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傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題及答案（一）
傳感器技術(shù)及應(yīng)用的期末考試就到了。為此陽(yáng)光網(wǎng)小編為大家推薦了傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題和參考答案，希望能幫到大家。
傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題
一、選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)
1、在以下幾種傳感器當(dāng)中( )屬于自發(fā)電型傳感器。
A、電容式 B、電阻式 C、壓電式 D、電感式
2、( )的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電勢(shì)就越大。
A、熱端直徑 B、熱端和冷端的溫度
C、熱端和冷端的溫差 D、熱電極的電導(dǎo)率
3、將超聲波(機(jī)械振動(dòng)波)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的( )。
A、應(yīng)變效應(yīng) B、電渦流效應(yīng) C、壓電效應(yīng) D、逆壓電效應(yīng)
4、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中( )。
A、電容和電感均為變量 B、電容是變量，電感保持不變
C、電感是變量，電容保持不變 D、電容和電感均保持不變
5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入( )，可測(cè)得最大的容量。
A、塑料薄膜 B、干的紙 C、濕的紙 D、玻璃薄片
6、熱電阻測(cè)量轉(zhuǎn)換電路采用三線(xiàn)制是為了( ) 。
A、提高測(cè)量靈敏度 B、減小非線(xiàn)性誤差
C、提高電磁兼容性 D、減小引線(xiàn)電阻的影響
7、當(dāng)石英晶體受壓時(shí)，電荷產(chǎn)生在( ) 。
A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上
8、汽車(chē)衡所用的測(cè)力彈性敏感元件是( )。
A、懸臂梁 B、彈簧管 C、實(shí)心軸 D、圓環(huán)
9、在熱電偶測(cè)溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的最主要的目的是( )。
A、補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢(shì)的損失 B、起冷端溫度補(bǔ)償作用
C、將熱電偶冷端延長(zhǎng)到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方 D、提高靈敏度
10、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來(lái)檢測(cè)工件尺寸，該加工檢測(cè)裝置是采了( )測(cè)量方法。
A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零點(diǎn)式
11、測(cè)得某檢測(cè)儀表的輸入信號(hào)中,有用信號(hào)為20毫伏,干擾電壓也為20毫伏, 則此時(shí)的信噪比為( )。
A、20dB B、1 dB C、0 dB D、50dB
12、發(fā)現(xiàn)某檢測(cè)儀表機(jī)箱有麻電感,必須采取( )措施。
A、接地保護(hù)環(huán) B、將機(jī)箱接大地
C、抗電磁干擾 D、抗紅外輻射
13、改變電感傳感器的引線(xiàn)電纜后，( )
A不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定
B 必須對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零
C 必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定
D不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零
14、應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的( )應(yīng)變片的之間的電阻值。
(1)覆蓋片與被測(cè)試件 (2)引線(xiàn)與被測(cè)試件
(3)基片與被測(cè)試件 (4)敏感柵與被測(cè)試件
A (1)(2) B (1) (2) (3) C (1) (4) D (1) (2)(3)(4)
15、在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為( )
A磁電效應(yīng) B聲光效應(yīng) C光生伏特效應(yīng) D光電導(dǎo)效應(yīng)
16、碼盤(pán)式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的.傳感器。碼盤(pán)按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、光電式和( )三種。
A變電式 B磁電式 C電磁式 D感應(yīng)同步器
17、利用測(cè)量?jī)x表指針相對(duì)于刻度初始點(diǎn)的位移來(lái)決定被測(cè)量的方法稱(chēng)為( )
A 零位式測(cè)量 B 微差式測(cè)量
C 偏差式測(cè)量 D 直接測(cè)量
18、( )又可分為累進(jìn)性的、周期性的和按復(fù)雜規(guī)律變化的幾種類(lèi)型。
A 系統(tǒng)誤差 B 變值系統(tǒng)誤差
C 恒值系統(tǒng)誤差 D 隨機(jī)誤差
19、傳感器的靜態(tài)特性包括( )
(1) 靈敏度 (2)分辨力 (3)線(xiàn)性度 (4)遲滯
A (1)(2) B (1)(3) C (1) (2)(4) D (1) (2)(3)(4)
20、按照測(cè)量過(guò)程的特點(diǎn)可以將測(cè)量方法分為( )。
A 直接測(cè)量和間接測(cè)量
B 偏差式測(cè)量和零位式測(cè)量
C 接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量
D 靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量
二、填空題 (本大題共5空，每空2分，共10分)
21、有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0∽200℃，精度等級(jí)為0.5級(jí)。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為 ，當(dāng)測(cè)量100℃ 時(shí)的示值相對(duì)誤差為 。
22、在選購(gòu)線(xiàn)性?xún)x表時(shí)，必須考慮應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量的
倍左右為宜。
23、傳感器由 、 、 三部分組成。
三、證明題(本大題共1小題，每小題10分，共10分)
24、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。
四、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題，每小題5分，共25分)
25、什么叫做熱電動(dòng)勢(shì)、接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)?分析熱電偶測(cè)溫的誤差因素，并說(shuō)明減小誤差的方法。
26、霍爾元件能夠測(cè)量哪些物理參數(shù)?霍爾元件的不等位電勢(shì)的概念是什么?
27、論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計(jì)一臺(tái)攝像機(jī)。
28人們說(shuō)，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢(shì)，為什么?
29、什么是系統(tǒng)誤差?系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么?如何減小系統(tǒng)誤差?
五、論述題(本大題共1題，每小題15分，共15分)
30、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向。
《傳感器應(yīng)用及技術(shù)》試卷答案
一、選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)
1、C 2、C 3、C 4、B 5、D
6、D 7、B 8、C 9、C 10、C
11、C 12、B 13、C 14、C 15、D
16、C 17、C 18、B 19、D 20、A
二、填空題 (本大題共5空，每空2分，共10分)
21、±1℃，±1% 22、1.5倍 23、敏感元件、傳感元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路
三、證明題(本大題共1小題，每小題10分，共10分)
24、證明： 大學(xué)生期末試題及答案-陽(yáng)光大學(xué)生網(wǎng)
略去的二次項(xiàng),即可得
四、簡(jiǎn)答題(本大題共6小題，每小題4分，共24分)
25、答：①熱電動(dòng)勢(shì)：兩種不同材料的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)A、B串接成一個(gè)閉合回路，并使兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同的溫度下，那么回路中就會(huì)存在熱電勢(shì)。因而有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢(shì)稱(chēng)為溫差電勢(shì)或塞貝克電勢(shì)，通稱(chēng)熱電勢(shì)。www.zjpiwd.com
�、诮佑|電動(dòng)勢(shì)：接觸電勢(shì)是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電勢(shì)。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無(wú)關(guān)。
�、蹨夭铍妱�(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢(shì)。
④熱電偶測(cè)溫原理：熱電偶的測(cè)溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，就可測(cè)得溫度的大小。
�、轃犭娕既�
a中間導(dǎo)體定律
b中間溫度定律
c參考電極定律
�、拚`差因素：參考端溫度受周?chē)h(huán)境的影響
措施：a 恒溫法b計(jì)算修正法(冷端溫度修正法)c儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法d熱電偶補(bǔ)償法e電橋補(bǔ)償法f冷端延長(zhǎng)線(xiàn)法
26、答：霍爾組件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等。
霍爾組件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。
溫度補(bǔ)償方法：
a 分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。
b 電橋補(bǔ)償法
27、論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計(jì)一臺(tái)攝像機(jī)。7.4(6分)
答：CCD是一種半導(dǎo)體器件，在N型或P型硅襯底上生長(zhǎng)一層很薄的SiO2，再在SiO2薄層上依次序沉積金屬電極，這種規(guī)則排列的MOS電容數(shù)組再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了CCD芯片。CCD可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。每一個(gè)脈沖只反映一個(gè)光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。
28、答：從SMART傳感器的功能和優(yōu)點(diǎn)兩方面來(lái)看
�、俟δ�
自補(bǔ)償功能：如非線(xiàn)性、溫度誤差響應(yīng)時(shí)間等的補(bǔ)償
自診斷功能：如在接通電源時(shí)自檢
微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，構(gòu)成一死循環(huán)工作系統(tǒng)
信息存儲(chǔ)和記憶功能
數(shù)字量輸出和顯示
�、趦�(yōu)點(diǎn)：
精度高，可通過(guò)軟件來(lái)修正非線(xiàn)性，補(bǔ)償溫度等系統(tǒng)誤差，還可補(bǔ)償隨機(jī)誤差，從而使精度大為提高
有一定的可編程自動(dòng)化能力。包括指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)調(diào)零、自檢等
功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，通過(guò)串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或CRT顯示，并配打印機(jī)保存資料
功能價(jià)格比大。在相同精度條件下，多功能智能傳感器比一功能普通的傳感器性能價(jià)格比大
可見(jiàn)，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢(shì)。
29、答：當(dāng)我們對(duì)同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。
系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：
�、俟ぞ哒`差：指由于測(cè)量?jī)x表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。
�、诜椒ㄕ`差：指由于對(duì)測(cè)量方法研究不夠而引起的誤差。
�、鄱x誤差：是由于對(duì)被測(cè)量的定義不夠明確而形成的誤差。
�、芾碚撜`差：是由于測(cè)量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測(cè)量所引起的`誤差。
�、莪h(huán)境誤差：是由于測(cè)量?jī)x表工作的環(huán)境(溫度、氣壓、濕度等)不是儀表校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時(shí)間在變化，從而引起的誤差。
�、薨惭b誤差：是由于測(cè)量?jī)x表的安裝或放置不正確所引起的誤差。
�、藗�(gè)人誤差：是指由于測(cè)量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。
減小系統(tǒng)誤差的方法：
�、僖敫捣ǎ喝敉ㄟ^(guò)對(duì)測(cè)量?jī)x表的校準(zhǔn)，知道了儀表的更正值，則將測(cè)量結(jié)果的指示值加上更正值，就可得到被測(cè)量的實(shí)際值。
�、谔鎿Q法：是用可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量具代替被測(cè)量接入測(cè)量?jī)x表，然后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量具，使測(cè)量?jī)x表的指針與被測(cè)量接入時(shí)相同，則此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)量具的數(shù)值即等于被測(cè)量。
�、鄄钪捣ǎ菏菍�(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量相減，然后測(cè)量二者的差值。
④正負(fù)誤差相消法：是當(dāng)測(cè)量?jī)x表內(nèi)部存在著固定方向的誤差因素時(shí)，可以改變被測(cè)量的極性，作兩次測(cè)量，然后取二者的平均值，以消除固定方向的誤差因素。
⑤選擇最佳測(cè)量方案：是指總誤差為最小的測(cè)量方案，而多數(shù)情況下是指選擇合適的函數(shù)形式及在函數(shù)形式確定之后，選擇合適的測(cè)量點(diǎn)。
五、論述題(本大題共2題，每小題8分，共16分)
30、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向。
論述傳感器在電冰箱中的應(yīng)用。
傳感器的作用可包括信息收集、信息數(shù)據(jù)的交換及控制信息采集。
傳感器應(yīng)用方向工業(yè)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中、汽車(chē)中、家用電器中、人體醫(yī)學(xué)、機(jī)器人、人體醫(yī)學(xué)、航空航天技術(shù)及遙感技術(shù)。
傳感器的發(fā)展方向不斷擴(kuò)大的測(cè)量范圍、提高測(cè)量精度及可靠性、開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域與新技術(shù)、微型化與智能化。
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