可以是由多个可靠性特征值构成的可靠性指标体系, 确定产品可靠性指标以后的可靠性设计程序依次:建立系统可靠性模型;可靠性分配;可靠性分析;可靠性预测;可靠性设计和评审;试制品的可靠性试验和最终的改进设计。
可靠性设计的原则是:首先要尽量简单,元件少、结构简单、工艺简单、使用简单、维修简单,其次是技术上成熟、选用合乎标准的原材料和元件、采用保守的设计方案。
对于看似先进但不够成熟的产品或技术应持慎重的态度。
采用局部失效不致对全局造成严重后果和预测可靠性高的方案。
7. 什么是系统误差?系统误差产生的原因是什么?如何减小系统误差?(6分答:当我们对同一物理量进行多次重复测量时, 如果误差按照一定的规律性出现,则把这种误差称为系统误差。
系统误差出现的原因有:①工具误差:指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。
②方法误差:指由于对测量方法研究不够而引起的误差。
③定义误差:是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差。
④理论误差:是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似的测量所引起的误差。
⑤环境误差:是由于测量仪表工作的环境(温度、气压、湿度等不是仪表校验时的标准状态,而是随时间在变化,从而引起的误差。
⑥安装误差:是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的误差。
⑺个人误差:是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所引起的误差。
减小系统误差的方法:①引入更正值法:若通过对测量仪表的校准, 知道了仪表的更正值, 则将测量结果的指示值加上更正值, 就可得到被测量的实际值。
②替换法:是用可调的标准量具代替被测量接入测量仪表, 然后调整标准量具, 使测量仪表的指针与被测量接入时相同, 则此时的标准量具的数值即等于被测量。
③差值法:是将标准量与被测量相减,然后测量二者的差值。
④正负误差相消法:是当测量仪表内部存在着固定方向的误差因素时, 可以改变被测量的极性,作两次测量,然后取二者的平均值,以消除固定方向的误差因素。
⑤选择最佳测量方案:是指总误差为最小的测量方案, 而多数情况下是指选择合适的函数形式及在函数形式确定之后, 选择合适的测量点。
8. 什么是传感器的可靠性?可靠性设计程序和原则是什么?(6分答:传感器的可靠性是指传感器在规定条件、规定时间, 完成规定功能的能力。
可靠性设计程序:①建立系统可靠性模型②可靠性分配③可靠性分析④可靠性预测⑤可靠性设计评审⑥试制品的可靠性试验⑦最终的改进设计可靠性设计原则:①尽量简单、组件少、结构简单②工艺简单③使用简单④维修简单⑤技术上成熟⑥选用合乎标准的原材料和组件⑦采用保守的设计方案9. 什么是传感器的失效?失效有哪几种?失效分析方法有哪几种? (6分答:产品丧失完成规定功能能力所有状态及事件的总和叫失效。
失效的分类:①按失效发生场合分:试验失效、现场失效②按失效的程度分:完全失效、局部失效③按失效前功能或参数变化的性质分:突然失效、退化失效④按失效排除的性质分:稳定性失效、间歇失效⑤按失效的外部表现分:明显失效、隐蔽失效⑥按失效发生的原因分:设计上的失效、工艺上的失效、使用上的失效⑦按失效的起源分:自然失效、人为失效⑧按与其它失效的关系分:独立失效、从属失效⑨按失效浴盆曲线上不同阶段分:早期失效、偶然失效、耗损失效等失效分析的方法:①失效模式、效应及危害度分析②工艺过程 FMMEA 及质量反馈分析③失效树分析方法三、分析、计算题:(24分1. 分析(线性电位器式传感器由于测量线路中的负载电阻 R L 带来的负载误差,并计算它与位移 x 之间的关系。
(8分答案略。
2. 分析下图所示自感传感器当动铁心左右移动(x 1, x 2发生变化时自感 L 变化情况。
已知空气气隙的长度为 x 1, x 2,空气隙的面积为 S ,磁导率为μ线圈匝数 W 不变。
(8分3. 测得某检测装置的一组输入输出数据如下:试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度(8分解 : b kx y += (b kx y i i i +-=∆22(i i ii i i x x n y x y x n k ∑-∑∑∑-∑=222 ( (i i i i i i i x x n y x x y x b ∑-∑∑∑-∑∑=代入数据求得 68. 0=k 25. 0=b 所以 25. 068. 0+=x y238. 01=Δ 35. 02-=Δ 16. 03-=Δ11. 04-=Δ 126. 05-=Δ 194. 06-=Δ%7535. 0%100max ±=±=⨯∆±=FS L y L γ拟合直线灵敏度 68. 0=k , 线性度±7%。
四 . 设计题(30分1. 利用所学知识,设计一套湿度传感器(包括敏感元件的选择、测量电路的设计、采用温度补偿及抗干扰措施。
(10分2. 设计一套智能测温传感器。
要求:测温范围-10~40℃, A/D转换为 10位数字(包括硬件和软件。