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1、专业课复习资料（最新版）专业课复习资料（最新版） 封封 面面 传感器技术模拟试题 1传感器技术模拟试题 1 一、填空题 1传感器所能测量的最大被测量(即输入量的数值)称为，最小的被测量 则称为，而用这两个数值表示的测量区间，则称为。 2.为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括：、 和三种方法。 3石英晶体的 X 轴称为_，垂直于 X 轴的平面上最强；Y 轴称 为，沿 Y 轴的最明显；Z 轴称为光轴或中性轴，Z 轴方向上无压 电效应。 4.热电阻式传感器是基于导电材料的随本身温度而变化的温度电阻效应制成 的传感器。 5.金属或半导体薄片置于磁场中， 当有电流流过时， 在于电流和磁场的
2、方向 将产生电动势，这种物理现象称为。 6.采用软件实现数据线性化一般有，和插值法。 7.自动检测系统遇到的干扰可分为，和的干扰。 二、选择题 1 当光敏元件加一定电压时， 光电流 I 与光敏元件上光照度 E 之间的关系， 称为。 A.温度特性B.光照特性C.光谱特性D.伏安特性 2在检测技术中，主要采用的是压电型换能器，发射超声波利用压电材料的， 而接收信号则用。 A多普勒效应B.多普勒频移C.逆压电效应D.正压电效应 3.当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产 生声波的和等现象。 .表面波.反射.驻波.折射 4.热电阻传感器按感温元件可以分为热电阻传感器
3、和热电阻 传感器两大类。 .金属.半导体绝缘体.氧化物 5.磁头的作用是读取磁栅上记录信号，按读取信号方式的不同，磁头可分为 和磁头。 .鉴幅.鉴相.静态.动态 三、问答题 .测定频响函数的方法有哪几种? （答：确定频响函数的方法是以标准信号输入，测出其输出信号，从而求得需要的特性。 输 入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。 ） 2简述霍尔电流表的工作原理。 （答：霍尔钳形电流表的探头是用环形铁芯做集束器，霍尔器件放在空隙中间，由安 培定律可知，在载流导体周围会产生一正比于该电流的磁场，用霍尔元件来测量这一磁场， 其输出的霍尔电势正比于该磁场，通过对磁场的测量可间接测得电流的大小。 ）
4、 3请画出两种霍尔元件的驱动电路，简述其优缺点。 （答：对霍尔元件可采用 恒流驱动或恒压驱动， 恒压驱动 电路简单，但性能较差，随着磁 感应强度增加，线性变坏，仅用 于精度要求不太高的场合； 恒流 驱动线性度高，精度高，受温度 影响小。 两种驱动方式各有优缺 点，应根据工作要求确定驱动方式。 ） - + +5V UH - + +5V UH 恒流驱动恒压驱动 传感器技术模拟试题 2传感器技术模拟试题 2 一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面括号内打“” ，错误的打“” 。每小题 2 分，共 10 分) 1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。() 2.传感器的作用是用来实现
5、由非电量到电量的转换。() 3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。() 4.具有质量为 M，刚度为 K 的振动体的固有频率为0= M K 。() 5.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。() 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，并将其号码填在题干的括 号内。每小题 2 分，共 10 分) 1.下列传感器可实现非接触测量的是()传感器。 A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度D.电阻应变式 2.描述周期信号频谱的数学工具是() A.傅立叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.三角函数 3.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲
6、线称为() A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线 4.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后() A.相等B.与角频率成反比 C.与角频率无关D.与角频率成正比 5.使用数字频率计测量信号时，在()情况下测周法比测频法合理。 A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高 C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定 三、填空题(每空 1 分，共 20 分) 1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的_。 2.热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的_和同一导体两端处于不同温度时的 _。 3.直流电桥中_接法的灵敏度最高。 4.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的
7、_相等，且相对桥臂阻抗的相角 _相等。 5.光线记录仪的振动子的输入信号只能是_。 6.单位脉冲信号的幅值频谱是_。 7.半导体应变片的工作原理是基于_效应。 8.随机信号 x(t)的均值定义为=_。 9.若稳定振动位移信号为 x(t)=Asin(t+)， 则其稳定振动速度信号为 v(t)=_,加速度 信号的振幅为_。 10.用强迫振动法激励系统，当系统加速度幅值达到最大时，称为系统的_，此激振 频率d与系统固有频率之间的关系式为_。 11.正弦信号的均方根值与它的幅值比为_。 12.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于_。 13.GZ-2 型测振仪配接电动式速度传感器时，经过仪器内
8、部的_网络可将传感器测得 的速度信号转换为_和_信号。 14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的_实现的。 四、简答题(每小题 10 分，共 30 分) 1.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种?各有何特点? 2.画出动态应变仪的原理框图。若输入应变的波形为低频简谐信号，请注明各环节的输出信 号的波形。 3.差动变压器是哪一类传感器?它的工作原理和输出特性是什么? 五、计算题(每小题 10 分，共 30 分) 1.写出图示阶跃信号的时域表达式，求它的频谱密度函数。 2.某测试装置的频率响应函数为 H(j)= 67500 22500 +150(j) + (j) 2 若
9、输入信号为 X(t)=100sin(31.4t+30)+50sin(314t-20)，求稳态输出信号 Y(t)的表达式。 3.根据图示电桥 (1)写出电桥作电压输出时的和差特性公式。 (2)若 R1=R2=R3=R4=120， R1=R3=0.3, R2=R4=0 时，输入电压为 u0(t)=300sin(31416t),求输出电压 u(t)。 传感器技术模拟试题 3传感器技术模拟试题 3 一、填空题(每空 1 分，共 15 分) 1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为_测试。 2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_和标准测试系统。 3. 涡流传感器的
10、线圈与被测物体的距离减小时，互感系数 M 将_。 4. 半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的_倍。 5. 测量准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻抗_1012()。 6. 周期信号展开为傅立叶级数后，其中 A0表示直流分量的幅值，An表示_分量的幅 值。 7. 当时，信号 x(t)的自相关函数 Rx()呈周期性变化，说明该信号为_。 8. LCD 是液晶显示器，是一种_功耗器件。 9.A/D 卡的转换速率表示_。 10. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，_接法可以得到 最大灵敏度输出。 11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强， 主要缺点
11、是_。 为克服该缺点， 可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器。 12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的_程度，它比 绝对湿度使用更广泛。 13. 氧化型气体吸附到 N 型半导体气敏元件上， 将使截流子数目减少， 从而使材料的电阻率 _。 14. 半导体温度传感器以 P-N 结的温度特性为理论基础。 二极管感温元件利用 P-N 结在恒定 电流下，其_与温度之间的近似线性关系实现。 15. 图像处理的主要目的是_。 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，并将其号码填在题后的括 号内。每小题 1 分，共 15 分) 1. 为了抑制干扰，常采用的电路有()
12、 A. A/D 转换器B. D/A 转换器C. 变压器耦合D. 调谐电路 2. 选择二阶装置的阻尼比=0.707，其目的是()。 A. 阻抗匹配B. 增大输出量C. 减小输出量D. 接近不失真条件 3. 自相关函数一定是()函数。 A. 偶B. 奇C. 周期D. 随机 4. 用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可() A. 增加敲击力B. 增加锤头硬度 C. 增大锤重D. 减小冲击力 5. 记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将() A. 扩展，幅值减小B. 变窄，幅值减小 C. 幅值增大D. 变窄，幅值增大 6. 无源 RC 低通滤波器从()两端引出输出电压。 A. 电阻 RB. 电容 CC
13、. 运算放大器D. 电感 L 7. 人工视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用是() A. 滤去噪声B. 传输和存储信息 C. 图像增强D. 图像分割 8. 载波频率为 f0，调制信号的最高频率为 fm，两者的关系为() A. f0=fmB. f0fmC. f0fmD. f0fm 9. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用()温度传感器。 A. 热电偶B. 亮度式C. 半导体三极管D. 半导体二极管 10. 电容式湿度传感器只能测量()湿度。 A. 相对B. 绝对C. 任意D. 水分 11. 由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用()的前置放大器。 A. 信噪比高B.
14、信噪比低C. 稳定性低D. 灵敏度很小 12. 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为()的输出。 A. 电阻B. 电容C. 电压D. 电荷 13. 通常采用的压力敏感元件有() A. 柱形弹性元件B. 环形弹性元件C. 梁形弹性元件D. 波登管 14. 压电式加速度传感器是()信号的传感器。 A. 适于测量任意B. 适于测量直流 C. 适于测量缓变D. 适于测量动态 15. 对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压() A. 最大B. 最小C. 随机变化D. 中间点 三、问答题(每小题 6 分，共 30 分) 1. 试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性，并标出半
15、功率点。 2. 一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什么? 3. 压电式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同，为什么? 4. 如何消除热敏电阻阻温特性的非线性?热敏电阻的测温范围一般是多少? 5. 差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中，试问： 电桥需接入何种激励电压?该电桥的输出电压是何波形? 四、计算题(每小题 8 分，共 24 分) 1. 磁栅式位移传感器采用空间相位差为2 的两个静态磁头来测量位移，其输出电动势为 E=Usin S 2 t ,磁尺剩磁信号的波长为 1mm。求： (1)若 E=7sin(100t+0.48)伏，此时所测得的位移量 S； (2)在一个测量周期内，此传感器所能测量得的最大位移量。 2. 一电涡流测振仪测量某主轴的轴向振动。已知：传感器的灵敏度为 15(mV/m)，最大线 性范围为 6(m)。现将传感器安装在主轴右侧。如图 a 所示。用记录仪记录振动波形， 如图 b 所示，问：传感器与被测金属的安装距离 L 为多少微米时，可得到较好的测量效 果?轴向振动的振幅
