测试与传感技术习题
智慧树知到答案 检测与传感技术章节测试答案
第一章单元测试1、单选题：传感器主要完成两个方面的功能：检测和（）选项：A:感知B:测量C:转换D:信号调节答案: 【转换】2、单选题：下列哪个不是传感技术的发展趋势（）选项：A:分立化B:多功能化C:数字化D:网络化答案: 【分立化】3、单选题：物联网的普遍应用可以体现出传感器发展趋势的哪一种？（）选项：A:新材料和微型化B:网络化和数字化C:数字化和微型化D:网络化和分立化答案: 【网络化和数字化】4、单选题：下列测试对象属于非电参量的是（）选项：A:电压B:速度C:电阻D:功率答案: 【速度】5、单选题：关于传感器的发展，下列说法不正确的是（）选项：A:新材料有利于传感器小型化B:新材料、新工艺使得传感器技术越来越成熟C:现代传感器朝着光机电一体化的方向发展D:金属材料、半导体材料、光纤材料、纳米材料都是传统传感器材料答案: 【金属材料、半导体材料、光纤材料、纳米材料都是传统传感器材料】6、单选题：关于物联网，下列说法不正确的是（）选项：A:要能发送和接收数据B:物联网就是物物相连的互联网C:在世界网络中有可被识别的多个编号D:遵循物联网的通信协议答案: 【在世界网络中有可被识别的多个编号】7、单选题：信号检测系统就是将传感器接收信号通过（）、放大、解调、A/D转换得到所希望的输出信号，这是基本检测系统中共同使用的技术选项：A:整流B:检测C:滤波D:信号转换答案: 【信号转换】8、单选题：下列哪一类传感器不是按传感器的功能分类的（）选项：A:智能传感器B:多功能传感器C:单功能传感器D:复合型传感器答案: 【复合型传感器】9、多选题：传感技术的作用主要体现在( )选项：A:传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分B:传感技术在系统安全经济运行监测中得到广泛应用C:传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步D:传感技术是产品检验和质量控制的重要手段答案: 【传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分;传感技术在系统安全经济运行监测中得到广泛应用;传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步;传感技术是产品检验和质量控制的重要手段】传感技术的研究内容主要包括：( )选项：A:信息获取B:信息处理C:信息转换D:信息传输答案: 【信息获取;信息处理;信息转换】第二章单元测试1、单选题：重复性表明的是在( )输出-输入特性曲线不重合的程度。
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A绝对值相同且符号相反
B绝对值相同且符号相同
C绝对值相同符号相反
D绝对值相同符号相同
纠错
正确答案C
解析
知识点
测试与传感技术作业题
8.
无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为( )
（2分）
A 0°
B 90°
C 180°
D不定值
E一定和信号的绝对均值成比例
纠错
正确答案 A,D
解析
知识点
测试与传感技术作业题
3.
周期信号的强度以( )来表达。
（4分）
A峰值
B绝对均值
C方差
D有效值
E平均功率
纠错
正确答案 A,B,C,D
解析
知识点
测试与传感技术作业题
4.
非周期信号的幅值谱|X(f)|和周期信号的幅值谱|Cn|很相似,但两者是有差别的。其差别突出表现在( )
18.
概率密度函数提供了随机信号( )的信息。
（2分）
A沿频率轴分布
B沿幅值域分布
C沿时域分布
D沿尺度分布
纠错
正确答案B
解析
知识点
测试与传感技术作业题
19.
应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（ ）
（2分）
A应变式温度传感器件的温度系数变化。
B应变式温度传感器件的测量部分引起的。
C应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。
已知模拟量的最大幅值为±5V，现要求A/D转换器的输出最大误差≤0.5mV，应选用下列哪一种A/D转换器( )
（2分）
A 8位
B 10位
传感器与检测技术考试试题
传感器与检测技术考试试题一、选择题（每题 2 分，共 30 分）1、以下哪种传感器可以用于测量温度？（）A 电容式传感器B 电感式传感器C 热电偶传感器D 压电式传感器2、电阻应变片式传感器的工作原理是基于（）A 电阻应变效应B 压阻效应C 热电效应D 霍尔效应3、下列属于模拟式传感器的是（）A 编码器B 光栅C 电位器D 光电开关4、能够测量微小位移的传感器是（）A 电涡流传感器B 超声波传感器C 光电编码器D 霍尔传感器5、电容式传感器的测量范围一般比较（）A 大B 小C 适中D 不确定6、以下哪种传感器常用于测量压力？（）A 光纤传感器B 磁敏传感器C 应变式传感器D 气敏传感器7、电感式传感器可以分为（）A 自感式和互感式B 变磁阻式和涡流式C 以上都是D 以上都不是8、光电传感器是基于（）A 光电效应B 电磁感应C 压电效应D 热电效应9、测量精度最高的传感器是（）A 电容式传感器B 电感式传感器C 光栅传感器D 超声波传感器10、以下哪种传感器适合测量高速旋转物体的转速？（）A 磁电式传感器B 电容式传感器C 热电偶传感器D 压电式传感器11、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 分辨率越高D 稳定性越好12、检测系统的静态特性指标不包括（）A 线性度B 重复性C 频率响应D 灵敏度13、对传感器进行动态校准的主要目的是确定传感器的（）A 静态特性参数B 动态特性参数C 精度等级D 重复性14、以下哪种干扰属于机械干扰？（）A 振动B 电磁辐射C 温度变化D 噪声15、减小检测系统测量误差的方法不包括（）A 选用精度高的传感器B 增加测量次数C 采用数字滤波技术D 降低系统灵敏度二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、传感器通常由_____、＿____和_____三部分组成。
2、热电偶产生热电势的条件是_____和_____。
3、光电式传感器将_____转换为_____。
吉大14秋学期《测试与传感技术》在线作业二答案
B.正确
?
正确答案：B
10.云母片的相对介电常数为空气的10倍。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
11.组合测量是指被测量的最后结果必须经过求解联立方程组才能得到的测量。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
12.热电式传感器是将温度变化转换为电量变化的元件。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
13.互感式传感器是把测量的变化转换为变压器互感器的变化。（）
B.正确
?
正确答案：A
2.压电材料受力产生电荷后，需要由镀附在表面的电极完成传输。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
3.超声波传感器是利用超声波在超声场中的物理特性而实现信息转换的装置。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
4.连续时间信号也称为模拟信号。（）
错误
B.正确
?
正确答案：B
5.传感器的作用是将被测信号转换为适合系统进行后续处理的电信号。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
14.按照其用途，传感器可分类为：压力敏和力敏传感器，位置传感器，液面传感器，能耗传感器等。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
15.传感器动态标定的目标是确定传感器的静态特性参数。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
16.传感器按材料的晶体结构分为：单晶、多晶、非晶材料传感器。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
《测试与传感技术》复习指导与综合练习答案
第二部分综合练习一．填空题1．从不同角度考察，测量方法有不同的分类，但常用的具体测量方法有零位法、偏差法和微差法等2．系统误差是有规律可循的，因此可通过实验的方法或引入修正值的方法子以修正，也可重新调整测量仪表的有关零部件来消除。
3．精确度是精密度和准确度两者总和，是反映测量仪表优良程度的综合指标。
4．若测量列中不包含系统误差和粗大误差，则该测量列中的随机误差一般具有以下特征：即：集中性、对称性、有界性。
5．传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
6．传感器的静态特性主要以线性度、迟滞、重复性、分辨力、灵敏度和稳定性表征。
7．变换力的弹性敏感元件的形式有实心圆柱体、空心圆柱体、矩形柱、等截面团环、等截面悬臂梁、等强度悬臂梁、扭转轴等。
8．变换压力的弹性敏感元件，通常是弹簧管、波纹管、等截面薄板、膜片、膜盒、薄壁圆筒、薄壁半球等。
9．电阻传感器的基本原理是将各种被测非电量转为对电阻的变化量的测量，从而达到对非电量测量的目的。
10．应变式传感器由电阻应变片和测量电路两部分组成。
电阻应变片是一种能将被测量件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件；而测量线路则进一步将该电阻阻值的变化再转换成电压或电流的变化，以便显示或记录被测的非电量的大小。
11．常用的热电阻有：铂热电阻和铜热电阻。
12．热敏电阻是利用半导体的电阻值随着温度变化的特点制成的一种热敏元件，它的主要应用有：（1）热敏电阻测温；（2）热敏电阻用于温度补偿；（3）过热保护。
13．电感式传感器的主要缺点是：（1）灵敏度、线性度和测量范围相互制约；（2）传感器频率响应较慢，不宜于快速动态测量；（3）传感器线团供电电源的频率和振幅稳定度均要求较高。
14．自感式传感器是利用自感量随气隙而改变的原理制成的，用来测量位移，它主要由线圈、铁芯、衔铁及测杆(或转轴)等组成。
自感式传感器常见的形式有变隙式、变截面式、螺线管式和差动式四种。
15．自感式电感传感器的转换电路有调幅、调频、调相电路，用得较多的是调幅电路，调频、调相电路用的较少。
电子科大15春《测试与传感技术》在线作业2答案
15春《测试与传感技术》在线作业2
一、单选题（共20 道试题，共100 分。
）
1. 两个压电元件相并联与单片时相比说法正确的是（D）
A. 并联时输出电压不变，输出电容是单片时的一半
B. 并联时输出电压不变，电荷量增加了2倍
C. 并联时电荷量增加了2倍，输出电容为单片时2倍
D. 并联时电荷量增加了一倍，输出电容为单片时的2倍
正确答案：D
2. 下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（）。
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
正确答案：B
3. 用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（）。
A. 接线方便
B. 减小引线电阻变化产生的测量误差
C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响
D. 减小桥路中电源对热电阻的影响
正确答案：B
4. 制造霍尔元件的半导体材料中，目前用的较多的是锗、锑化铟、砷化铟，其原因是这些（）。
A. 半导体材料的霍尔常数比金属的大
B. 半导体中电子迁移率比空穴高
C. 半导体材料的电子迁移率比较大
D. N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件
正确答案：D
5. 电容式传感器做成差动结构后，灵敏度提高了（）倍
A. 1
B. 2
C. 3
D. 0
正确答案：A
6. 电感式传感器的常用测量电路不包括（）。
A. 交流电桥
B. 变压器式交流电桥。
测试与传感技术习题
5. 答：光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应 工作的光电元件。它的重要特性是在无光照时阻值非常大， 相当于断路，有光照时阻值变得很小，相当于通路。在工业 应用中主要就是通过光的变化来各种电路的控制。
6. 什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测 温原理。 7. 现用一支镍铬-康铜(E)热电偶测温。其冷端温度 为30℃，动圈显示仪表(机械零位在0℃)指示值为 400℃，则认为热端实际温度为430℃，对不对?为什 么?正确值是多少? 8. 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? 9.请简述光电式烟雾传感器工作原理
测试与传感技术习题
用于整本书的整体复习
第一章
主要内容 1. 测试原理及基本内容 2. 测试技术的典型应用
第一章
1. 测试技术是
和
的总称，依靠一定的科学
技术手段定量地描述事物的状态变化和特征。
2. 什么叫电测法？
3. 电测法的优点
4. 测试技术研究的主要内容？
参考答案：
6. 答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一 个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回 路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的 材料及两接点的温度有关。热电偶测温就是利用这种热电效 应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就 能测量温度。 7. 答：不对，因为仪表的机械零位在0℃，正确值为400℃。 8.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。
传感器与测试技术复习题与答案
传感器与测试技术习题及答案1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？4．某位移传感器，在输入量变化5 mm 时，输出电压变化为300 mV ，求其灵敏度。
5. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV 、S3=5.0mm/V ，求系统的总的灵敏度。
6．什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？7、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。
8、 应变片产生温度误差的原因及减小或补偿温度误差的方法是什么？9、钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm 2。
试求 10、如图所示为等强度梁测力系统，1R 为电阻应变片，应变片灵敏度系数05.2=k ，未受应变时Ω=1201R ，当试件受力F 时，应变片承受平均应变4108-⨯=ε，求（1）应变片电阻变化量1R ∆和电阻相对变化量11/R R ∆。
（2）将电阻应变片置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ，求电桥输出电压是多少。
（a ）（b ） 图等强度梁测力系统11、单臂电桥存在非线性误差，试说明解决方法。
12、某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV;t →∞时，输出为100mV;在t=5s 时，输出为50mV,试求该传感器的时间常数。
13. 交流电桥的平衡条件是什么？14．涡流的形成范围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影 响?15．涡流式传感器的主要优点是什么?16．电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？17．某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径)(4mm r =，工作初始极板间距离)(3.00mm =δ，介质为空气。
问：（1）如果极板间距离变化量)(1m μδ±=∆，电容的变化量C ∆是多少？（2）如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =，读数仪表的灵敏度52=k （格／mV ）在)(1m μδ±=∆时，读数仪表的变化量为多少？18．寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度，它的变化为虚假信号影响传感器的精度。
传感器与检测技术两百道
1、己知某温度传感器为时间常数T =3s的一阶系统，当受到突变温度作用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为() sA、3B、1C、1.2D、1/3答案内容：C ；2、下列传感器中的不属于结构型传感器的是()A、扩散硅压阻式压力传感器。
B、线绕电位器式传感器。
C、应变片式压力传感器。
D、金属丝式传感器。
答案内容：A；3、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是()。
A、应变式传感器B、化学型传感器C、压电式传感器D、热电式传感器答案内容：B；4、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。
其中，典型的传感器智能化结构模式是()。
A、传感器+通信技术B、传感器+微处理器C、传感器+多媒体技术D、传感器+计算机答案内容：B；5、（本题为多选题）传感技术的研究内容主要包括：()A、信息获取B、信息转换C、信息处理D、信息传输答案内容：ABC；6、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间称为()。
A、延迟时间B、上升时间C、峰值时间D、响应时间答案内容：B；7、传感器的下列指标全部属于静态特性的是()。
A、线性度、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性、稳态误差C、迟滞、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性答案内容：C；8、传感器的下列指标全部属于动态特性的是()。
A、迟滞、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性C、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性答案内容：B；9、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（）。
、载流子类型。
D、载流子浓度；C、电功率；B、磁场；A．答案内容：ABCD；10、在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为( )。
A、组合测量.B、静态测量C、等精度测量D、零位式测量答案内容：C；11、下列传感器中的物性型传感器的是()A、扩散硅压阻式压力传感器。
吉大14秋学期《测试与传感技术》在线作业一答案
B.正确
?
正确答案：B
5.单次随机误差是偶然因素造成的。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
6.随机信号的功率谱分析分为自谱和互谱。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
7.有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
8.误差分配是指总误差确定后，求各环节的误差。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
13.当电桥的供桥电压为交流电压时，电桥的转换电路为交流电路。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
14.迟滞是指传感器在正行程和反行程之间，输入/输出曲线的不重合程度。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
15.应变片一般用电桥作为转换电路。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
A.绝对误差
B.相对误差
C.基本误差
D.粗大误差
?
正确答案：D
4.电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象叫做（）。
A.电阻丝的应变效应
B.电阻丝的传感效应
C.电阻丝的发热效应
D.电阻丝的膨胀效应
?
正确答案：A
5.利用（）制成的光电铝件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。
A.压电效应
A.错误
B.正确
?
正确答案：B
9.云母片的相对介电常数为空气的10倍。（）
A.错误
B.正确
?
正确答案：A
10.绝缘电阻是指应变片的引线与被测试件之间的电阻值。（）
测试与传感技术试题
测试与传感技术试题及答案一、埴空题[每空2分．共26分）1．铁磁材料在外力的作用下，内部产生应变，从而产生应力，导致各磁畴间的界限发生移动，各个磁畴的磁化强度矢量转动，破坏了平衡状态，使材料的总磁化强度随之发生变化，这种现象称为——。
2．用于检测的超声波换能器有——、磁致伸缩型、电磁型、有振板型和弹性表面波型等。
3．当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，这种现象叫做——·4．在自动化探伤中，声源和工件之间有相对运动，由缺陷反射回来的超声波的频率将与声源发射超声波的频率有所不同，这种现象即为———兰——，由此效应引起的频率变化称为——。
5．应变片由——、——及覆盖片三部分组成。
——两头焊有引出线，作连接测量导线用。
6．传感器在正(输人量增大)反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为——，它一般由实验方法测得。
7．某些晶体沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变：晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象叫。
反之，如对晶体施加电场，晶体将在一定方向上产生机械变形；当外加电场撤去后，该变形也随之消失。
这种现象称为——，也称作电致伸缩效应。
8．超声波探伤作为无损探伤的主要手段，在工业检测中应用十分广泛，常用的超声波探伤方法有共振法、——和脉冲反射法等。
9．电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象叫做二、选择题：选择正确的答案，将其对应的字母填入横线处。
(每空2分，共26分)1．声波在介质中传播的速度称为声速。
对于不同波型的超声波，其传播速度——A．不同B．相同C成线性关系D．纵波的声速约是横波的一半2．．是测试系统的第一个环节，将被测系统或过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。
A 敏感元件B．转换元件C传感器D．被测量3．当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质时，若其方向不垂直于界面，将产生声波的反射、折剔·及——现象。
传感器与测试技术.
传感器与测试技术一、判断题1、传感器是与人感觉器官相对应的原件。
B 错误2、敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
A 正确3、信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理。
A 正确4、传感元件把各种被测非电量转换为R,L,C的变化后，必须进一步转换为电流或电压的变化，才能进行处理，记录和显示。
A 正确5、弹性敏感元件在传感器技术中有极重要的地位。
A 正确6、敏感元件加工新技术有薄膜技术和真空镀膜技术。
B 错误2、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。
A 正确4、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。
A 正确5、选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。
B 错误6、用一阶系统描述的传感器，其动态响应特征的优劣也主要取决于时间常数τ，τ越大越好。
B 错误7、一阶装置动态特性的主要参数是时间常数，一般希望它越大越好。
B 错误8、LTI系统的灵敏度是时间的线性函数。
B 错误9、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。
B 错误10、无论何种传感器，若要提高灵敏度，必然会增加非线性误差。
B 错误11、幅频特性优良的传感器，其动态范围大，故可以用于高精度测量。
B 错误12、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。
B 错误13、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的，基准直线不同，所得出的线性度就不一样。
A 正确14、外差检测的优点是对光强波动和低频噪声不敏感。
A 正确15、传感器在稳态信号作用下，输入和输出的对应关系称为静态特性；在动态的信号作用下，输入和输出的关系称为动态特性。
A 正确16、传感器动态特性的传递函数中，两个各有G1(s）和G2(s)传递函数的系统串联后，如果他们的阻抗匹配合适，相互之间仍会影响彼此的工作状态。
B 错误17、对比波长大得多的长度变化，物理扰动P随时间变化的速率与振荡频率f成正比。
测试与传感技术习题答案
要求装置指示值的幅值误差小于 2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果 被测参数的周期是 2s 和 5s，问幅值误差是多少？（部分同学计算错误，或者公 式运用错误，计算错误较多） 解：(1)一阶系统有
A( f )
现有
=0.5，幅度误差小于 2%，则 A(f)>0.98,可以得到 <0.406rad/s,
，结果约等于
位变到 240 单位，求当 t=0.35s，0.7s，2s 时的仪表视值分别为多少?（部分同学 计算时没有加初值 25，还有些同学计算 2s 时，认为时间大于 5 240，有待商榷） 解：对于一阶测试系统的阶跃响应函数为：
yu (t ) 1 e
t
输入由 25 单位变到 240 单位，则
1 1 ( ) 2
即 f<0.0646HZ. (2)对被测信号： 周期为 2S，f1=0.5HZ, A(f1)=0.537，幅度误差为 46.3%。 周期为 5S，f2=0.2HZ, A(f2)=0.847, 幅度误差为 15.3%。 【1.35S）测量阶跃信号，输出由 25 单
Y 25 ( 240 25)(1 e )
则当，t=0.35s，计算可得 t=0.7s， 计算可得 t=2s， 计算可得 Y=160.88 Y=210.98 Y=239.28 （一倍 ） （两倍 ） （大于 5 倍
t
）
第一次作业答案（第一章【1】题，第二章【1】 、 【3】 、 【12】 ） 第一章 【1】 、举例说明什么是测试。 （部分同学没有举例） 答：测试的含义是具有实验性质的测量，是测量与实验的综合。例如对汽车舒适 性进行测试，需要进行汽车乘坐舒适性台架实验，并测量其座椅处的加速度，作 为衡量舒适性的指标，这样一整套过程称为测试。 第二章 【1】为什么希望测试系统是线性系统？ 答：因为线性系统才能保证测试结果不失真，才能真实的反映测试情况。
测试与传感器技术试题库及答案
测试与传感器技术试题1一、判断题判断下列各题,正确的在题干后面的括号内打A“√”,错误的打B“×”;每小题2分,共10分记录仪可记录任何频率的信号; B2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数; A3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出; A4.瞬态信号的频谱一定是连续的; A5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定; B二、单项选择题在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内;每小题2分,共10分1.信号xt=sin2t+1+cost/3是AA.周期信号B.非周期信号C.瞬态信号D.随机信号2.用共振法确定系统的固有频率时,在有阻尼条件下, 频率与系统固有频率一致;A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自由振动3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是 AA.电荷放大器D转换器C.相敏检波器D.滤波器4.温度误差的线路补偿法是利用电桥 C 实现的;A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M BA.始终保持不变B.随被测位移的变化而变化C.不随被测位移的变化而变化D.随线圈电流的变化而变化三、填空题每空1分,共30分1.若位移信号xt=Acosωt+ψ,则其速度信号的振幅为___AW_____,加速度信号的振幅为______AW2__;2.利用数字频率计测量振动频率时,一般对低频信号测________,高频信号测________;3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱;4.用共振法确定系统的固有频率时,由于测量的振动参数不同,存在着________共振频率,________共振频率,________共振频率;5.高频情况下,多采用___压电式____测力传感器来测量激振力,而且在实验前需对测力系统进行____标定____;6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时,质量块产生一可变力作用在压电晶片上,由于___压电_____效应,在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生;7.阻抗头由两部分组成,一部分是___力_____传感器,一部分是_加速度_______传感器;它是用来测量驱动点__阻抗______的;8.阻容式积分电路中,输出电压从_电容C_______两端取出,RC称为__积分______时间常数,RC值越大,积分结果越__准确______,但输出信号___越小_____;9.光线示波器的关键部件是________,通过它,可将按一定规律变化的________信号,转换成按同样规律变化的________摆动信号,从而记录测量结果;10.热电偶的热电势由________和________两部分组成;11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______;12.具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为________;13.长度计量光栅是利用_莫尔条纹_______来进行位移量的测量的,它具有_位移放大_______和_平均光栅误差_______的作用;四、简答题每小题5分,共20分1.为什么使用压电式传感器时必须配用阻抗变换器2.简述金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同3.简述电动式激振台的基本构造和工作原理;4.简述磁带记录仪的功能特点;五、计算题每小题10分,共30分1.求指数函数xt=Ae-at a>0,t≥0的频谱；画出幅频图;2.已知一阶系统的频率响应为Hjω=11+0.35jω,用该装置去测周期分别为1S,2S,5S的正弦信号,问它们的幅值误差各为多少3.已知被测应变εt=A+Bcos10t,电桥输入电压为u i t=U i cos1000t,采用半桥差动工作方式,试求1电桥输出信号的表达式,并说明该信号是什么波形；2画出该信号的幅频图;测试与传感器技术试题2一、判断题判断下列各题,正确的在题干后面括号内打“√”,错误的打“╳”;每小题2分,共10分1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的;2.传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换;3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量;4.具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为 0=M K;5.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度;二、单项选择题在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内;每小题2分,共10分1.下列传感器可实现非接触测量的是 C 传感器;A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度D.电阻应变式2.描述周期信号频谱的数学工具是 AA.傅立叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.三角函数3.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为 BA.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线4.要使装置的输出波形形状不失真,须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后 DA.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比5.使用数字频率计测量信号时,在情况下测周法比测频法合理;A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定三、填空题每空1分,共20分1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的________;2.热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的________和同一导体两端处于不同温度时的________;3.直流电桥中________接法的灵敏度最高;4.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的________相等,且相对桥臂阻抗的相角________相等;5.光线记录仪的振动子的输入信号只能是________;6.单位脉冲信号的幅值频谱是________;7.半导体应变片的工作原理是基于________效应;8.随机信号xt的均值定义为μ=________;9.若稳定振动位移信号为xt=Asinωt+θ,则其稳定振动速度信号为vt=________,加速度信号的振幅为________;10.用强迫振动法激励系统,当系统加速度幅值达到最大时,称为系统的________,此激振频率ωd与系统固有频率ω０之间的关系式为________;11.正弦信号的均方根值与它的幅值比为________;12.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于________;型测振仪配接电动式速度传感器时,经过仪器内部的________网络可将传感器测得的速度信号转换为________和________信号;14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的;四、简答题每小题10分,共30分1.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种各有何特点2.画出动态应变仪的原理框图;若输入应变的波形为低频简谐信号,请注明各环节的输出信号的波形;3.差动变压器是哪一类传感器它的工作原理和输出特性是什么五、计算题每小题10分,共30分1.写出图示阶跃信号的时域表达式,求它的频谱密度函数;2.某测试装置的频率响应函数为Hjω=6750022500+150(j)+(j)ωω2若输入信号为Xt=100sin+30°+50sin314t-20°,求稳态输出信号Yt的表达式;3.根据图示电桥1写出电桥作电压输出时的和差特性公式;2若R1=R2=R3=R4=120Ω, △R1=△R3=Ω, △R2=△R4=0时,输入电压为u0t=300sin31416t,求输出电压ut;测试与传感器技术试题3一、填空题每空1分,共15分1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为________测试;2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量或电量的_______和标准测试系统;3. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时,互感系数M将________;4. 半导体应变片以压阻效应为主,它的灵敏度系数为金属应变片的________倍;5. 测量准静态力信号时,要求电荷放大器的输入阻抗________1012Ω;6. 周期信号展开为傅立叶级数后,其中A0表示直流分量的幅值,A n表示________分量的幅值;7. 当τ→∞时,信号xt的自相关函数R xτ呈周期性变化,说明该信号为________;8. LCD是液晶显示器,是一种________功耗器件;9. A/D卡的转换速率表示________;10. 在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,________接法可以得到最大灵敏度输出;11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强,主要缺点是________;为克服该缺点,可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器;12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量,而相对湿度给出了大气的________程度,它比绝对湿度使用更广泛;13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上,将使截流子数目减少,从而使材料的电阻率________;14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础;二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其________与温度之间的近似线性关系实现;15. 图像处理的主要目的是________;二、单项选择题在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内;每小题1分,共15分1. 为了抑制干扰,常采用的电路有A. A/D转换器B. D/A转换器C. 变压器耦合D. 调谐电路2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=,其目的是 D ;A. 阻抗匹配B. 增大输出量C. 减小输出量D. 接近不失真条件3. 自相关函数一定是 A 函数;A. 偶B. 奇C. 周期D. 随机4. 用脉冲锤激振时,为了获得较宽的激振频率,可 BA. 增加敲击力B. 增加锤头硬度C. 增大锤重D. 减小冲击力5. 记录磁带慢录快放,放演信号的频宽将A. 扩展,幅值减小B. 变窄,幅值减小C. 幅值增大D. 变窄,幅值增大6. 无源RC低通滤波器从 B 两端引出输出电压;A. 电阻RB. 电容CC. 运算放大器D. 电感L7. 人工视觉系统图像处理中,对像素信息进行编码的作用是A. 滤去噪声B. 传输和存储信息C. 图像增强D. 图像分割8. 载波频率为f0,调制信号的最高频率为f m,两者的关系为 CA. f0=f mB. f0>f mC. f0>>f mD. f0<<f m9. 测量不能直接接触的高温物体温度,可采用温度传感器;A. 热电偶B. 亮度式C. 半导体三极管D. 半导体二极管10. 电容式湿度传感器只能测量湿度;A. 相对B. 绝对C. 任意D. 水分11. 由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级,必须采用的前置放大器;A. 信噪比高B. 信噪比低C. 稳定性低D. 灵敏度很小12. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为 C 的输出;A. 电阻B. 电容C. 电压D. 电荷13. 通常采用的压力敏感元件有 DA. 柱形弹性元件B. 环形弹性元件C. 梁形弹性元件D. 波登管14. 压电式加速度传感器是 D 信号的传感器;A. 适于测量任意B. 适于测量直流C. 适于测量缓变D. 适于测量动态15. 对于电涡流传感器的谐振测位移电路,当无金属导体靠近时,其输出电压A. 最大B. 最小C. 随机变化D. 中间点三、问答题每小题6分,共30分1. 试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性,并标出半功率点;2. 一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节,每个环节的作用是什么3. 压电式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同,为什么4. 如何消除热敏电阻阻温特性的非线性热敏电阻的测温范围一般是多少5. 差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中,试问：电桥需接入何种激励电压该电桥的输出电压是何波形四、计算题每小题8分,共24分1. 磁栅式位移传感器采用空间相位差为2π的两个静态磁头来测量位移,其输出电动势为E=Usin ⎪⎭⎫ ⎝⎛λπ+ωS 2t ,磁尺剩磁信号的波长为1mm;求： 1若E=7sin100t+π伏,此时所测得的位移量S ；2在一个测量周期内,此传感器所能测量得的最大位移量;2. 一电涡流测振仪测量某主轴的轴向振动;已知：传感器的灵敏度为15mV/μm,最大线性范围为6μm;现将传感器安装在主轴右侧;如图a 所示;用记录仪记录振动波形,如图b 所示,问：传感器与被测金属的安装距离L 为多少微米时,可得到较好的测量效果轴向振动的振幅A 为多少3. 压电式加速度传感器与电荷放大器联接,电荷放大器又与函数记录仪联接;已知：传感器的电荷灵敏度k q =100pC/g,反馈电容C f =μF,被测加速度a=0.5g;求：1电荷放大器的输出电压是多少电荷放大器的灵敏度是多少2若函数记录仪的灵敏度k g =2mm/mV,求测量系统总灵敏度k 0.五、应用题每小题8分,共16分1. 试选择一种传感器,设计测量车床主轴转速的原理方案,并作简要说明;2. 一汽车司机座的振动较大,试设计测试方案寻找振源;1给出可能的振源；2列出测试方案框图,并作简要说明；3给出判断方法及判断原则;测试与传感器技术试题4一、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;1.属于传感器动态特性指标的是BA.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 DA.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.±%B.±%C.±%D.±%4.感应同步器的作用是测量 CA.电压B.电流C.位移D.相位差5.下列测力传感器中,属于发电型测力传感器的是 BA.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6.视觉传感器的扫描部的主作用是BA.聚成光学图像信号B.将光学图像信号转换成电信号C.将二维图像信号转换为时间序列一维信号D.抽出有效信号7.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测A.温度B.温度差C.相对湿度D.绝对湿度8.在采样保持环节中,采样开关被断开的时间称为BA.采样时间B.保持时间C.采样周期D.缓冲时间9.封装在光电隔离耦合器内部的是 DA.一个发光二极管和一个发光三极管B.一个光敏二极管和一个光敏三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管D.一个发光二极管和一个光敏三极管10.已知信号xt与信号yt完全不相关,则该二信号的互相关系数满足DA.ρxyτ>1B.ρxyτ=1<ρxyτ<1 D.ρxyτ=0二、填空题本大题共5小题,每小题2分,共10分1.运算⨯-∆=δmin max maxL y y L 100%是计算传感器_线性度_______的公式;2.当环境湿度改变时,必须对电容式传感器重新进行静态________;3.要使直流电桥平衡,必须使电桥相对臂电阻值的________相等;4.红外图像传感器通常由红外敏感元件和电子________电路组成;5.在热电偶中,当引入第三个导体时,只要保持其两端的温度相同,则对总热电动势无影响;这一结论被称为热电偶的________定律;三、问答题本大题共5小题,每小题4分,共20分1.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2.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3.简述半导体P-N 结温度传感器的工作机理;4.热电型红外光导摄像管与可见光光导摄像管在电路中所采用的前置放大器有何差别为什么5.有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点四、计算题本大题共2小题,每小题15分,共30分1.某位移传感器在校准时测得的数据如下表,若该传感器的线性表达式为x=a 0+a 1n,试用最小二乘法∑=-+=σN 1i 2i i 10)x n a a (计算a 0和a 1; 脉冲数n i 10 20 30 40 50位移值x i mm2.图示串联式测温电路,其中R t =R 01+αt-t 0为感温热电阻,R s 为常值电阻,E 为工作电压,U 0为输出电压,α=℃.当给定温度为0℃,R t 的电阻值为10k Ω,若测温范围为0℃~400℃,输出电压U 0的范围是1V~5V ,试计算工作电压E 和常值电阻R s 各取多少 st t 0R R ER U +=五、应用题本大题共2小题,每小题10分,共20分1.用微型计算机、模/数转换A/D板、滤波器、电荷放大器、压电式力传感器和打印机组成一个测力系统,试画出该测力系统的方框图;2. 图1所示矩形函数xt 的频谱为X ω=A τsinc2ωτ,求图2所示信号yt 的频谱,并画出其幅值谱图;sincx=x x sin测试与传感器技术试题5一、填空题每空2分,共20分1.如果仅仅检测是否与对象物体接触,可使用_______作为传感器;2.红外图像传感器由红外敏感元件和_______电路组成;3.在电阻应变片公式,dR R=1+2με+λE ε中,λ代表_______; 4.利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是_______;5.当磁头相对于磁尺不动时,仍有感应电动势输出的是静态磁头,且输出电势的幅值由_______所决定;6.动态标定的目的,是检验测试传感器的_______指标;7.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量或电量的标准信号发生器和_______;8.传感器的频率响应特性,必须在所测信号频率范围内,保持_______条件;9.热电偶电动势由_______电动势和接触电动势两部分组成;10.采用_______电源供电的电桥称为交流电桥;二、单项选择题在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内;每小题2分,共20分1.对压电式加速度传感器,希望其固有频率 CA.接近零B.尽量低些C.尽量高些D.任意2. C 传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量;A.金属辐射式B.热电偶C.半导体三极管D.比色计3.信号传输过程中,产生干扰的原因是 CA.信号是缓变的B.信号是快变的C.干扰的耦合通道D.信号是交流的4.差动电桥由环境温度变化引起的误差为D A. 1211∆R R B. 1411∆R R C. 1211∆R R E5.非周期信号的频谱是 AA.连续的B.离散的C.基频的整数倍D.脉冲函数6.莫尔条纹光栅传感器的输出是A.数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波7.半导体应变片具有A 等优点;A.灵敏度高B.温度稳定性好C.可靠性高D.接口电路复杂8.一阶系统的动态表征参数是DA.线性度B.固有频率C.阻尼比D.时间常数9.常用于测量大位移的传感器有 AA.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式10.将电阻应变片贴在C 上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器;A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件三、问答题每小题4分,共20分1.在静态测量中,根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特性2.设载波的中心频率为f0试根据图a、图b所示调制信号定性画出相应调频波波形;3.回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数：x1t=sin3ωt,x2t=e-t,x3t=e sinωt,x4t=δt, x5t=sin1 2t ⎛⎝⎫⎭⎪4.简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器;5.简述应变片在弹性元件上的布置原则,及哪几种电桥接法具有温度补偿作用;四、计算题每小题8分,共24分1.已知测量齿轮齿数Z=18,采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速如图所示;若测得输出电动势的交变频率为24Hz,求：被测轴的转速nr/min为多少当分辨误差为±1齿时,转速测量误差是多少2.由RC组成无源低通滤波器,已知R=500Ω,C=10μF,试求：1截止频率f 0,并画出该滤波器的幅频示意图;2设输入信号xt=12564.t -⎛⎝ ⎫⎭⎪π,判断其是否在该滤波器的通频带内; 3.试绘出xt=2cos2πf 0t+3的时域图和频域图;五、应用题每小题8分,共16分1.试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器;1用简图说明该传感器的结构,并简要说明其作用原理；2用图说明两个线圈在电桥电路中的接法;2.如图所示,轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园表面,在加工过程中,径向力P y 和切向力P z 大小基本不变,但着力点位置沿轴向移动,现在前后顶尖上粘贴电阻应变片测量工件所受的P z ;1在图中标明应变片的位置及P z 的测量电桥;2着力点移动对测量结果有无影响为什么测试与传感器技术试题6第一部分选择题共20分一、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CA．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DA．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AA．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DA．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CA．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 DA．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CA．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DA．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≤,本次采样值为,上次采样值为,则本次采样值Y n应选为 AA．B．0.303 C．D．10．若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为BA．B．C．D．第二部分非选择题共80分二、填空题本大题共10小题,每小题2分,共20分不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内;错填或不填均无分;1．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; 2．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;3．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向方向发展;4．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r s= ;5．为了测得比栅距W更小的位移量,光栅传感器要采用技术;6．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;7．电容式压力传感器是变型的;8．一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×105Mpa,其中压阻系数πL 为Pa-1;9．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为;10．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻;三、问答题本大题共5小题,每小题4分,共20分1．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;2．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3．简述压磁式扭矩仪的工作原理;4．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点;5．简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程;四、计算题本大题共3小题,每小题8分,共24分1．已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz,测量齿盘的齿数Z=36,求：（1）被测轴的转速是每分钟多少转（2）在上述情况下,如果计数装置的读数误差为±1个数字,其最大转速误差是多少（3）2．一热敏电阻在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;3．求正弦信号xt=x0sinωt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1．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V REF=10V输入信号D3D2D1D0=1000,试计算输出电压V0=2．已知某信号的傅里叶级数展开式为xt =n =∞∑1 4A n πsin n π2cos n ω0t 试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值,并绘出其幅值谱图;测试与传感器技术试题7一、填空题每空1分,共10分1.信号可分为_________两大类;2.在平稳随机过程中,若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性,则该过程叫_________;3.对于线性系统,若输入为xt=x 0e j ωt ,则其稳态输出yt=y e j t 00()ωϕ+,这个性质称为_________; 4.已知滤波器的带宽为B,它对阶跃响应的建立时间为Te,则B 和Te 的关系为_______;5.若测试系统由两个环节并联而成,且各个环节的传递函数分别为H 1S 和H 2S,则该系统的传递函数为_________;6.若采样频率过低,不满足采样定理,则被采样的离散信号的频谱会发生_______现象;7.频率不同的两个正弦信号,其互相关函数R xy τ=_________;8.若信号满足yt=kxt 关系,式中k 为常数,则互相关系数ρxy τ=________;9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数_________;10.图1-10所示电桥的输出为_________;图1-10二、单项选择题在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内;每小题2分,共20分1.无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化,当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时,该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为BA. 0°B. 90°C. 180°D.不定值2.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有 C 的特点;A.灵敏度提高了一倍,非线性度降低了一倍B.灵敏度和非线性度都降低了C.灵敏度提高了一倍,非线性度降低了若干D.灵敏度提高了若干,非线性度降低了一倍3.欲进行旋转齿轮的转速测量,宜选用B 传感器;A.压电式B.磁电式C.电阻式D.热电式4.为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响,应选用 C 放大器;A.电压B.比例C.电荷D.差动5.常用于对调幅波解调的装置是 D。
校对答案3-测试与传感技术习题答案 - 副本
多少 ？
解：由下面公式可知，
-6
dR S R
dR RS 120 1200 106 2.5 0.36
无应变 i(t) U 2 8.3 103 A 8.3mA 8.33 2R 2 120
有应变 i(t) U
距减少 0.1mm 时，其电容变化量和传感器的灵敏度？若参数不变，将其改为差动结构，当
极距变化 0.1mm 时，求其电容变化量和传感器的灵敏度？并说明差动传感器为什么能提高
灵敏度和减少线性误差。
-9
解： C
0A
8.85 1012 1 10 3
A
m
8.85A 1019 (F
m2 )
-9
C'
0A
1） 带宽
，建立时间
。求该滤波
2） 上、下截止频率 、
3） 若中心频率改为
，求带宽、上下截止频率和建立时间 。
解: 1）
=115.78Hz
2
]1
2
今T
0.5 ，有
H(
f
)
[1
(T
1 2f
) 2 ]1
2
0.065
幅值误差小于 2% , 应 H ( f ) 0.98 求出 f 0.08Hz
对被测信号：
周期是 2s, f1 0.5Hz , H ( f1) 0.537 ，幅值误差为 46.3%
周期是 5s, f2 0.2Hz , H ( f2 ) 0.847 ，幅值误差为 15.3%
今 f =100Hz, 测量误差小于 5%，即 H ( f ) 0.95 ,求出T 5.23 104 秒
测试与传感技术试题
测试与传感技术试题(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、填空题（本大题共30分，每空一分）1．测量误差分为_______误差,__________误差和__________误差,其中_______误差是可以消除的，__________误差是必须要剔除的。
2．测量结果的完整表述包括__________,_______________,_______________.3 金属应变片主要是由于材料的__________和__________，引起的电阻的变化；而半导体应变片主要是由于材料的__________，引起电阻的变化。
4．系统的相频特性是指输出信号的相位与______________的__________。
5．电涡流传感器包括_______透射式和_______反射式厚度传感器。
6．地震时，先到达的是波，后到达的是波，能量大的是波。
7 常用的可测量微位移的是__________型电容传感器，其测量范围达几十__________（填长度单位）。
8__________传感器是一种有源传感器。
9 压电片__________联时，放大电路采用电荷放大器，__________联时，采用电压放大器。
10．光电耦合器件最典型的应用是实现__________与__________的隔离。
11 _________传感器可以作为有源传感器.12 光敏电阻,光电池分别是__________效应和__________效应的典型器件1 ，系统，粗大，随机，系统，粗大2，估计值，测量单位，测量的不确定度3，横向应变，纵向应变，电阻率4，输入信号的相位，差5低频, 高频6纵，横，横7，变极距型微米 8，磁电式9，、并，串 10，强电，弱电11，光电导效应,光生伏特效应12，内外二、单项选择题（本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分）1.不能利用下列器件或材料测量温度的是（）A.热敏电阻B.热电偶C.光敏电阻D. 气体膨胀2．固有频率最高的传感器是（）A 压电传感器B 磁电传感器C 金属应变片式传感器D 电涡流传感器3 适合做霍尔片的材料是（）A 金属B 绝缘体C 半导体D 陶瓷4 下列传感器在进行温度测量时,能测量高温的是（）Ａ液体膨胀式Ｂ半导体传感器Ｃ铂热电阻Ｄ铜热电阻5 光电编码器输出信号为001100时，其距000000方位相差________个最小分辨率（）A 12B 24C 36D 486 不能用于测量转速的传感器是传感器（）A 霍尔B 磁电式C 编码器D 电阻应变式7 下面哪种材料适合做金属应变片（）A 康铜B 半导体C 石英D 压电陶瓷8 测量粮食的湿度大小常用电容传感器（）A 变极距型B 变介质型C 变面积型9 利用外光电效应的器件是（）A 光电管B 光电池C 光敏电阻D CCD10 全桥电路是单臂电桥的电压灵敏度的 4 倍（）A 2C 1/2D 1一1测量结果的完整表述包括，及。
传感与测试技术题部份参考答案
传感与测试技术温习题一、填空题：1. 测量的最大体的形式是 比较 ，测量可分为 直接 和 间接测量 两类。
2. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时，A n 表示谐波分量的 幅值 。
3. 信号x (t )=x 01sin5t +x 02cos(100t +450)，则该信号的周期T = 2π/5 。
4. 频率不同的两个正弦信号，其彼此关函数等于 0 。
5. 在相关分析中，自相关函数保留了原信号的 幅值 和 频率 信息，彼此关函数保留了原信号的 幅值 、频率 和 相位差 信息。
6. 已知某信号的自相关函数πττ50cos 100)(=x R ，则该信号的均方值=2x ψ 100 。
7. 随机信号的均值μx 、方差σx 二、均方值ψx 2之间的关系是 ψx 2 = σx 2 + μx 2 。
8. 若信号x (t )的傅立叶变换是X (f )，则x (kt )的傅立叶变换是()k X k f //。
9. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时，a 0表示 直流 分量，a n 表示 余弦 分量，b n 表示 正弦 分量。
10. 当信号的时间尺度紧缩时，则其频带 展宽 ，幅值 降低 。
11. 求周期信号、非周期信号频谱的数学方式别离是 傅里叶级数 和 傅里叶积分。
12. 周期信号、非周期信号频谱的主要不同是 离散与持续 。
13. 信号x (t )的均值x μ表示信号中的 直流 分量。
14. 周期信号的频谱具有的特点是 离散性 、 谐波性 和 收敛性 。
15. 信号的彼此关函数)(τxy R 的峰值偏离原点位置0τ，反映时延0τ时相关程度 最高 。
16. 那时延τ=0时，信号的自相关函数R x (0)= 2x ψ。
17. 若信号知足)()(t x t x =-，则其傅立叶级数中只有 余弦 项。
18. 测试装置的结构参数是不随时间而转变的系统，则称为 时不变 系统。
19. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的 传递函数 。
测试技术与传感器 课后题全(附答案)
1-3 用测量范围为-50~150kPa 的压力传感器测量140kPa 压力时，传感器测得示值为142kPa ，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。
解：真值L=140kPa, 测量值x=142 kPa 绝对误差Δ=x-L=142-140=2 kPa实际相对误差 标称相对误差 引用误差1-12 用电位差计测量电势信号x E （如图所示）,已知: ,10,10,5,2,42121Ω=Ω=Ω===p r R R mA I mA I 电路中电阻p r R R ,,21的定值系统误差分别为,005.0,01.0,01.021Ω+=∆Ω+=∆Ω+=∆p r R R 设检流计A 、上支路电流1I 和下支路电流2I 的误差忽略不2100% 1.43%140L δ∆=⨯==2100% 1.41%142x δ∆'=⨯==100%100%21%150(50)m x γ∆∆=⨯=⨯==--测量上限－测量下限计。
求修正后的x E 的大小。
解：1122()x p E r R I R I =+-当不考虑系统误差时，有0(105)410240x E mV =+⨯-⨯= 已知12,,p r R R 存在系统误差，按照误差合成理论，可得1112240.00540.0120.010.04x p E I r I R I R mV∆=∆+∆-∆=⨯+⨯-⨯=修正后的E x 为0400.0439.96x x x E E E mV =-∆=-=2-4 某压力传感器测试数据如下表所示，计算非线性误差、迟滞和重复性误差 压力/MPa输出值/mV第一循环 第二循环 第三循环 正行程反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 0 -2.73 -2.71 -2.71 -2.68 -2.68 -2.69 0.02 0.56 0.66 0.61 0.68 0.64 0.69 0.04 3.96 4.06 3.99 4.09 4.03 4.11 0.06 7.40 7.43 7.43 7.53 7.45 7.52 0.08 10.88 10.95 10.89 10.93 10.94 10.99 0.1014.4214.4214.4714.4714.4614.46解：书上例题P462-5当被测介质温度为1t ，测温传感器示值温度为2t 时，有下列方程式成立：ττd dt t t 221+=当被测介质温度从25C o 突然变化到300C o 时，测温传感器的时间常数s 1200=τ，试确定经过350s 后的动态误差。
测试技术与传感器第一、二章习题答案
填空题2答案
传感器的性能指标主要包括灵敏 度、线性范围、响应时间和稳定
性。
填空题3答案
根据工作原理，传感器可分为电 阻式、电容式、电感式和光电式
等类型。
选择题答案
• 选择题1答案：下列哪个参数是衡量传感器性能的重要指 标？
选择题答案
A. 分辨率 B. 精度
C. 稳定性
选择题答案
正确答案：B. 精度
选择题2答案：传感器的主要功能是什么？
选择题答案
A. 转换能量 B. 处理信号
C. 传输能量
ห้องสมุดไป่ตู้ 选择题答案
D. 控制能量
正确答案：A. 转换能量
简答题答案
简答题1答案
请简述传感器的定义及其在测试技术中的作用。
答案
传感器是一种能够将物理量转换为电信号的装置，用于测 量各种参数，如压力、温度、流量等。在测试技术中，传 感器是实现自动化测量的关键元件，能够快速、准确地获 取各种物理量数据，为后续的数据处理和分析提供基础。
03 第三章习题答案
填空题答案
填空题1答案
在测试技术中，传感器是 一种将物理量转换为电信 号的装置，用于测量和检 测各种参数。
填空题2答案
传感器的性能指标包括灵 敏度、线性度、迟滞、重 复性和分辨率等。
填空题3答案
常见的传感器类型包括电 阻式、电容式、电感式、 光电式和热电式等。
选择题答案
选择题1答案
3. 光电式传感器
利用光电效应，将光信号转换为电信号。例如，光电编码 器就是利用光敏元件将旋转编码器的转动转化为电信号， 用于测量角度等参数。
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下列传感器中，属于光电传感器的是 （A）选项。
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用于整本书的整体复习
第一章
主要内容 1. 测试原理及基本内容 2. 测试技术的典型应用
第一章
1. 测试技术是
和
的总称，依靠一定的科学
技术手段定量地描述事物的状态变化和特征。
2. 什么叫电测法？ 3. 电测法的优点 4. 测试技术研究的主要内容？
参考答案：
1. 测量技术
6. 什么是金属导体的热电效应 ?试说明热电偶的测 温原理。 7. 现用一支镍铬-康铜(E)热电偶测温。其冷端温度 为 30 ℃ ，动圈显示仪表 ( 机械零位在 0 ℃ ) 指示值为 400℃，则认为热端实际温度为430℃，对不对?为什 么?正确值是多少? 8. 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? 9.请简述光电式烟雾传感器工作原理
D ．固有频
22．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
）
23．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
5.测试装置的灵敏度是该标定曲线的________。 6.直流电桥中________接法的灵敏度最高。 7.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的 ________相等， 且相对桥臂阻抗的相角________相等。 8.半导体应变片的工作原理是基于________效应。 9. 若稳定振动位移信号为x(t)=Asin(ωt+θ)，则其稳定振 动速度信号为v(t)=________, 加速度信号的振幅为________。 10.测量噪声的仪器主要有________和________。
参考答案：
1.A 6.C 2.B 7.A 3 C 8.A 4.A 9.C 5.B 10.C
11.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 C.重复性越好 B.迟滞越小 D.分辨力越高 ) D.相位差
)
12.感应同步器的作用是测量( A.电压 B.电流
C.位移
13.当光敏元件加一定电压时，光电流I与光敏元件上光照度 E之间的关系，称为（ ）。 A．温度特性 B．光照特性 C．光谱特性 D．伏安特性
11.直流电桥平衡条件：________ 12. 品质因素Q越大，滤波器 越高。 13. 在振动测试中，如果测得位移、________或________中 任一参数，便可用________的微分或积分特性求其它参数的 频谱。 14. 现代测试系统主要有三大类： ________ 、________ 和 ________ 。 15. 噪声的耦合和辐射途径有四种： ________ 、 ________ 、 ________ 和________ 。
x2 (t ) A1 sin 1t A4 sin 4t
第一部分：简答题（15道）来自1. 什么是元件的零点漂移？2. 传感器的静、动态指标是什么？传感器 的标准是什么？ 3. 什么是霍尔元件？什么是霍尔效应？ 4. 金属电阻应变片与半导体材料的电阻应 变效应有什么不同? 5. 光敏电阻有哪些重要特性，在工业应用 中是如何发挥这些特性的？
8. 某些电介质，当在电介质极化方向施加电场，它会产生 变形，这种现象称为（ ） A. 逆压电效应 B. 正压电效应 C ．负压电效应 D ．无压电效 应
9. 载波频率为f0，调制信号的最高频率为fm，两者的关系为 ( ) A. f0=fm B. f0>fm C. f0>>fm D. f0<<fm 10. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为 ( 的输出。 A. 电阻 B. 电容 C. 电压 D. 电荷 )
A.压电式加速度 C.电磁式速度
)传感器。
B.电动式速度 D.电阻应变式 )
4.描述周期信号频谱的数学工具是(
5. 表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为 ( ) A.理论直线 B.标定曲线 C.理论标定曲线 D.幅频曲线 6. 金属在受到外力作用时，会产生相应的应变，其电阻也将随 之发生变化，这种物理现象称为（ ） A．霍尔效应 B．光电效应 C．应变效应 D．压电效应 7. 在霍尔元件的主要指标中，KH是指（ Ａ．磁 Ｂ．乘积 Ｃ．电流 Ｄ．电势 ）灵敏度。
2f
A( ) 1 1 ( )2 0.9995
误差为：(1-0.9995)/1×100%=0.05% 当f=2时，对应上面相同算法，得到误差为0.02%。
3. 某一测试装置的幅频、相频特性如图所示，问哪 个信号输入，测试输出不失真？
x1 (t ) A1 sin 1t A2 sin 2 t
1. 答：所谓零点漂移，是指放大器当输入信号为零时，在 输出端出现的直流电位缓慢变化的现象。
2. 答：静态指标：线性度、迟滞、重复性、精度、灵敏度、 阈值、分辨力和漂移等；动态指标：时域和频域. 3. 答：霍尔元件：由霍尔片、引线和壳体组成，是基于霍 尔效应工作的。 霍尔效应：在半导体薄片的两端通以控制 电流I，在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为B的磁场，则 在薄片的另外 两侧会产生于 I 和 B 的乘积成比例的电动势 U H （霍尔电势，也称霍尔电压），这种现象称为霍尔效应。
参考答案： 11.D 12.C 利用电磁原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置 13.B 20.C 14.B 21.D 15.B 16.D 17.D 18.A 19.C
22.A 采用固体图像敏感器件将二维图像变换为电信号的光 电式传感器。 23.C
1.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不 同，存在着________共振频率，________共振频率， ________共振频率。 2.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为________。 3.传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保 持_ _条件。 4.采用___电源供电的电桥称为交流电桥。
( ) H ( j ) arctan
Im( ) Re( )
第二章
1. 用一时间常数为 2s 的温度计测量炉温，当炉温 200 ～ 4000C之间，并以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计 输出的变化范围是多少？
2. 一阶测量装置的传递函数为1/(0.01s+1)，若用它测量 频率为0.5Hz、2Hz的正弦信号，试求其幅度误差。
参考答案
1. 解：有已知时间常数为2s，
T 150s 2 2 1 rad / s.......... .. A( ) 0.9965 2 T 150 1 ( )
通过把200到4000C与精确度相乘得到：199.3℃~398.6℃范 围。
参考答案
2. 解：由题意已知时间常数为0.01，当f=0.5时，
17.一阶系统的动态表征参数是(
)
A.线性度
B.固有频率
C.阻尼比
D.时间常数
) B.应变电阻式
18.常用于测量大位移的传感器有( A.感应同步器
C.霍尔式
D.涡流式
19.将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位 移、加速度等参数的传感器。
A.质量块
C.弹性元件
B.导体
D.机器组件
20 ．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 21．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 率
试验技术
2. 答：将非电量转换成电量，然后用各种电测仪器和装置 乃至计算机对电信号进行处理和分析。 3. 答：电测法具有测试范围广、精度高、灵敏度 高、响 应速度快等优点，特备适合动态测试。 4. 答：测试技术研究的主要内容包括四个方面，即：被测 量的测量原理、测量方法、测量系统以及数据处理。
16.单自由度系统的受迫振动过程的幅频曲线 ，随阻尼的增 加向________ 接近。 17. 脉冲激振是指用一般装有 ________ 的锤子敲击试件， 使试件受到脉冲力的作用而引起的激振。 18.华氏温标规定在大气压下，纯水的冰融点为________ 度， 纯水的沸点为________ 度，中间划分为180等分，每一分为 一华氏度，符号为________ 。 19. 测温元件安装插入要求：测量端应有足够的插入深度， 应使保护套管的测量端超过管道中心线________ mm。 20.补偿导线的功能一是_______ ，二是_______。
参考答案
1. 位移 2.
k m
速度 加速度
3. 不失真测试 4. 交流
5. 斜率
9. A cos(t )
A 2
6. 全桥
7.相乘
之和
8. 压阻
10. 传声器 声级计 12. 分辨力
11. R1R3=R2R4/U0=0
13. 速度 加速度 傅里叶变换 14.智能仪器 虚拟仪器 自动测试系统。
选择题
1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A.周期信号 B.非周期信号 ) D.随机信号 ) C.瞬态信号
2.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M(
A.始终保持不变
B.随被测位移的变化而变化
C.不随被测位移的变化而变化 D.随线圈电流的变化而变化
3.下列传感器可实现非接触测量的是(
15. 静电耦合 16. 原点 17. 32 212
互感器耦合
0F
公共阻抗耦合
漏电流耦合
18. 5-10mm 19. 冷端转移 降低成本
计算题
1.将一灵敏度为 0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接，