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1、2016-2017 第一学期传感器与测试技术试卷一、单项选择题（本大题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 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.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3下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）A压力 B力矩 C温度 D厚度4.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5测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ ）A变极板面积型 B变极距型C变介质型 D容栅型6属于传感器动态特性指标的是（ ）A
2、重复性 B线性度 C灵敏度 D固有频率7按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ ）A光电式传感器 B电容式传感器C压电式传感器 D磁电式传感器8影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ ）A电缆的安装与固定方式 B电缆的长度C前置放大器的输出阻抗 D前置放大器的输入阻抗9将电阻 R 和电容 C 串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的 RC 吸收电路，其作用是（ ）A抑制共模噪声 B抑制差模噪声C克服串扰 D消除电火花干扰10周期信号的自相关函数必为（ ）A周期偶函数 B非周期偶函数C周期奇函数 D非周期奇函数11.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
3、.干扰的耦合通道 D.信号是交流的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.机器组件二、填空题(每空 1 分，共 20 分)1.通常传感器由部分组成,是能把外界转换成器件和装置。2.根据测量数据中的误差所呈现的规律，误差可分为三种，即_、_和_。3.描述传感器静态特性的技术指标是：_、_、_和_4.按照光纤在传感器中的作用，通常可将光纤传感器分为两种类型：一类是_,另一类是_。5.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称效应；入射光强改变物质导电率的现象称效应；半导体材料吸收光能后在 PN 结上产生电动式的效应称效应。6
4、.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度 K 下降了，这种现象称为效应。7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内 部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称传感器；这种传感器只能测量物体。三、简答题（每小题 5 分，共 30 分）1、解释下列磁敏传感器：磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同？磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么？磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件，在本质上有什么不同？2、在静态测量中，根据测量系统输入量
5、与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特性?3、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。4、简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程5、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同？ 6、简述霍尔电势的产生原理。四、应用题（1 题 8 分，2-3 题 9 分）1、图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350，求：R1 为应变片其余为外接电阻， R1 增量为R1=3.5 时输出 U0=?。R1、R2 是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出 U0=?。R1、R2 感受应变极性相反,输出 U0=?。R1、R2、R
6、3、R4 都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?2、已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率 f=72Hz，测量齿盘的齿数 Z=36，求：（1）被测轴的转速是每分钟多少转？（2）在上述情况下，如果计数装置的读数误差为1 个数字，其最大转速误差是多少？3、由 RC 组成无源低通滤波器，已知 R=500()，C=10(F)，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-/4),判断其是否在该滤波器的通频带内。1、选择题：1-5：CACAD 6-10:DADDA 11-12:CC二、填空题：1.（1）敏感元件、转换元件、基本
7、转换电路（2）非电量（3）电量的2.系统误差、随机误差、粗大误差3.灵敏度、线性度、迟滞、重复性4.功能型、非功能性5.外光电、光电导、光生伏特6.应变效应、压阻效应、横向效应7.电涡流、金属3、简答题1、（1）磁敏晶体管有放大作用；（2）普通晶体管无磁灵敏度；（3）磁敏电阻不能区别磁极性。2、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。3、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。4、多面棱镜高速旋转，将激光器发
8、出的激光束反射到条形码上作一维扫描。而后条形码反射的光束经光电转换及放大元件接收并放大后再传输给信号处理装置。5、自感式传感器与差动变压器式传感器相同点：工作原理都是建立在电磁感应的基础上，都可以分为变气隙式、变面积式和螺旋式等。 不同点：结构上，自感式传感器是将被测量的变化转化为电感线圈的电感值变化。差动变压器式电感式传感器是把被测量的变化转换为传感器互感的变化，传感器本身是互感系数可变的变压器。6、一块半导体薄片置于磁场中(磁场方向垂直于薄片)，当有电流流过时，电子受到洛仑兹力作用而发生偏转。结果在半导体的后端面上电子有所积累，而前端面缺少电子，因此后端面带负电，前端面带正电，在前后端面形成电场，该电场产生的力阻止电子继续偏转；当两力相平衡时，电子积累也平衡，这时在垂直于电流和磁场的方向上将产生电场，相应的电势称为霍尔电势.四、计算题1、2、（1）n=60f/Z=60*72/36=120(转/分）（2）频率计的技术装置读数误差为1 个数字，对应的角位移为 1/Z 转=1/36 转故其最大转速误差为1/36（转/分）3、（1）f0=1/2RC=1/（2*500*10*10 -6）=31.8（HZ)幅频示意图：（2）周期信号 x（t)的角频率 =125.6f1=/2=125.6/2=20（HZ)f 0信号 x(t)的频率在该滤波器的通频带内。
