02202传感器与检测技术201410
02202传感器与检测技术201410
2014年10月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器与检测技术试卷(课程代码02202)本试卷共4页，满分l00分，考试时间l50分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号。
使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题一、单项选择题 (本大题共l2小题，每小题2分，共24分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。
未涂、错涂或多涂均无分。
1．按工作原理分类，下列传感器属于利用弹性体变形位移输出实现测量的是A．陀螺式传感器 B．电容式传感器C．压电式传感器 D．压阻式传感器2．传感检测技术锗能化的表现之一是A．自动调零和校准 B．装在针尖上的微型传感器C．用比较法进行动态标定 D．采用形状记忆合金制造传感器3．以下四种传感器，不是利用改变线圈自感实现测量的传感器是A．涡流式位移传感器 B．差动变压器式位移传感器C．压磁式压力传感器 D．变磁通式速度传感器4．传感器所应用的下列变换方式中无需考虑边缘效应的是A．压电式 B．电容式C．自感式 D．涡流式5．下列传感器可以测量磁场强度的是A．压电式传感器 B．电容式传感器C．自感式传感器 D．压阻式传感器6．对压电式传感器配用的前置放大器的输入阻抗值A．无要求 B．要很小C．要适中 D．要很大7．热电偶式温度传感器的工作原理是基于A．P—N结特性 B．热幅射特性C．热电动势特性 D．热电阻特性8．湿敏元件和用湿敏材料吸收空气中的水份而改变自身的A．热电动势 B．电阻值C．磁导率 D．电感值9．检测系统的噪声的定义是A．幅度太强的信号 B．未通过滤波器的信号C．造成仪器损坏的信号 D．任何不希望有的信号10．二阶有源低通滤波器和一阶有源低通滤波器相比，其主要特点是A．选择性更好，信号衰减较快 B．选择性更好，信号衰减较慢C．选择性更差，信号衰减较快 D．选择性更差，信号衰减较慢11．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差，上次采样值为0．312，本次采样值为0．303，则本次采样值应选为A．0．303 B．0．306 C．0．309 13．0．31212．数字信号的特征是A．时间上离散、幅值上连续 B．时间上连续、幅值上连续 C．时间上离散、幅值上离散 D．时间上连续、幅值上离散第二部分非选择题二、填空题(本大题共l2小题，每小题l分。
传感器与检测技术
传感器与检测技术山东省高等教育自学考试《传感器与检测技术》02202考试大纲第一部分学习过程评价部分考核大纲一、学习过程评价的课程性质及课程设置的目的、课程基本要求(一)课程性质与学习过程评价的设置目的传感器与检测技术是机电一体化工程专业的一门专业基础课。
本课程阐述如何利用传感器将机电一体化系统典型被测物理量转换成与之有确切对应关系并且容易检测、传输、处理的信号，通过计算机数据处理，得到有关被测系统的有用信息。
传感器与检测技术是机电一体化系统的关键技术之一。
“传感器与检测技术”是一门综合性、实践性很强的课程，在自学过程中必须做一定数量的基本实验，才能掌握课程的基本内容，培养考生分析问题和解决问题的能力。
考生应高度重视实验环节。
这是学习过程评价目的之一;另外，作一定数量的习题、思考题对学好本课程也非常必要，这是学习过程评价目的之二。
(二)学习过程评价基本要求考生在学习过程中进行必要的教学实验:(1)通过电阻应变式传感器实验，掌握电阻应变式传感器工作原理和输出特性。
(2)通过电感式传感器实验，掌握电感式传感器工作原理和输出特性 (3)通过电容式传感器实验，掌握电容式传感器工作原理和输出特性 (4)通过滤波器特性实验，了解无源滤波器和有源滤波器的类型、工作原理，掌握滤波器特性及其测试方法。
(5)通过压力传感器静态标定实验，掌握压力传感器静态标定方法，学习标定数据处理及传感器特性指标的计算。
(6)通过温度传感器校准实验，掌握温度传感器的使用方法和校准方法。
(7)通过振动测试实验，了解其固有频率、阻尼比及各阶振型的测试方法;了解非接触式和接触式测振传感器的特点;附加传感器质量对测试结果的影响;了解激振、测振系统的基本组成和选择。
(8)通过切削力测量实验，了解八角换车削测力仪的结构、应变片的粘贴和组桥方法以及测力仪工作原理掌握八角环测力仪的静态标定方法。
考生在学习过程中必须完成一定数量的习题、思考题。
二、学习过程评价的课程内容和考核要求(一) 实验内容与要求实验1 电阻应变式传感器实验。
传感器与检测技术课程标准
《传感器与检测技术》课程标准1.概述1.1课程的性质传感器是现代控制的基本工具，而检测技术则是控制过程获取信息的唯一手段。
《传感器与检测技术》是一门多学科交叉的专业课程，重点介绍各种传感器的工作原理和特性，结合工程应用实际，了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用，培养学生使用各类传感器的技巧和能力，掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法，了解传感器技术的发展动向。
1.2课程设计理念传感器与检测技术是集工程力学、自动控制原理、信号分析等多方面知识为一体的一门课程，其理论性、实践性、应用性较强。
为体现其特点本课程采用理论与实践紧密结合，分模块教学方法，并根据专业的不同，每一模块安排其对应的教学内容，由浅入深、逐步递进。
在教学过程中采用理论与实践教学相统一的专业教师授课，加大实践教学模式，增加学生的感性认识以提高学习兴趣。
学生通过本课程的学习达到：理解不同传感器的工作原理，常用的测量电路；能够对常用传感器的性能参数与主要技术指标进行校量与标定。
1.3课程开发思路本专业毕业生主要面向自动化设备生产企业和经营单位，从事一般自动化设备的装配、调试、检测和维修工作，以及电子产品、元器件的采购和销售工作。
也可以从事一些电工相关的行业。
分析岗位群对传感器与检测技术课程相关内容的要求确立课程的内容知识点。
2.课程目标本课程的培养目标是培养学生初步掌握检测技术的基本知识和应用。
培养学生使用各类传感器的能力。
使学生能够进一步应用传感器解决工程测控系统中的具体问题。
通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。
2．1知识目标（1）理解传感器的静态特性、动态特性与技术指标。
（2）掌握电阻传感器原理与应用。
（3）掌握电感传感器原理与应用。
（4）掌握电容传感器原理与应用。
（5）掌握光电（光纤、光栅）传感器原理与应用。
2202传感器与检测技术自考真题及复习资料
传感器与检测技术知识点整理DX代表单项选择题GN代表概念题JD代表简答题JS代表计算题（重点看不涉及数字的题（概念性的题）。
第1章：概述一、传感器的定义。
DX，GN工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。
二、传感器的分类。
DX，GN1.物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。
属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。
2.结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。
属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。
如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。
五套3.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器）三、传感器的特性与主要性能指标。
DX，GN，JS1.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。
（1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
（2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。
（3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。
2.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率，四、传感器及检测系统基本特性的评价指标与选用原则。
DX，GN，JD1.灵敏度（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数）（3）传感器灵敏度的选用原则。
①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围2.线性度（1）非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线)的程度。
3.稳定性（1）测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度) 4.精确度（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。
（2）传感器精确度的选用原则。
① 尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性 ② 对于定性试验，要求传感器的精密度高 ③ 对于定量试验，要求传感器的精确度高 ④ 传感器的精确度越高，价格越昂贵。
《传感器与检测技术》教学大纲
《传感器与检测技术》教学大纲课程代码:课程名称：传感器与检测技术英文名称：Sensor and Detecting Technology Experiment课程类型: 专业核心必修课总学时：32 授课学时：32 实验学时：0学分：2适用对象: 电子信息工程专业一、课程概述（一）课程性质《传感器与检测技术》是电子信息工程专业的一门重要的专业必修课。
本课程学习前，学生应修完相关前期课程，具备初步的电器电路知识，熟悉检测系统组成和基本工作原理，能进行汇编语言和C语言程序设计。
通过本课程的学习，使学生掌握常见传感器的工作原理、结构性能与特点；掌握常用传感器相应转换电路的原理，了解误差补偿方法、提高传感器工作性能的途径；掌握常用传感器和测量电路；了解各种传感器的典型应用。
为后续课程的学习，从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。
（二）课程基本理念本课程教学紧紧围绕工程测试测试需求，以“科学引领工程、工程引入教堂、教师在研究中教、学生在实践中学”的教学理念为主导，将系统、传感器和测试技术等内容集成-起，加强技术基础教学的综合性、系统性，以学科专业的应用为大背景，体现传感器及测试科学和技术的相互关联和完整性。
课堂教学注重知识的建构性、学习者的主导性以及学习的互动性，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和活跃思维。
（三）课程设计思路本课程围绕实现不失真测试这一问题，以测试系统特性-信号获取-信号加工和处理为主线，分三个大专题展开。
第一专题为传感器与测试技术理论基础，讲述了传感器和测试系统的概念、信号分析、数据处理和测试系统的基本特性。
第二专题为传感器原理及应用，重点讲述传感器的工作原理、分类结构、特性参数、测量电路及应用。
采用按照原理分类介绍几大类型的传感器，既便于学生理解传感器原理，又便于掌握同类传感器的共性及不同类传感器的不同特点。
第三专题为典型参量的测试。
传感器及检测技术课程标准
《传感器与检测技术》课程标准1. 概述1.1课程的性质传感器是现代控制的基本工具，而检测技术则是控制过程获取信息的唯一手段。
《传感器与检测技术》是一门多学科交叉的专业课程，重点介绍各种传感器的工作原理和特性，结合工程应用实际，了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用，培养学生使用各类传感器的技巧和能力，掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法，了解传感器技术的发展动向。
1.2课程设计理念传感器与检测技术是集工程力学、自动控制原理、信号分析等多方面知识为一体的一门课程，其理论性、实践性、应用性较强。
为体现其特点本课程采用理论与实践紧密结合，分模块教学方法，并根据专业的不同，每一模块安排其对应的教学内容，由浅入深、逐步递进。
在教学过程中采用理论与实践教学相统一的专业教师授课，加大实践教学模式，增加学生的感性认识以提高学习兴趣。
学生通过本课程的学习达到：理解不同传感器的工作原理，常用的测量电路；能够对常用传感器的性能参数与主要技术指标进行校量与标定。
1.3课程开发思路本专业毕业生主要面向自动化设备生产企业和经营单位，从事一般自动化设备的装配、调试、检测和维修工作，以及电子产品、元器件的采购和销售工作。
也可以从事一些电工相关的行业。
分析岗位群对传感器与检测技术课程相关内容的要求确立课程的内容知识点。
2.课程目标本课程的培养目标是培养学生初步掌握检测技术的基本知识和应用。
培养学生使用各类传感器的能力。
使学生能够进一步应用传感器解决工程测控系统中的具体问题。
通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。
2．1知识目标（1）理解传感器的静态特性、动态特性与技术指标。
（2）掌握电阻传感器原理与应用。
（3）掌握电感传感器原理与应用。
（4）掌握电容传感器原理与应用。
（5）掌握光电（光纤、光栅）传感器原理与应用。
2014年10月综改试点专业考试安排表
02243计算机软件基础（一）
电子工程
080705
11255自动控制原理（二）
02356数字信号处理
02354信号与系统
计算机网络
080709
02331数据结构
04735数据库系统原理
03716网络服务器、配置与管理
03142互联网及其应用
07870Java程序设计
软件工程
080720
2014年10月自考综改课程安排表
时间
10月18日（星期六）
10月19日（星期日）
10月20日（星期一）
课程
上午
9:00—11:30
下午
14:30--17:00
上午
9:00--11:30
下午
14:30--17:00
上午
9:00--11:30
下午
14:30--17:00
专业名称
本
科
工商企业管理
020202
艺术设计
（视觉传达设计方向）050437
07231数字影视合成
03521设计概论(一)
动画设计
050438
03432动画剧本创作
11733动画视听语言
机械制造及自动化
080302
01644单片机原理与接口技术
02207电气传动与可编程控制器（PLC）
02202传感器与检测技术
02211自动化制造系统
04442汽车概论
05838汽车维修技术
工程造价管理
082231
03305城市规划原理
19244工程招标与承包
04061建筑工程项目管理（一）
04231建设工程合同（FIDIC）条款
《传感器与检测技术》本科课程教学大纲(理论课)
《传感器与检测技术》本科课程教学大纲课程名称：传感器与检测技术课程编C072070码：开课单位：物理与电子科学学院开设学第六学期期：课程类型：专业核心类课程性选修质：总学时数：共 32 学时，其中讲授周学时232 学时数：适用专业：电子信息科学与技术课程学2分：先修课程：高等数学、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术。
参考教材：陈杰、黄鸿编《传感器与检测技术》（第二版），高等教育出版社， 2010一、课程的教学目标与任务本课程是电子类专业一门重要的职业技术课，通过本课程的学习，可以获得误差理论、传感器、自动检测工程应用方面的基本知识。
本课程的目标和任务是介绍传感器与检测技术综合应用，培养学生的综合技术应用能力，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，使学生走上工作岗位后能更好地提高研发、系统组成等方面的能力。
（限于学时，本书的第10-13 章可不讲授，留学生参阅，不作具体要求）。
二、本课程与其它课程的联系前导课程：高等数学、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术，后续课程：无三、课程内容及基本要求( 一 )传感器与检测技术概念(1 学时 )传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用。
1.基本要求熟练掌握传感器的组成和分类，了解传感器的发展动向及应用。
2.重点、难点重点：传感器与检测技术的目的和意义。
3.说明：课堂教学和现场认识教学相结合。
（二）传感器的特性（ 3 学时）（1）传感器的静态特性。
（2）传感器的动态特性及其响。
1.基本要求掌握传感器的静态特性（线性度、迟滞、重复性、灵敏度与灵敏度误差、分辨率与阈值、稳定性、静态误差），掌握传感器的动态特性（线性系统的传递函数、传感器的动态特性指标，动态响应分析的基本方法）。
2.重点、难点重点：传感器的静态特性与动态特性的性质。
难点：工艺计算与平面布置；微机联网控制系统。
3.说明：本章主要讲述传感器的特性，不涉及复杂的内容。
02202传感器与检测技术2004-2021
27．说明人工视觉系统中图像输入部分的功能。
28．简述结露传感器在磁带录像机中的应用情况。 29．简述利用算术平均值法进行数字滤波时的过程，并写出计算公式。
30．说明如图所示的周期矩形信号 x(t)与非周期矩形信号 x1(t)在频谱结构上的差 异和关系。
26．说明压磁元件的工作原理。
27．说明热电偶式温度传感器中间导体定律的实际应用意义。
29．简述理想运算放大器的特点。
30．试说明信号的均值、方差、均方值的物理含义。
四、计算题(本大题共 3 小题。每小题 8 分。共 24 分) 31．已知光栅式位移传感器的栅距为 0.01mm，标尺光栅和指示光栅的栅线夹角为 0.3°，
C．热电元件
D．光导摄像管
7．有源滤波器由运算放大器和 【 】
A．RC 网络组成
B．RL 网络组成
C．LC 网络组成
D．RLC 网络组成
8．发光二极管显示器的英文缩写为 【 】
A．LCD
B．LED
C．BCD
D．CRT
9．静电屏蔽的作用在于消除静电荷对测量仪器产生的 【 】
A．高次谐波干扰
B．放电干扰
8．下列温度传感器不属于非接触式温度传感器的是 【 】
A．亮度式温度传感器
B．全辐射式温度传感器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C．P-N 结温度传感器
D．比色式温度传感器
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°
10．变压器隔离电路中实现信号传递的途径是 【 】
A．漏电耦合
《传感器原理及检测技术》课程教学大纲
2
实验
2
实验报告
17
实验2.
实验2.传感器综合性检测实验
多传感器的综合检测实验，制订多源实时数据传输和控制协议，实现宿主机对多传感器的数据获取和实时控制检测
M2,M4
4
实验
2
实验报告
18
实验3.
实验3.传感器探究性应用实验
（1）实验准备阶段：查阅所使用的传感器的DataSheet资料和应用案例，复习单片机和编程工具的相关操作，确定应用场景并给出其原理框图，准备开题表。
M1
2
讲授
3
自学/作业
11
第9章
第9章热电式传感器
热电传感器工作原理，结构与测量电路，热敏电阻的导电机理，结构，特性与主要参数，测量电路及应用，热释电型温度传感器、半导体集成温度传感器介绍。
M1
3
讲授
3
自学/作业
12
第10章
第10章光电式传感器
光电式传感器的工作原理及基本组成，内光电效应、外光电效应，光敏二极管，光敏三极管，光电池等。
44
适用专业
物联网工程
授课语言
中文
先修课程
电路与模拟电子技术、数字逻辑电路
课程简介
（必修）
《传感器原理及检测技术》是物联网工程专业的一门专业课程。本课程主要研究各类传感器的机理、结构、测量电路和应用方法，内容包括传感器的基本概念及特性、电阻应变式传感器、电容传感器、压电式传感器、压阻式传感器、热电式传感器、磁电式传感器、光电式传感器、化学传感器、信号的放大调理及变换电路、传感器与微机接口技术等。课程特点是概念多、涉及面广、实用性强，是一门综合技术应用课程。
（2）实验实施阶段：要求结合应用场景和选择的传感器/单片机结合起来，形成一个具备一定应用价值的最小传感器系统。在这个过程中系统方案不限，硬件连接方式和软件环境配置不限，可以附加的自选动作不限。
20XX年10月自考02202传感器与检测技术试题及答案
20XX年10月自考02202传感器与检测技术试题及答案20XX年10月自考02202传感器与检测技术试题及答案20XX年10月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器与检测技术试卷(课程代码02202)本试卷共4页，满分100分，考试时间150分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号，使用毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题一、单项选择题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1．属于传感器频域动态特性指标的是A．超调量B．相位延迟C．响应时间D．稳定时间2．在不致引起传感器规定性能指标永久改变的条件下，允许超过传感器测量范围的能力被称为A．稳定性B．线性范围C．过载能力D．满量程输出4．金属振梁型压电陀螺工作时，换能元件应用了A．应变效应B．正压电效应C．逆压电效应D．正压电效应和逆压电效应5．直接输出模拟电压信号的压力传感器是A．谐振弦式压力传感器B．谐振膜式压力传感器C．谐振筒式压力传感器D．电涡流式压力传感器 6．属于接触式测温的温度传感器是A．石英温度传感器B．亮度式温度传感器C．比色式温度传感器D．全辐射式温度传感器7．电容式微量水分仪不具有的优点是A．体积小B．响应快C．测量范围宽D．绝对误差与含水率无关8．通过视觉传感器获得的明亮度信息，可借助模．数转换器数字化成4--．8比特，形成的数字图像的像素为A．4×4~64×64B．8×8~128x128 C．16Xl6~256X256 D．32X32~512×5129．若采样信号频谱中的最高频率分量为100Hz，那么在信号不失真的条件下，采样周期应选为A．4ms B．5ms C．6ms D．7ms第二部分非选择题二、填空题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。
《传感器与检测技术》课程标准
学时： 学分：传感器与检测技术》课程标准编写执笔人及编写日期：审定负责人及审定日期：1、课程定位和课程设计1.1课程性质与作用课程的性质本课程是电气、自动化、电子、测控专业的专业基础课程，是自动化专业的主干课程，必修课，电子、测控专业一般在第三学期开设，自动化专业一般在第四学期开设，电气专业在第五学期开设。
课程的作用本课程主要培养学生理解传感器的基本原理，掌握工业现场检测的基本技能，为学习后续课程及就业打下基础。
课程衔接在课程体系中，前导课程有《电工技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、 《单片机应用实训》等课程，需要学生具备电工技术、电子技术、单片机系统等方面知识和技能；后续课程有《计算机控制技术》、《自动化仪表及装置实训》、《毕业实践》等。
1.2课程设计理念与思路本课程具有一定的理论性，同时又有较强的实践性，结合课程的作用和教学目标，课程设计理念与思路如下几点：1.本课程是专业基础课，同时又兼有专业课的特点，课程设计时既要考虑为后续专业课程服务，强调理论性，又要考虑知识的现场应用，强调实用性。
所以在学习各类传感器时，一般重点是基本原理、调试和应用维护，对内部结构和电路设计只作一般要求。
2. 以生为本、因材施教充分考虑学生的实际情况，尤其是前导课程的掌握情况，在课程教学目标方面，要求掌握检测仪表的使用，检测系统的维护，对检测系统的设计不作要求。
考虑学生没有学习大学物理方面的知识，在课程内容上增加了温度、压力、流量等物理量的基本概念及检测方法。
3.按照“以职业能力为主线，以典型工作为载体，以真实工作环境为依托，以完整工作过程为行动体系”为要求，进行课程内容设计、教学模式设计、实施方案设计及考核评价体系设计。
课程编码： 课程类别：适用专业： 授课单位：2、课程目标2.1总体目标通过本课程学习，使学生在三个方面达到预期目标：熟悉常用传感器基本原理、结构，掌握现场物理量的检测方法，检测仪表及系统的安装、调试、运行和维护的基本技能，培养适应仪表检修和维护岗位、自动化生产线运行和维护岗位的职业素质。
《传感器与检测技术》教学大纲
《传感器与检测技术》教学大纲课程编号：02074010 课程类别：必修课适用专业：测控技术与仪器学时：44 学分：2.5大纲执笔人：卜树坡大纲审定人：孟毅男大纲审批人：一、课程性质、目的和意义传感器与检测技术现成为国家最重要的热门技术之一。
一个国家的现代化水平是用自动化水平来衡量，而自动化水平是用仪表及传感器的种类和数量多少来衡量，可见其在国民经济中占有极其重要的地位和作用。
传感器与检测技术向高可靠性、高智能化方向发展。
传感器与检测技术是测控专业一门主要技术基础课程。
它的基本任务是在已学模电、数电技术、物理学、电工学、计算机、自动控制等知识的基础上，学习各种几何量、机械量、热工量的测量原理、测量方法和测试系统的构成，培养学生掌握常见物理量检测的方法和仪器工作原理，具备根据具体测试对象、测试要求、测试环境选择合适测量原理和测量方法的能力，具备设计简单测试系统的能力。
为后续课程的学习，从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。
二、教学基本要求通过对本课程的学习，要求学生掌握各类传感器的工作原理、主要性能、特点和实际应用，能合理地选择各种传感器和进行初步工程设计和测量分析，以及了解和掌握检测技术的基本理论、误差理论及数据处理、传感器信息融合技术、智能传感器和现代检测系统等知识。
三、教学内容课程教学中，要求学生理解和掌握下列七章内容:第一章绪论1-1传感器的组成与分类1-2传感器技术的发展动向1-3检测技术的地位与作用1-4检测技术的发展趋势第二章测量误差理论2-1测量与测量误差的基本概念2-2测量误差的性质与基本规律2-3最佳估计值及其误差分析2-4测量不确定度及其评定重点：误差及精度的分析和计算难点：测量误差的分析第三章检测信号处理3-1 测量电桥3-2 测量放大器3-3 噪声信号处理3-4 微弱信号的处理重点：检测电路的分析和计算难点：仪表放大器电路的分析；噪声信号处理第四章常用传感器4-1 传感器的特性4-2 电阻应变式传感器4-3 电容式传感器4-4 电感式传感器4-5 电涡流式传感器4-6 压电式传感器4-7 磁电式传感器4-8 光电式传感器4-9 霍尔式传感器4-10 光纤式传感器4-11 超声波传感器4-12 微波传感器4-13 智能传感器4-14 其他传感器4-15 传感器的标定重点：电阻式传感器的基本原理、结构、转换电路和应用; 电感式传感器的基本原理、结构、转换电路和应用; 电容式传感器的基本原理、结构、转换电路和应用; 热电式传感器的基本原理、结构、转换电路和应用。
2014传感器及自动检测技术课程设计
2012级机电一体化专业《传感器与自动检测技术》课程设计一.学习目的《传感器与自动检测技术》课程设计是该课程的重要实践性环节,是机电一体化专业学生在传感器与检测技术方面的一次重要选型设计能力训练,为实现学生在完成总体培养目标和胜任日后专业工作方面具有重要作用。
主要培养学生选择应用各类传感器的能力,组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力,这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。
本课程设计的教学目的是:1.综合运用《传感器与自动检测技术》及相关课程的理论知识进行项目设计训练,以进一步巩固和扩展相关理论知识点。
2.学习和掌握传感器与自动检测技术项目设计的基本方法与步骤,锻炼学生根据项目要求进行方案设计、传感器选型及接口电路设计能力,培养学生解决具体项目问题的解题思路和工程方法。
3.提高学生在电路制作、系统调试及误差分析及补偿等机电一体化设计方面的动手技能。
二.任务分配本次课程设计原则按每二人或三人一小组,每班共20组,小组成员自由组合,由各班学习委员提供各小组成员名单。
三.设计说明本次课程设计为多课题设计模式,每个小组分别分别完成两个课题设计,其中一个是工业温度控制系统设计,一个课题是在20个传感器课题中抽签选择一个。
通过两个课题设计,设计成果为两套检测系统实物和两份课程设计说明书。
以下就两个课题设计说明如下:A.工业温度控制系统采用东崎仪表的AI708高精度温控仪表为主控制器,通过K型热电偶或Pt100热电阻采集温度,自动控制150W加热棒进行加热,以实现温度自动控制。
B.25选1控制系统在25个课题中抽签选择一个,进行方案确定、传感器选型、电路制作及调试,以具体实现设计任务。
每份课程设计说明书需包括以下内容:1.提出两种以上检测方案,并就两种方案的检测原理及优劣性讨论2.通过参数比较,确定选定方案中的传感器型号3.设计电路原理图,并详细说明检测工作过程4.课题实际功能说明5.设计缺陷及后续可扩充功能6.设计总结在设计说明书中,尚需以下附件:1.电路原理图2.设计接线图3.设计进度计划表,需有序号、内容、负责人、预计进行时间、实际进行时间等4.设计零件清单及成本表传感器制作实物要求:1.采用万能焊接2.背面只能有焊线3.电子零件及跳线全部在正面4.线路清楚简洁除万用表、电烙铁、焊锡丝、导线、插板、螺丝刀外,其他电子零件请同学们自备四.考核说明本次课程设计满分为100分,占课程总成绩的40%。
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2014年10月高等教育自学考试全国统一命题考试
传感器与检测技术试卷
(课程代码02202)
本试卷共4页，满分l00分，考试时间l50分钟。
考生答题注意事项：
1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号。
使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题
一、单项选择题 (本大题共l2小题，每小题2分，共24分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”
的相应代码涂黑。
未涂、错涂或多涂均无分。
1．按工作原理分类，下列传感器属于利用弹性体变形位移输出实现测量的是
A．陀螺式传感器 B．电容式传感器
C．压电式传感器 D．压阻式传感器
2．传感检测技术锗能化的表现之一是
A．自动调零和校准 B．装在针尖上的微型传感器
C．用比较法进行动态标定 D．采用形状记忆合金制造传感器
3．以下四种传感器，不是利用改变线圈自感实现测量的传感器是
A．涡流式位移传感器 B．差动变压器式位移传感器
C．压磁式压力传感器 D．变磁通式速度传感器
4．传感器所应用的下列变换方式中无需考虑边缘效应的是
A．压电式 B．电容式
C．自感式 D．涡流式
5．下列传感器可以测量磁场强度的是
A．压电式传感器 B．电容式传感器
C．自感式传感器 D．压阻式传感器
6．对压电式传感器配用的前置放大器的输入阻抗值
A．无要求 B．要很小
C．要适中 D．要很大
7．热电偶式温度传感器的工作原理是基于
A．P—N结特性 B．热幅射特性
C．热电动势特性 D．热电阻特性
8．湿敏元件和用湿敏材料吸收空气中的水份而改变自身的
A．热电动势 B．电阻值
C．磁导率 D．电感值
9．检测系统的噪声的定义是
A．幅度太强的信号 B．未通过滤波器的信号
C．造成仪器损坏的信号 D．任何不希望有的信号
10．二阶有源低通滤波器和一阶有源低通滤波器相比，其主要特点是
A．选择性更好，信号衰减较快 B．选择性更好，信号衰减较慢
C．选择性更差，信号衰减较快 D．选择性更差，信号衰减较慢
11．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差，上次采样值为
0．312，本次采样值为0．303，则本次采样值应选为
A．0．303 B．0．306 C．0．309 13．0．312
12．数字信号的特征是
A．时间上离散、幅值上连续 B．时间上连续、幅值上连续 C．时间上离散、幅值上离散 D．时间上连续、幅值上离散
第二部分非选择题
二、填空题(本大题共l2小题，每小题l分。
共12分)
请在答题卡上作答。
13．在相同工作条件下，对同一被测量进行了多次连续测量，所得结果的分散范围较小。
这表明所选用传感器的_______较好。
14．在时域内，研究传感检测系统的动态特性时，常用_______信号作为激励。
15．电位计式位移传感器的电压灵敏度与电位计的电源电压和电位计电阻元件的_______有关。
16．电阻应变片的电阻相对变化率不仅与应变灵敏系数成正比，而且与_______成正比。
17．利用莫尔条纹效应可以制成 ________式位移传感器。
18．在感应同步器中，鉴相型测量电路根据感应电动势的 ________来鉴别位移量。
19．绝对湿度是指一定大小空间中_______的绝对含量。
20．热电阻式温度传感器是_______式温度传感器。
21．A／D转换器的输出为8位，最大输入信号为5V，则转换器能分辨出的最小输入电压信号为________。
22．检测系统中的微机接口是将被测的模拟量经过______、放大器、采样保持器、A／D 转换后输入微型计算机。
23．用磁带记录器以速度"记录信号，以4v速度重放并对信号进行频率分析，那么实际频率与分析频率的比率为_______。
24．概率密度函数描述了信号对指定_______的取值机会。
三、问答题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)
请在答题卡上作答。
25．用框图表示传感器的组成原理，并简要说明各部分的作用。
26．在光栅式位移传感器中，光路系统选择的依据是什么?有哪几种光路系统?
27．说明人工视觉系统中图像处理部分的作用。
28．采用热电偶测量温度时，为什么要对参考端温度进行处理?常用的方法有哪些?
29．简述热敏电阻式湿度传感器的工作机理。
30．简述二极管解调器的工作特点。
四、计算题(本大题共3小题，每小题8分，共24分)
请在答题卡上作答。
31．某平行极板电容式传感器的圆形极板半径r=6mm，工作初始间隙，介质为空气，其介电常数为。
(设传感器的灵敏度为)
(1)时，电容的变化量为多少pF?
(2) 如测量电路的灵敏度，读数仪表的灵敏度时，
读数仪表的变化量为多少格?
32。
四倍细分电路在2秒钟内获得脉冲75个，已知光栅栅距为50线／mm，求此时间内主光栅的移动距离以及此光栅位移传感器的分辨力。
33．周期半波整流正弦信号x(t)如图所示，试计算其均值、均方值及方差。
五、应用题(本大题共2小题，每小题8分，共l6分)
请在答题卡上作答。
34．如图所示，车刀为矩形断面，切削力可分解为
(1)当利用两个应变片组成四臂电桥，实现对垂直分力的测量时，试用简图表示如何
布置应变片?绘制出桥式电路(要求不受干扰)。
(2)设计一个切削力测量系统，用框图说明各环节作用，要求系统有计算机和显示器。
35.图中给出了一种并联式测温电路，其中为感温热电阻，为常值电阻，
为恒流源供电电流，为输出电压。
温度为时，的电阻值为；
若测温范围，输出电压的范围是lV～5V，试计算工作电
流和常值电阻。