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1、（完整版）传感器与检测技术试卷及答案1属于传感器动态特性指标的是（D ）重复性B 线性度C 灵敏度D 固有频率2误差分类，下列不属于的是（B ）系统误差B 绝对误差C 随机误差 D 粗大误差3、非线性度是表示校准（ B ）的程度。 、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（ B ） 、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）工作频率宽B 线性范围宽C 单位输入量引起的输出量大D 同意输入量大6下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B ） 应变式传感器B 化学型传感器C 压电式传感器
2、 D 热电式传感器7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（ D ）测量B感知C信号调节D转换8回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合 的程度多次测量B 同次测量C 正反行程D 不同测量9仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。相对误差B 绝对误差C 引用误差 D 粗大误差二、推断1. 在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保 持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。(V)2系统误差可消除，那么随机误差也可消除。(x)3 对于具体的测量，周密度高的准确度不一定高，准确度高 的周密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高(x)4平均值就是真值。(x)5 在
3、 n 次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量 的 1/n。(x)6. 线性度就是非线性误差. ( x )7. 传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电 路，输出电源组成.(V)8传感器的被测量一定就是非电量(x)9测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。(V)10 传感器(或测试仪表)在第一次使用前和长时间使用后 需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性 参数(V)二、简答题：(50 分)1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条 件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件 下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随
4、时间变化时传感器的 输入输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传 感器输入输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足 通常的需要，而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。2、绘图并说明在使用传感器进行测量时，相对真值、测量 值、测量误差、传感器输入、输出特性的概念以及它们之间的关 系。答：框图如下：测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的 差值。当测量误差很小时，可以忽略，此时测量值可称为相对真值。3、从传感器的静态特性和动态特性考虑，详述如何选用传 感器。答：考虑传感器的静态特性的主要指标，选用线性度大、迟 滞小、重复性
5、好、分辨力强、稳定性高、抗干扰稳定性高的传感 器。考虑动态特性，所选的传感器应能很好的追随输入量的快速 变化，即具有很短的暂态响应时间或者应具有很宽的频率响应特 性。4、什么是系统误差？系统误差产生的原因是什么？如何减 小系统误差？答：当我们对同一物理量进行多次重复测量时，如果误差按 照一定的规律性出现，则把这种误差称为系统误差。系统误差出现的原因有： 工具误差:指由于测量仪表或仪表组成组件本身不完善所引起的误差。 方法误差:指由于对测量方法研究不够而引起的误差。 定义误差:是由于对被测量的定义不够明确而形成的误差 理论误差:是由于测量理论本身不够完善而只能进行近似 的测量所引起的误差。 环境
6、误差：是由于测量仪表工作的环境（温度、气压、湿 度等）不是仪表校验时的标准状态，而是随时间在变化，从而引 起的误差。 安装误差:是由于测量仪表的安装或放置不正确所引起的 个人误差:是指由于测量者本人不良习惯或操作不熟练所 引起的误差。三计算答:22222)()(,)()C000D0-=-= + -=?+=i i i i i i i i i i i i i i i i x x n y x x y x b x x n y x y x n k b kx y b kx 滞入数据得：68.0二k , 25.0二b 25.068.0+二.x y %7535.0%100914.0,126.0,11.0,16
7、.0,35.0,238.0mx 654321 = =? 二二？-二？二？FS L y L y拟合直线灵敏度 0.68,线性度 7%2、设6次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.2 15 厘米，若忽略粗大误差和系统误差，试求在 99.73%的置信概率下，对被测物体长度的最小估量区间。解：105)210991100108.9(11= + + + + = = 乂二n i i x n x x x v i -=1 分别为-0.2 0 0.1 -0.1 0.21601112=-=o=n i i v n 48.10,5293,3二 o+o-Gpx x 3、 等 精
8、度测量某电阻10次，得到的测量如下：R1 16795Q R2 16745Q R3 16760Q R4 167.60Q R516787QR6 16788Q R7 16800Q R8 16785Q R9 167.82Q R1016761Q求：10 次测量的算术平均值，测量的标准误差和算术平均 值的标准误差解：x =n Ri n i =1=16776Q o=n i n i =128=018 x o=no=0.061电阻式传感器是将被测量的变化转换成（D ）变化的传 感器。.电子B. 电压C. 电感D. 电阻2、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化为（ C ） 的输出。电阻B 电容C 电压D 电荷3
9、、半导体应变片具有（）等优点。灵敏度高B 温度稳定性好C 参数一致性高D 接口电路简单4、当半导体材料某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变 化的现象，称（ B ）.光电效应B. 压阻效应C. 压电效应D. 霍尔效应5、导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时， 其电阻值发生相应变化的现象，称（）应变效应B光电效 应C.压电效应D.霍尔效应6、温度误差的线路补偿法是利用电桥（ B ）实现的。 .相邻桥臂同变输入电压相加B. 相邻桥臂差变输入电压相减C. 相对桥臂同变输入电压相加D. 相对桥臂差变输入电压相加7、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、 非线性误差小（C ）.两个桥
10、臂都应当用大电阻值工作应变片B. 两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C. 两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片8、按输出信号的性质分类，应变式位移传感器是一种（ ） 模拟量传感器B 计数型传感器C 代码型传感器D 开关型传感器9、下列传感器，不适合于静态位移测量的是（ D ） 压阻式位移传感器B 电感式位移传感器C 电涡流式位移传感器D 压电式位移传感器10、半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( B ).上升B. 迅速下降C. 保持不变D归零二 推断题1、采纳几个热电偶串联的方法测量多点的平均温度，当有一只热电偶烧断时，不能够很快地觉察
11、出来。(X)2、在固态压阻传感器测量电路中恒压源和恒流源供电均与 电流大小、精度及温度有关。(X)3、热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与 冷端温度有关。(V)4、在典型噪声干扰抑制方法中，差分放大器的作用是抑制 共模噪声。(V )5、将电阻应变片贴在弹性元件上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。(V )6、在电阻应变片公式，dR/R =(1+2山+入Ez中，入代表电 阻率。(x )7、结构型传感器是依靠传感器材料物理特性的变化实现信号变换的。(X)8、信号传输过程中，产生干扰的原因是 .干扰的耦合通道 (V )9 、常用于测量大位移的传感器有应变电阻式。( X )1
12、0、差动电桥由环境温度变化引起的误差为0。(V )三 简答题1. 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。答 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。2什么是金属导体的电阻应变效应和热电阻效应？ 答：金属电阻的应变电阻效应当金属导体在外力作用 下发生机械变形时，其电阻值将相应地发生变化。3. 为什么要对应变片式电阻传感器进行温度补偿，分析说明 该类型传感器温度误差补偿方法。答：在外界温度变化的条件 下，由于敏感栅温度系数t a及
13、栅丝与试件膨胀系数(s g 与)之差异性而产生虚假应 变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差。方法：自补 偿法 线路补偿法四 计算题1、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化 电路，图中R2=R3=R是固定电阻,R1与R4是电阻应变片， 工作时R1受拉,R4受压,AR=0，桥路处于平衡状态，当应变 片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压 Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd = -( E/2 ) (R/R)。R 2 R 1 R 3R 4 Eb dc U cd证明：R R R ?+ = 1 R R R ?-=4 E R R R R E R R R R E
14、 R R R R U U U db cb cd 2242?-?-=+?-+?+=-二略去R ?的二次项,即可得R R E U cd ?-=2 2、图为一 直流应变电桥,E = 4V , R1 = R2=R3 = R4=350Q,求：R1 为应变片其余为外接电阻，R1增量为沐1=3.5Q时输出U0二?。 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U0二?。R1、R2感受应变极性相反，输出U0二?。R1、R2、R3、R4都是应变片，对臂同性，邻臂异性，电 压输出 U0=?。解：一、推断（20 分）1. 差动变间隙式自感传感器的灵敏度是单线圈式自感传感 器的4倍。（X）2. 差
15、动变压器是把被测的非电量变化转换成线圈互感量的 变化。3）3. 改变电感传感器的引线电缆后，不必对整个仪器重新调零 （X）4电涡流式传感器可以用来测量各种形式的位移量。（V）5. 自感式传感器实现了把被测量的变化转变为电容量的变 化。 （X）6. 边缘效应不仅使电容传感器灵敏度降低，而且会产生非线 性。 （V）7. 电容传感器不能承受很大的温度变化。 （X）8. 差动变压器式传感器可以测量与位移有关的任何机械量。 （V）9电涡流式传感器可以无接触地测量各种振动的幅值(V)10.电涡流式传感器常用于测量压力、加速度、微小位移、 液位等。(X)二单选题 (20分)1. 由两块平行板组成一个电容器，若忽略其边缘效应，其电 容量为( )。.C= zS/
