《传感器及测试技术》 试卷A及参考答案

华中师范大学成人专科学年第一学期《传感器与检测技术》试卷（A卷）考试时间：90分钟闭卷任课老师：

班级：学号：姓名：成绩：

1题为10分，其余每小题2分，共计26分

、A－N分别为各类传感器的符号或结构图，试在下列（1）－（5）项中选择填写：A B C D

E F G H

I J K

L M N

（1）属于温度传感器的是；

（2）属于光敏传感器的是；

（3）属于磁敏传感器的是；

（4）属于气敏传感器的是；

（5）属于湿敏传感器的是；

、在湿敏传感器的参数表示中，“70％RH”所表示的意思是：。

A、表示空气绝对湿度为70％

B、表示空气相对湿度为70％

C、表示水蒸气含量占70％

3、传感器回路的噪声抑制主要有等几个方面。

A、回路系统内有噪声源时，应除去噪声源

B、应避免随意接地

C、回路设计时应不要采用不平衡方式和不要形成环路

D、线路布线应采用绞合线

E、应适当地使用屏蔽线

F、薄金属屏蔽层对电场有较好的屏蔽效果，但对磁场没有屏蔽效果，应弄清屏蔽的原理

G、设计时充分考虑传感器的特性，尤其是阻抗和信号电平等。

4、衡量传感器静态特性的主要技术指标包括等。

A、分辨力

B、量程

C、温漂和零漂

D、线性度

E、迟滞

F、灵敏度

5、下列有关电容式传感器的描述，正确的有等。

A、变极距型电容式传感器在微位移测量中应用较广

B、通常变面积型电容式传感器的测量精度比变极距型的要来得高

C、变介质型电容式传感器可以用来测量非导电固体介质的湿度和液位高低等

D、电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数型三种

6、下列有关电感式传感器说法中有哪些是正确的。

A、电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置

B、电感式传感器的主要特征是具有线圈绕组

C、电感式传感器的主要优点是频率响应高和宜用于快速动态测量

D、自感式传感器中，将传感器做成差动形式，可以提高灵敏度和改善非线性

E、差动变压器式电感传感器的分辨率和精度都是很高的

7、与线性电位器的电阻灵敏度有关的因素主要有等。

A、导线电阻率

B、骨架尺寸h、b

C、导线直径d

D、绕线节距t

E、导线长度l

8、下列有关传感器与微型计算机的接口描述正确的有：。

A、实际应用中，通常包含硬件接口和软件接口两部分

B、接口上通常有开关量接口方式、数字量接口方式和模拟量接口方式三种

C、开关量输入接口的主要指标是抗干扰能力和可靠性

D、数字型传感器输出的数字量可通过三态门缓冲器或并行接口芯片传送给计算机

E、模拟量输入接口通常就是指模数转换接口

9、根据干扰源的不同，屏蔽技术可以分为等几种方式。

A、静电屏蔽

B、热电屏蔽

C、电磁屏蔽

D、磁屏蔽

E、驱动屏蔽

二、简答题（每小题6分，共7小题，合计42分）

1、简述电容式触摸屏和电阻式触摸屏在工作原理上的不同之处。

2、简述电涡流式位移传感器的测量原理。

3、并简述超声波测距和超声波测厚的基本原理。

4、什么是电桥的差动连接？采用这种方式主要有哪些优点？

5、试述实现不失真测试的条件，并说明如何根据所传输型号的频带正确选用或设计一阶、

二阶装置的动态特性参数。

6、简述计算机感测系统的基本组成，并说明计算机感测系统的优点。

7、在设计测控电路的过程中，如何处理接地问题？

三、综合题（每小题8分，合计32分）

1、下图所示路灯的自动控制电路：

（1）简述图中所用光电二极管的基本工作原理；（2分）

（2）继电器旁边的VD1叫什么？这样接起到了什么作用？（3分）

（3）试结合传感器原理、生活常识和以往学过相关知识说明此电路是如何实现自动控制的？（3分）

2.如下图所示自动温奶器电路中，要求：

（1）简述电路中温度传感器RT的工作原理；（2分）

（2）电路中555定时器构成了什么电路？起到什么作用？（3分）

（3）电路中的K起到了什么作用？VD2的作用又是什么？（3分）

3.家用可燃气体浓度检测报警电路如下图所示：

（1）此电路主要由哪几部分电路组成的？（2分）

（2）简述QM-N5传感器的基本工作原理。（2分）

（3）结合传感器原理和电路实际应用情况，分析整个电路的工作过程。（4分）

4、结合所学知识，谈谈你对“当前测试技术发展方向”的认识。（8分）

以下为本试卷的参考答案

一、选择题（不定项选择，第1题为10分，其余每小题2分，共计26分）

1.（1）A 、B 、C （2）E 、F 、G 、J 、L 、M 、N （3）H （4）K （5）D 、I ――每小题2分，合计10分

2.B

3.A 、B 、C 、D 、E 、F 、G

4.A 、B 、C 、D 、E 、F

5.A 、B 、C 、D

6.A 、B 、D 、E

7.A 、B 、C 、D

8.A 、B 、C 、D 、E

9.A 、C 、D 、E

二、简答题（每小题6分，共7小题，合计42分）

1.答：（1）电阻式触控屏幕在工作时每次只能判断一个触控点，如果触控点在两个以上，就不能做出正确的判断了，所以电阻式触摸屏仅适用于点击、拖拽等一些简单动作的判断。而电容式触摸屏的多点触控，则可以将用户的触摸分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作，完成对复杂动作的判断。――2分

（2）电阻式触摸屏主要是利用压力感应进行控制，电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。――4分

2.（1）传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗),,,,(x f r F Z μρ=；――2分

（2）当被测物体和传感器探头确定以后，影响传感器线圈阻抗Z 的一些参数是不变的，这时Z 只与被测导体之间的距离x 有关，这样测出了Z 的变化量也就实现了对x 的检测，这就是电涡流式位移传感器的基本工作原理。――4分

3.答：（1）超声波测距原理是ct d ⋅=2/1，这里c 是空气中的传播速度340m/s ，t 是超声波往返时间，除以2是因为双倍距离的时间是t ，其他测距原理大都如此；――3分

（2）超声波测厚有两种情况，一种情况是如果发射和接收均在同一侧，则厚度ct d ⋅=2/1；如果发射和接收不在同一侧，则ct d =，这里的c 是超声波在介质中的传播速度。――3分

4.答：（1）半桥双臂接法和全桥接法也称为电桥的差动连接，因为这两种接法对某些变化具有和差特性；――2分

（2）采用差动连接，不仅能提高电桥的灵敏度，极大地改善了电桥固有的非线性，而且对温度等因素变化所造成的同极性影响实现了补偿。――4分

5.答：（1）不失真测试的实现取决于测试装置的特性及所传输信号的频率范围两个因素，具体讲就是要求测试装置在输入信号频带内对所有频率成分应保证复频特性值为一常数；――2分

（2）对一阶系统来说，原则上时间参数τ越小越好，一般认为max 2.0ωτ≤；――2分