自动检测技术及应用课后习题答案.doc

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B 热敏电阻。A. NTC指数型 B. NTC突变型 C. PTC突变型5）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. CO B. N2C. 气体打火机车间的有害气体 D. 锅炉烟道中剩余的氧气6）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7）当天气变化时，有时会发现在地下设施（例如地下室）中工作的仪器内部印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。该水珠的来源是 C 。A. 从天花板上滴下来的B.由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴C. 空气的绝对湿度基本不变，但气温下降，室内的空气相对湿度接近饱和，当接触到温度比大气更低的仪器外壳时，空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴8）在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用 D 传感器来检测。A. 应变片 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻第三章 思考题与习题 答案1. 单项选择题1）欲测量极微小的位移，应选择_A_自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1mm左右，应选择_C_自感传感器为宜。A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式2）希望线性范围为1mm，应选择线圈骨架长度为_B_左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm3） 螺线管式自感传感器采用差动结构是为了_B_。A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力4）自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了_C_。A. 提高灵敏度 B. 将输出的交流信号转换成直流信号C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度5）某车间用图3-14的装置来测量直径范围为?10mm1mm轴的直径误差，应选择线性范围为_B_的电感传感器为宜（当轴的直径为?10mm0.0mm时，预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传感器中间位置）。A. 10mm B. 3mm C. 1mm D. 12mm6）希望远距离传送信号，应选用具有_D_输出的标准变送器。A. 02V B.15V C.010mA D.420mA2. 请将图3-2b改为差动变面积式自感传感器。3. 差动变压器式压力传感器见图3-17a，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如图3-20所示。求：1） 当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是_C_（线性误差小于2.5%）。A. 050 B.-6060V C.-5555 D.-7070图3-20 差动变压器式压力变送器特性曲线第四章 思考题与习题 答案1. 单项选择题1）欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为_D_。而用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为_B_。A. 50100Hz B. 110kHz C.1050kHz D. 100kHz2MHz2） 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出_C_的靠近程度。A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件3）电涡流探头的外壳用_B_制作较为恰当。A.不锈钢 B.塑料 C.黄铜 D.玻璃4）当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L_C_，调频转换电路的输出频率f_B_。A. 不变 B. 增大 C. 减小5）欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为_D_左右的电涡流探头。欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为_B_左右的探头。A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm6）用图5-12b的方法测量齿数Z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n等于_A_r/min。A. 400 B. 3600 C. 24000 D. 602. 用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动，已知传感器的灵敏度为2.5mV/mm。最大线性范围（优于1%）为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧，如图4-19a所示。使用高速记录仪记录下的振动波形如图4-19b所示。问：图4-19 电涡流式测振仪测量示意图1）轴向振动a m sinwt的振幅a m为多少？答：振幅a m为 A 。A. 16mm B. 32mm C. 80mm D. 40mm2）主轴振动的基频f是多少？答：基频f是 A Hz。A. 50 B. 100 C. 40 D. 203）振动波形不是正弦波的原因有哪些？4）为了得到较好的线性度与最大的测量范围，传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米为佳？答：安装距离l为 B 。A. 5mm B. 2.5mm C. 10mm D. 1mm第五章 思考题与习题 答案1单项选择题1）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入_C_，可测得最大的电容量。A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片2）电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是_B_。A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式3）在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中_B_。A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变4）利用图5-14所示的湿敏电容可以测量_B_。A. 空气的绝对湿度 B. 空气的相对湿度C. 空气的温度 D. 纸张的含水量5）电容式接近开关对_D_的灵敏度最高。A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料6）图5-22中，当储液罐中装满液体后，电容差压变送器中的膜片_A_。A.向左弯曲 B. 向右弯曲 C.保持不动7）自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是_B_。A. 瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或m3C. 瞬时流量，单位为k/g D. 累积流量，单位为kg8）在图5-23中，管道中的流体自左向右流动时，_A_。A. p1 p 2 B. p1 p 2 C. p1 =p 29）管道中流体的流速越快，压力就越_B_。A. 大 B.小 C.不变2图5-24是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱（第一线常亮，作为电源指示）。图5-24 光柱显示编码式液位计原理示意图1储液罐 2液面 3玻璃连通器 4钢质直角接头 5不锈钢圆环 6101段LED光柱1）该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？答： C 。2）被测液体应该是导电液体还是绝缘体？答： A 。3）分别写出该液位计的分辨率（%）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并说明如何提高此类液位计的分辨率。答： C 。A. 1/101 B. 1/100 C. 1/11 D .1/N4）设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时,101线LED光柱全亮。若N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线LED亮？答： C 。A. 101 B. 100 C. 25 D .8第六章 思考题与习题 答案1单项选择题1）将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的_C_；蜂鸣器中发出“嘀嘀”声的压电片发声原理是利用压电材料的_D_。A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应2）在实验室作检验标准用的压电仪表应采用_D_压电材料；能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用_C_；用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用_B_。A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO23）使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量_C_。A. 人的体重 B. 车刀的压紧力C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力4）动态力传感器中，两片压电片多采用_B_接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用_A_接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联5）测量人的脉搏应采用灵敏度K约为_A_的PVDF压电传感器；在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用灵敏度K为_B_的压电传感器。A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g2用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g（平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压（平均值，不考虑正负号）；答： B mV。并计算此时该电荷放大器的反馈电容Cf 。答： D pF。A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 1003用图6-10所示的压电式单向脉动力传感器测量一正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200?10-12C/N，电荷放大器的反馈电容Cf=2000pF，测得输出电压uo=5sinwt（V）。求：1）该压电传感器产生的总电荷Q（峰值）为多少pC？答： A10000 pC。2）此时作用在其上的正弦脉动力（瞬时值）为多少？答： D50 pC。A. 10000 B. 400 C. 200 D. 50第七章 思考题与习题 答案1. 单项选择题1）人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子_D_。A. 从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵B. 在原来的平衡位置前后振动而产生横波C. 在原来的平衡位置上下振动而产生横波D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波2）一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为_C_，声速约为_E_。A. 5.9m B. 340m C. 5.9mm D. 1.2mmE.5.9km/s F.340m/s3）超声波频率越高，_A_。A. 波长越短，指向角越小，方向性越好B. 波长越长，指向角越大，方向性越好C. 波长越短，指向角越大，方向性越好D. 波长越短，指向角越小，方向性越差4）超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速_A_，比在钢中的声速_B_。A. 大 B. 小 C. 相等5）超声波从水（密度小的介质），以45倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角_A_于入射角。A. 大于 B. 小于 C. 等于6）单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的_B_，而接收超声波时是利用压电晶片的_A_，发射在_D_，接收在_E_。A. 压电效应 B. 逆压电效应 C. 电涡流效应D.先 E.后 F.同时7）钢板探伤时，超声波的频率多为_C_，在房间中利用空气探头进行超声防盗时，超声波的频率多为_B_。A. 20Hz20kHz B. 35kHz45kHzC. 0.5MHz5MHz D. 100MHz500MHz8) 大面积钢板探伤时，耦合剂应选_A_为宜；机床床身探伤时，耦合剂应选_B_为宜；给人体做B超时，耦合剂应选_C_。A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊9）A型探伤时，显示图象的x轴为_A_，y轴为_C_，而B型探伤时，显示图象的x轴为_B_，y轴为_D_，辉度为_C_。A. 时间轴 B. 扫描距离 C. 反射波强度 D. 探伤的深度E.探头移动的速度10）在A型探伤中，F波幅度较高，与T波的距离较接近，说明_A_。A. 缺陷横截面积较大，且较接近探测表面B. 缺陷横截面积较大，且较接近底面C. 缺陷横截面积较小，但较接近探测表面D. 缺陷横截面积较小，但较接近底面11）对处于钢板深部的缺陷宜采用_B_探伤；对处于钢板表面的缺陷宜采用_A_探伤。A. 电涡流 B. 超声波 C. 测量电阻值2. 在图7-12的超声波流量测量中，流体密度r=0.9t/m3，管道直径D=1m，a=45，测得Df=10Hz，求:1) 管道横截面积A；2）流体流速v；3）体积流量q V ；质量流量q m ；答： D 。5)1小时的累积流量q总 。A. 10 B. 7.85 C.25434 D. 7.073. 利用A型探伤仪测量某一根钢制?0.5m、长约数米的轴的长度，从图7-18的显示器中测得B波与T波的时间差td =1.2ms，求轴的长度。答： C 。A. 3.48 B. 5900 C.3.54 D. 0.00126. 请根据学过的知识，设计一套装在汽车上和大门上的超声波遥控开车库大门的装置。希望该装置能识别控制者的身份密码（一串32位二进制编码，包括4位引导码、24位二进制码以及4位结束码，类似于电视遥控器发出的编码信号），并能有选择地放大超声信号，而排除汽车发动机及其它杂声的干扰（采用选频放大器）。要求：1）画出传感器安装简图（包括汽车、大门等）。2）分别画出超声发射器、接收器的电信号处理框图及开门电路。3）简要说明该装置的工作原理。4）上述编码方法最多共有多少组？答： A 。A. 224 B. 242 C. 232 D. 24如何防止盗取密码？4）该装置的原理还能用于哪些方面的检测？第八章思考题与习题答案1单项选择题）属于四端元件的是 C 。A. 应变片 B. 压电晶片 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻2）公式EH=KHIBcosq 中的角q 是指 C 。A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角B. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角3) 磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与图9-1相反（q =180）时，霍尔电势 A ，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A. 绝对值相同，符号相反 （请按这个格式排）B. 绝对值相同，符号相同C. 绝对值相反，符号相同D. 绝对值相反，符号相反4）霍尔元件采用恒流源激励是为了 B 。A. 提高灵敏度 B. 克服温漂 C. 减小不等位电势5）减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是 C。A. 减小激励电流 B. 减小磁感应强度 C. 使用电桥调零电位器6）多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了 C* ，其回差（迟滞）越大， 它的 C*能力就越强。(注：* 表示填写的内容相同)A .增加灵敏度 B. 减小温漂 C. 抗机械振动干扰7）OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为 C 。A. 高电平 B. 低电平 C. 高阻态 D.对地饱和导通8）为保证测量精度，图9-3中的线性霍尔IC的磁感应强度不宜超过 B 为宜。A. 0T B. +0.10T C. +0.15T D. +100Gs9)欲将图8-6中运放输出的双端输出信号（对地存在较高的共模电压）变成单端输出信号，应选用 C 运放电路。A. 反相加法 B. 同相 C.减法差动 D. 积分2请在分析图8-8 8-15以后，说出在这几个霍尔传感器的应用实例中，哪几个只能采用线性霍尔集成电路，哪几个可以用开关型霍尔集成电路？答：8-11、13、14 。3在图8-5中，当UGN3020感受的磁感应强度从零增大到多少特斯拉时输出翻转？此时第3脚为何电平？回差为多少特斯拉？相当于多少高斯（Gs）？答：D70 。这种特性在工业中有何实用价值？A. 0.023 B. 0.07 C.10000 D. 70第九章思考题与习题答案1单项选择题1）两端密闭的弹簧管（又称波登管，见图1-5）中的气体温度升高后，气体对容器内壁的压强随之增大，弹簧管的截面趋向于圆形，截面的短轴力图伸长，长轴缩短。截面形状的改变导致弹簧管趋向伸直，一直到与压力的作用相平衡为止使弹簧管撑直，从而可用于测量温度。从微观上分析，弹簧管内部压强随温度增大的原因是_A_。A. 气体分子的无规则运动加剧，撞击容器内壁的能量增大；B. 气体分子的直径增大；C. 气体分子之间的排斥力增大2）正常人的体温为37C，则此时的华氏温度约为_C_，热力学温度约为_。A. 32F，100K B. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K3）_C_的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。A. 热端直径 B. 热端和冷端的温度C. 热端和冷端的温差 D. 热电极的电导率4）测量钢水的温度，最好选择_A_热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择_D_热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择_E_热电偶为宜。A. R B. B C. S D. K E .E5）测量CPU散热片的温度应选用_C_型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用_A_型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用_B_型的热电偶。A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆6）镍铬-镍硅热电偶的分度号为_D_，铂铑13 -铂热电偶的分度号是_A_， 铂铑30- 铂铑6热电偶的分度号是_B_。A. R B. B C. S D. K E. E7）在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是_C_。A. 补偿热电偶冷端热电势的损失 B. 起冷端温度补偿作用C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D. 提高灵敏度8）在图9-9中，热电偶新的冷端在_C_。A. 温度为t处 B. 温度为tn处C. 温度为 t0处 D. 毫伏表接线端子上9）在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用_C_，可减小测量误差；而在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用_A_较为妥当。A. 计算修正法 B. 仪表机械零点调整法C. 冰浴法 D. 冷端补偿器法（电桥补偿法）2在炼钢厂中，有时直接将廉价热电极（易耗品，例如镍铬、镍硅热偶丝，时间稍长即熔化）插入钢水中测量钢水温度，如图9-17所示。试说明图9-17用浸入式热电偶测量熔融金属示意图1钢水包2钢熔融体3热电极A、B 4、7补偿导线接线柱5补偿导线6保护管8毫伏表9、10毫伏表接线柱1）为什么不必将工作端焊在一起？2）要满足哪些条件才不影响测量精度？采用上述方法是利用了热电偶的什么定律？答： A 。3）如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什么？A. 中间导体定律 B. 中间温度定律 C. 欧姆定律 D. 分压比定律3用镍铬 - 镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度t0为40C，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.186mV，求被测点温度。答： A 。A. 741C B. 740C C. 40C D. 29.184C4图9-18所示为镍铬-镍硅热电偶测温电路，热电极A、B直接焊接在钢板上（V型焊接），A、B为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度t1=40.0C，冰水温度t2=0.0C，接线盒2的温度t3=20.0C。图9-18采用补偿导线的镍铬镍硅热电偶测温示意图1）当Ux=39.314mV时，计算被测点温度t x。2）如果A、B换成铜导线，此时Ux=37.702mV，再求t x。答： B 。3）直接将热电极A、B焊接在钢板上，是利用了热电偶的什么定律？t x与t x哪一个略大一些？如何减小这一误差？A. 910C B. 950C C. 40C D. 0C第十章思考题与习题答案1.单项选择题1）晒太阳取暖利用了 C ；人造卫星的光电池板利用了 A ；植物的生长利用了B 。A光电效应 B光化学效应 C光热效应 D感光效应2）蓝光的波长比红光 B ，单个光子的蓝光能量比单个光子的红光能量 C 。A长 B短 C大D小（请按此格式空开一些距离）3）光敏二极管属于 B ，光电池属于 C 。A外光电效应 B内光电效应 C光生伏特效应4）光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态，而光电池通常处于 C 偏置状态。A正向 B反向 C零5）光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用 C 。A光敏电阻 BPIN光敏二极管CAPD光敏二极管 D光敏三极管6）温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。A上升 B下降 C不变7）普通型硅光电池的峰值波长为 C ，落在 F 区域。A0.8m B8mm C0.8 D0.8nD可见光 E近红外光 F紫外光G.远红外光8）欲精密测量光的照度，光电池应配接 D 。A电压放大器 BA/D转换器 C电荷放大器 DI/U转换器9）欲利用光电池为手机充电，需将数片光电池 B 起来，以提高输出电压，再将几组光电池 A 起来，以提高输出电流。A并联 B.串联 C.短路 D.开路10）欲利用光电池在灯光（约200lx）下驱动液晶计算器（1.5V）工作，由图10-17 可知，必须将_C_片光电池串联起来才能正常工作。A2片 B.3片 C.5片 D.20片11）超市收银台用激光扫描器检测商品的条形码是利用了图10-25中 C 的原理；用光电传感器检测复印机走纸故障（两张重叠，变厚）是利用了图10-25中 B 的原理；放电影时，利用光电元件读取影片胶片边缘“声带”的黑白宽度变化来还原声音，是利用了图10-25中 D 的原理；而洗手间红外反射式干手机又是利用了图10-25中C 的原理。A图a B图b C图c D图d第十一章思考题与习题答案1单项选择题1）数字式位置传感器不能用于_C_的测量。A.机床刀具的位移B机械手的旋转角度人体步行速度机床的位置控制2）不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。长光栅长磁栅角编码器3）绝对式位置传感器输出的信号是_D_，增量式位置传感器输出的信号是_