自动控制与检测复习题

一、填空题1、检测技术是一门以研究自动检测系统中的（信息提取）、（信息转换）以及（信息处理）的理念和技术为主要内容的应用技术科学。

2、一个完整的检测系统或检测装置通常由（传感器）、（信号调理电路）和（显示记录装置）等部分组成。

3、传感器一般由（敏感元件）、（转换元件）、和（转换电路）三部分组成。

4、在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值的（2/3）的区域。

5、（准确度）表征系统误差的大小程度，（精密度）表征随机误差的大小程度，而精确度则指（准确度）和（精确度）的综合结果。

6、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压（1.5）倍的电压表.（因为U>=2/3Umax）7、有一温度计，它的量程范围为0~200℃，精度等级为0.5级该表可能出现的最大误差为（1℃），当测量100℃时的示值相对误差为（1%）。

8、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将（非电量）转换成与之具有一定关系的（电量）。

9、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输入电压变化300mV，其灵敏度为（60mV/mm）。

10、热敏电阻按其温度系数可分为（负温度系数的热敏电阻NTC）和（正温度系数热敏电阻PTC）两大类。

11、电阻应变片式压力传感器通常选用（测量电桥）作为转换电路。

12、最常见的电阻应变片的基准电阻值为（120Ω）。

13、金属热电阻主要有（铂）、（铜）和镍电阻等。

半导体热敏电阻主要包括（PTC）、（NTC）二种类型。

14、利用热敏电阻对电动机实施过载保护，应选择（突变）型热敏电阻。

15、热电阻主要是利用电阻随温度升高而（增大）这一特性来测量温度的。

16、金属电阻的（电阻应变效应）是金属电阻应变片工作的物理基础。

17、对于电阻应变片，最常见的温度补偿方法是（双臂半桥和全桥）补偿法。

18、常用的电阻应变片分为两大类（金属应变片）和（半导体应变片）。

19、电感传感器是利用绕组（自感量）或（互感量）的变化来实现非电量电测的一种装置。

20、自感式传感器主要有（变面积式）、（变隙式）和（螺线管式）三种结构形式。

21、差动变压器能将被测位移转换成传感器线圈的（互感）变化量，其次级为（差动）输出。

22、用差动变压器测量较大的线位移时，若只要求测量位移的大小而不必辨明方向，最简单的信号处理方法是用（整流电路）作为测量电路，若既要求测知位移大小，又要辨明方向，则一般采用（相敏检波电路）。

23、因为电焊条外面包有一层药皮，在焊接时，药皮熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。

如果电焊条药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。

请析填空：因为电焊条药皮是（不导电）（导电/不导电）材料，所以对电涡流探头不起作用；药皮越薄，电涡流探头与金属焊条的间距就越（小），焊条表面的电涡流就越（大），电涡流探头线圈的等效电感L就越（小），调频式转换电路输出频率f就越（高），根据f的大小可以判断药皮的厚度是否合格。

24、人体感应式接近开关原理图及鉴频器的输入/输出特性曲线如图所示，请分析该原理图并填空。

地电位的人体与金属板构成空间分布电容Cx,Cx与微调电容C0从高频等效电路来看，两者之间构成（并）联，v1、L1、C0、Cx、等元件构成（调频谐振电路），f=(),略高于fR，当人手未靠近金属板时，Cx最（小）（大/小），检测系统处于待命状态。

当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容Cx变（大），因此高频变压器T的二次侧输出频率f变（低）（高/低），从图可以看出，当f低于fR时，U01（小）于UR,A2的输出U00将变为（高）电平，因此VL（亮）（亮/暗）；三端稳压器7805的输出为（5）V,由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低1V左右，所以A2的输出电压为（4）V，中间继电器KA变为（吸和）状态（吸和/释放）；图中运放接正反馈电阻，所以A2在此电路中起（放大）作用；V2起（电流驱动）（电流放大/电流驱动）作用，基极电阻RB3起（限流）作用；VD1起（续流）作用；防止当V2突然截止，产生过电压而使（V2）击穿；过以上分析可知，该接近开关主要用于检测（是否有人体靠近），它的最大优点是（非接触测量）。

可以将它应用到（安全防护）以及（防盗报警）等场所。

25、电容式传感器分为（变极距）型、（变面积）型和（变介常数）型三种结构形式。

26、电容式传感器采用（电容器）作为传感元件，将不同的被测量变化转换为（电容量）的变化。

27、变间隙式电容传感器一般用来测量（微小）的线位移；变面积式电容传感器一般用于测量（较大的线位移或角位移）；变介电常数型电容传感器一般用于测量（物料的厚度）、（液位）以及各种介质温度、密度的测定。

28、为提高电容传感器的灵敏度减小测量误差，其桥式测量电路一般采用（全桥或半桥差动）接法。

29、压电式传感器利用（压电）效应工作，常用的前置放大器有电压放大器和（电荷放大器）。

30、若是石英晶体片受X轴方向压力时电荷的极性为上表面为正，下表面为负，当其受Y轴方向拉力时的电荷极性为上表面为（正），下表面为（负）。

31、常用压电材料分为（压电晶体）、（经过极化处理的压电陶瓷）和（高分子压电材料）三大类。

其中应用最普遍的是（压电陶瓷）。

32、频率高于（20KHZ）的声波称为超声波。

33、超声波检测是利用不同介质的（不同声学特性对超声波传播的影响）来探查物体和进行测量的技术。

34、超声波的波形种类包括（纵波）、（横波）和（表面波）三种。

35、超声波的传播速度取决于介质的（弹性系数）、（密度）、和（声阻抗）。

36、对霍尔式传感器进行温度补偿，最好的方法是采用（恒流量）供电。

37、霍尔元件采用恒流源激励是为了（减少温漂）。

38、霍尔电势UH正比于控制电路I和磁感应强度B。

在实际应用中，总是希望获得较大的霍尔电势。

增加控制电流虽然能提高霍尔电势输出，但控制电流大，元件的（功耗大），从而导致元件的（温漂增大），甚至可能烧毁元件。

39、霍尔传感器是利用半导体材料的（霍尔）效应进行测量的一种传感器。

40、典型的线性霍尔IC器件是（UGN3501）,典型的开关型的霍尔IC器件是（UGN3020）系列。

41、中间导体定律：在热电偶中介入第三种导体，只要（第三种导体的两接点温度）相同，则热电偶的（总电动势不变）。

42、已知某铜热电阻在0℃时的电阻值为50Ω，则其分度号是（CU50），对于镍铬-镍硅热电偶其正极是（镍铬）。

43、热电偶的热电势大小与（两结点温度）和（两导体材料）有关，为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度（恒定）。

44、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是（远离高温区）。

45、热电偶的总热电势由两部分组成，一部分是两种导体的（接触电势），另一部分是（单一导体的温差电势）。

46、通常把光电效应分成三类：在光线作用下，（能使电子逸出物体表面）的现象称为外光电效应。

基于外光电效应的光电元件有（光电管）、（光电倍增管）、（光电摄像管）等。

在光线的作用下，（能使物体的电阻率改变）的现象称为内光电效应，也称为光电导效应。

基于内光电效应的光电元件有（光敏电阻）和（光敏晶体管）等。

在光线作用下，（物体产生一定方向电动势）的现象称为光生伏特效应，基于光生伏特效应的光电元件有（光电池）等。

47、光栅传感器的光栅包括（主）光栅和（指示），当两光栅相对平移一个栅距W时，莫尔条纹将垂直位移一个（莫尔条纹）节距。

48、光栅按其原理和用途不同，可分为（物理）光栅和（计量）光栅。

49、光栅传感器是由（光源）、（光栅副）和（光敏元件）所组成的。

50、在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是：（提高测量精度）。

51、人体温度（36～37℃）发出的红外线波长为（ 9～10）微米。

52、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了（辨向）。

53、光栅传感器具有测量准确度高等一系列优点，但使用时需要注意（防尘）、（防震）等问题。

54、介质中的声强衰减与超声波的频率及介质的密度、晶粒粗细等因素有关。

晶粒越（粗），或密度（越小），衰减系数越大，衰减越快；频率越（高），衰减也越快。

二、选择题、1、电工试验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于（C）测量，而用水银温度计测量的微波变化。

是属于（A）测量。

A、偏位式B、零位式C、微差式2、某采购员分别在3家商店购买100kg大米，10kg苹果，1kg巧克力，发现均少0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是（B）A、绝对误差B、示值相对误差C、引用误差D、准确度等级3、在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程，这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（C）左右为宜。

A、3倍B、10倍C、1.5倍D、0.75倍4、用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz，10v左右的高频电压，发现示值不到2v，该误差属于（D ）。

用该表的直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.7v，该误差属于（A）。

A、系统误差B、粗大误差C、随机误差D、动态误差5、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了（D）A、提高准确度B、加速其老化C、测试其各项性能指标D、提早发现故障，提高可靠性。

6、在一个完整的监测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠（A）A、传感器B、测量电路C、输出单元7、有四台量程均为0~600℃的测量仪表，现要测一约为500℃的温度。

要求相对误差<=2.5%，选用精度为（ D ）的最为合适。

A、5.0级B、2.5级C、2.0级D、1.5级8、有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测量仪表，现欲测250℃的温度，选用量程为（ C）的最为合理。

A、0~1000℃B、300~500℃C、0~300℃D、0~500℃9、热电阻测量转换电路采用三线制是为了（D）A、提高测量灵敏度B、减小非线性误差C、提高电磁兼容性D、减小引线电阻的影响10、应变测量中，希望灵敏度越高、线性好，有温度补偿功能，应选择（C）测量转换电路。

A、单臂半桥B、双臂半桥C、四臂半桥11、MQN气敏电阻可测量（ C）的浓度，TiO2气敏电阻可测量（ D ）的浓度。

A、CO2B、N2C、气体打火机车间的有害气体12、制作应变片敏感栅材料中，用的最多的金属材料是（B）A、铜B、铅C、康铜D、镍铬合金13、气敏传感器构成的转换气扇自动控制电路。

换气扇通电采用SCR器件进行控制。

这是为了（B）A、使系统响应快B、避免产生电火花，提高安全性；C、降低成本D、便于电路设计。

14、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（B）A、提高灵敏度B、防止产生极化、电解作用C、减小交流电桥平衡难度15、希望线性范围为±1mm，应选择绕组骨架长度为（ B）左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。