14传感器与检测技术试卷及答案.doc

三峡大学　试卷纸　 班级 学号　　　　　 　姓名　　　　 　　

试　题　不　要　超　过　密　封　线

大学成人教育 年 学期
《 传感器与检测技术》课程考试试卷( A 卷)
专业 命题教师

注 意：1、本试卷共 页； 2、考试时间: 110 分钟；
3、姓名、学号必须写在指定地方。
题 号
一
二
三
四
五
六
总 分
得 分

一、填空题(每空1分，共15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+2μ)ε+λEε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.SnO2型半导体气敏器件非常适宜检测浓度较_______的微量气体。
11.有源滤波器由集成运放和_______组成。
12.采用_______电源供电的电桥称为交流电桥。
13.多路模拟开关由_______和多路双向模拟开关组成。
14.为了提高检测系统的分辨率，需要对磁栅、容栅等大位移测量传感器输出信号进行_______。
15.若随机信号x(t)、y(t)的均值都为零，当τ→∞时，它们的互相关函数Rxy(τ)=_______。
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1分，共 15 分)
1.对压电式加速度传感器，希望其固有频率( )
A.接近零 B.尽量低些
C.尽量高些 D.任意
2.( )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( )
A.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( )

5.概率密度函数提供了随机信号( )的信息。
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
6.非线性度是表示校准曲线( )的程度。
A.接近真值 B.偏离拟合直线
C.正反行程不重合 D.重复性
7.非周期信号的频谱是( )
A.连续的 B.离散的
C.基频的整数倍 D.脉冲函数
8.莫尔条纹光栅传感器的输出是( ) 传感器与检测技术试卷及答案
7
A.数字脉冲式 B.调幅式
C.调频式 D.正弦波
9.半导体应变片具有( )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
10.一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
11.常用于测量大位移的传感器有( )
A.感应同步器 B.应变电阻式
C.霍尔式 D.涡流式
12.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 B.导体
C.弹性元件 D.机器组件
13.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( )
A.上升 B.迅速下降
C.保持不变 D.归零
14.结构型传感器是依靠传感器( )的变化实现信号变换的。
A.材料物理特性 B.体积大小
C.结构参数 D.电阻值
15.阻抗头是测量振动系统( )的拾振器。
A.振动位移 B.振动加速度
C.激振力 D.激振力及其响应
三、问答题(每小题5分，共30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：
x1(t)=sin3ωt，x2(t)=e-t，x3(t)=esinωt，x4(t)=δ(t)， x5(t)=sin(0.5t)

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。

6. 涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

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24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/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=500(Ω)，C=10(μF)，试求：
(1)截止频率f0，并画出该滤波器的幅频示意图。

(2) 设输入信号x(t)=0.2cos (125.6t-π/4),判断其是否在该滤波器的通频带内。

3. 试绘出x(t)=2cos(2πf0t)+3 的时域图和频域图。

（ （ （ （答案
一、填空题(每空1分，共15分)

1. ON-OFF型微动开关
2.电子扫描
3.材料压阻系数
4.金属
5.磁头所处的位置
6.动态性能
7.标准测试系统
8.不失真测量
9.温度差
10.低
11.RC网络
12.交流
13.地址译码器
14.细分
15. 0

二、单项选择题(每小题 1分，共15分)
1.C 2.C 3.C 4.D 5.B
6.B 7.A 8.A 9.A 10.D
11.A 12.C 13.B 14.C 15.D
三、问答题(每小题5分，共30分)
1.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：灵敏度，非线
性度，回程误差。
2.调频波波形频率 f与中心频率f0和调制波幅值的关系 f=f0±Δf,Δf 为频率偏移，与X(t)幅
值成正比。

3.x1(t) x3(t) x5(t)周期函数，x2(t) x4(t)非周期函数。
4. 1)轴类零件受扭矩作用时，在其表面产生切应变，可通过测量该应变检测扭矩，如电阻应变式扭矩传感器。
2)弹性转轴受扭后，两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关，且呈比例关系，可通过测量扭转角测量扭矩，如电容式或光电式扭矩传感器。
5.布置原则有：
(1)贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳；
(2)在复合载荷下测量，能消除相互干扰；
(3)考虑温度补偿作用；
单臂电桥无温度补偿作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。
6.优点：
能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。
涡流传感器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。
四、计算题(每小题8分，共24分)
1.(1)测量时，齿轮随工作轴一起转动，每转过一个齿，传感器磁路磁阻变化一次，磁通也变
化一次，因此，线圈感应电动势的变化频率f等于齿轮的齿数 Z与转速n的乘积。