自动检测技术自测题八
一、选择题(20分，每题2分)
1、制造霍尔元件的半导体材料中，目前应用的较多的锗、锑化铟、砷化铟，其原因是这些
A、半导体材料的霍尔常数比金属大；
B、半导体中电子的迁移率比空穴高；
C、半导体材料的电子迁移率比较大；
D、N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件。
2、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择测量转换电路。
A、单臂半桥；
B、双臂半桥；
C、四臂全桥；
D、独臂。
3、在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。
A、串联；
B、并联；
C、既串联又并联。
4、在房间中利用空气探头进行超声防盗时，超声波的频率多为。
A、20Hz～20kHz；
B、35kHz～45kHz ；
C、0.5MHz～5MHz；
D、100MHz～500MHz。
5、欲测量动态应力，应选用_A/D 转换器。
A、逐位比较型；B 、双积分型；C、串行。
6、光栅中采用sin 和cos 两套光电元件是为了。
A、提高信号幅度；
B、辩向；
C、抗干扰；
D、作三角函数运算。
7、欲测量-20+～80 ℃左右的温度，并输出数字信号，应选用。
A 、集成温度传感器；B.、热电偶；C、热敏电阻。D.铂热电阻。
8、人造卫星的光电池板利用了；。
A 、光电效应；
B 、光化学效应；
C 、光热效应；
D 、感光效应。
9、正常人的体温为37 ° C ，则此时的华氏温度约为。
A.、；32F B、99F ；C 、99F；D、37F 。
10、属于四端元件的是。
A.、应变片；
B.、压电晶片；
C.、霍尔元件； D 、 热敏电阻。
二、问答题（30分，每题3分）
1、举例说明检测技术的应用范围。
2、随机误差有下列四个特性：有界性、单峰性、对称性、抵偿性。分别说明之。
3、系统误差的减小与消除方法有那些？
4、我们可以依据平板电容器电容量的表达式
d A C ε=，分析电容器可以
有三种结构。请分析之。
5、自感传感器在应用中存在哪些问题可以通过采用差动式自感传感器获得改善？
6、比较差动式自感传感器和差动变压器在结构上及工作原理上的异同之处。
7、试述应变电桥产生非线性的原因及削减非线性误差的措施？
8、热电式传感器有哪几类?它们各有什么特点?
9、原理上,压电式传感器不能用于静态测量,但实际中,压电式传感器可能用来测量准静态量,为什么?
10、简述光电式传感器的特点和应用场合，用方框图表示光电式传感器的组成。
三、现有栅长为3mm和5mm两种丝式应变计，其横向效应系数分别为
5%和3%，欲用来测量泊松比μ=0.33的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布（其应力分布梯度较大）。试问:应选用哪一种应变计？为什么？（本题10分）
四、试证明压电加速度传感器动态幅值误差表达式:高频段:δH =[A(wn)-1]%；低频段：δL=[A(w1)-1]%。若测量回路的总电容C=1000pF,总电阻R=500MW,传感器机械系统固有频率f n=30kHZ,相对阻尼系数ε=0.5,求幅值误差在2%以内的使用频率范围。（本题10分）
五、 有一台变极距非接触式电容测微仪,其极板间的极限半径r=4mm,假设与被测工件的初始间隙δ0=0.3mm,试求:1) 若极板与工件的间隙变化量△δ=±10μm 时，电容变化量为多少？ 2)若测量电路的灵敏度Ku=100mV/pF,则在△δ=±1μm 时的输出电压为多少？（本题10分）
六 、某试件受力后，应变为2X10-3,已知应变片的灵敏度系数为2，初始值120欧姆，若不计温度影响，求电阻的变化量ΔR 。若电阻丝的温
度系数C /10506Ω?-=-α，线膨胀系数C /101461-?=β，试件的线膨胀系
数C /101262-?=β，当温度升高20oC 时，试求因温度变化引起的相对
误差。(本题10分）
七、如图所示为镍铬 - 镍硅热电偶测温电路，热电极 A 、 B 直接焊接在钢板上（ V 型焊接）， A' 、 B' 为补偿导线， Cu 为铜导线，已
知接线盒 1 的温度t 1 = 40.0 ° C ，冰水温度t 2 = 0.0 ° C ，接线盒 2 的温度t 3 = 20.0 ° C 。（本题10分）
汽车检测技术考试试卷 一、填空题（每个空1分，共20分） 1．故障码读取常用：、两种方法。 故障诊断仪可分为、两大类。2．爆燃传感器是作为控制的修正信号。 3．自动变速器或自动变速驱动桥根据发动机的、以及汽车的和其它一些工作条件来选择传动比。4．气缸压力表按表头的不同有、两种。锥形或阶 5．电喷汽油发动机，是由电子控制器控制点火系统，其点火提前角包括、、三部分。 6．测功器的主要类型有、、。 7．压敏电阻式进气压力传感器的信号是的，电容式进气压力传感器是的。 8．电路短路故障可通过测量与车身或之间是否导通来检查。 二、判断题（每题1分，共10分） 1．选择万用表的量程时，最好从高到低逐级进行选择。（）2．在维修中尽量不要拔下高压线的方法进行试火或断缸实验。（）
3．制动时，制动踏板会轻微震动，这是起作用的正常现象。（）4．一般故障检测时先检测电控部分，再检测机械部分。（）5．用气缸压力表测量气缸压力，必须先把火花塞全部拆下，逐个缸进行。（） 6．相比之下，单点喷射系统的燃油压力比多点喷射系统的燃油压力要大很多。（） 7．当诊断参数测量值处于极限值范围时，表明诊断对象技术状况变差，但还可以继续使用。( ) 8．曲轴箱漏气量主要是诊断气缸活塞摩擦副的工作状况。( ) 9．离合器踏板自由行程过小，会造成离合器分离不彻底。( ) 10．检测设备在使用前通常要进行预热。( ) 三、选择题（每题2分，共20分） 1．故障灯自诊断系统触发后，故障灯（） A、不亮 B、有规律的闪烁 C、长亮2．氧传感器测量排气管中缺氧时，氧传感器电压应为（） A、0.1V左右 B、0.5V左右 C、1V左右3．电控燃油喷射发动机燃油系统压力，多点喷射系统的一般为（）。 Ａ.7～103ＫＰａＢ.7～690ＫＰａＣ.62～69ＫＰａ Ｄ.207～275ＫＰａ 4．检测电控汽车电子元件要使用数字式万用表，这是因为数字式万用表（）。 A.具有高阻抗 B.具有低阻抗 C.测量精确5．转向轮某一侧的前稳定杆、下摆臂变形会造成（）故障。
一、填空题（每空1分，共 40分） 1、一个完整的检测系统或检测装置通常由、 、和等部分组成。 2、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于的电压表。 3、导体或半导体材料在的作用下，会产生，其也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。应变片传感器由___________ __和_____ ___ ____两部分组成。 4、电桥按读数方法可分为两种，__________ __仅适合测量静态参数，而___________ _对静、动态参数都可测量；双臂电桥比单臂电桥提高一倍，而且还具有作用。 5、金属热电阻的阻值随温度的升高而，为；半导体热电阻按其阻值与温度之间的变化关系可分为和 两大类。 6、电感式传感器利用原理，将被测的非电量转换成的 或变化的一种装置。在实际工作中常采用电感式传感器，既可以提高传感器的灵敏度，又可以减小测量误差。电感式传感器测量转换电路有：、 和等。 6、电容式传感器的测量转换电路种类很多，常用的有______ ______、____________、__________ __、______ ______。 7、热电偶定律包括、和，它们对热电偶的实际应用十分重要。 8、物体受到光照以后，物体内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使物体的或产生的现象称为。 9、霍尔元件一般采用材料制成，霍尔电动势的大小正比于 和，霍尔元件的零位误差主要是 。
二、选择题（每空2分，共20分） 1.某台测温仪表的测温范围是200～600℃，而该仪表的最大绝对误差为±3℃，该仪表的精度等级是（）。 A．级 B．级 C．级 D．级 2.构成一个传感受器必不可少的部分是( )。 A．转换元件 B．敏感元件 C．转换电路 D．嵌入式微处理器 3.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了( )。 A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 D. 节约用电 4.（）电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。 A.变面积式 B.变极距式 C.变介电常数 D. 变面积式和变介电常数 5.利用涡流传感器测量齿数Z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转 速n等于（）r/min。 A. 400 B. 3600 C. 24000 D. 60 6.天平属于( )检测方法。 A．偏差法 B．微差法 C．零位法 D．平衡法 7.霍尔元件（）霍尔传感器的灵敏度越高。 A.越厚 B.越薄 C.没有关系 D.越大 8.磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与原磁场强度相反（θ＝180°）时，霍尔电动势( )，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。 A．绝对值相同，符号相反 B．绝对值相同，符号相同 C．绝对值相反，符号相同 D．绝对值相反，符号相反 9.绝对误差Δ与被测量的真值Ax之比是（）误差。 A.实际相对误差 B．示值相对误差 C．引用相对误差 D．系统相对误差 10.可听声波的频率范围一般为( )。 A．20Hz~~200Hz B．20Hz~~50Hz C．20Hz~~20kHz D．20Hz~~500Hz 三、判断题（每空分，共 15 分） 1.精密度是指测量仪表值不一致程度的量。（）
自动检测技术 实验一应变片的粘贴工艺实验 一、实验目的： 熟悉掌握应变片的粘贴工艺及要求。 二、应变片的粘贴工艺及要求： 应变片的粘贴工艺及质量直接影响着测量的精度与成败，因此必须按照粘贴工艺规程粘贴应变片，一般步骤为： 1、应变片的检查 (1）外观检查 用放大镜(或投影仪)进行外观检查。凡是金属丝栅不紊乱、布置均匀。引线牢固，底基胶层均匀者可以认为合格。 (2)阻值分选 用精密电桥测量应变片的阻值，一般不超过应变片名义阻值的±0.5％时，认为其合格。但要根据实测电阻值分组包装使用。在同一组中，各片之间的实测电阻值偏差最好不超过±0.1Ω。当相差为±0.5Ω时上，电阻应变仪就不易平衡了。 2、粘贴表面的清理(即试件清理) 一般对贴片表面的要求为： (1)完全去掉表面的氧化皮及污垢。通常采用手提电动砂轮，钢刷、 砂布等打磨。测点表面最好用0＃或1＃砂布打磨到▽6即可，也 不易太光滑。打磨表面为应变片基底面积的2～3倍 (2)用划针在测点表面轻画贴片位置的坐标线。 (3)用丙酮（或无水乙醇、甲苯）和脱脂棉清洗。直到没有脏物为止，晾干后即可开始粘贴应变片。 3、贴片的具体步骤
一般按使用粘贴剂所要求的工艺进行。但应注意以下几点： (以使用KH一502粘贴剂为例) (1) 粘片前粘片的工具要准备齐全。 (2) 首先在应变片如背面和清理好的试件表面上都涂上—层很薄的粘贴剂、然后将应变片按试验要求的方位贴于试件上。 (3) 贴上后，在片上盖上—层玻璃纸。一手提住引线，用另一只手的大拇指轻轻滚压(主要用垂直压力，不要有推力)。把多余的胶水与气泡挤出。 (4) 贴片完毕后，应变片应该整齐、干净，位置准确，胶层均匀。 4、应变片的干燥处理： 在贴片完成后，应根据所用粘贴剂的干燥固化条件，进行干燥处理。对KH一502粘贴剂。一般可在干燥的空气中自然干燥，也可用热烘干燥，如用红外线灯烤，电吹风吹等。 5、粘贴质量的检查： 对应变片粘贴质量应检查如下项目： (1)应变片粘贴位置是否准确； (2)胶水是否均匀。有无气泡与漏贴部分，尽量给以补救。尤其注意将两端贴牢。 (3)用万用表检查应变片是否断路或短路。 (4)用高阻计或万用表欧姆高阻挡，(如MF—10型的10K档)检查应变片与试件间的绝缘电阻。对于一般的测量，绝缘电阻≥50～100兆欧即可。 6、导线的连接与固定： 对经过检查合格的应变片，即可焊接导线并使之固定。导线是应变片与测量仪器连接的桥梁，起着传输应变信号的作用。因此，应选择合适的导线。一般为了保护应变片，往往应在应变片与导线之间设有接线
一、填空题 1、按测量方式不同，测量方法可分为偏差式测量、零位式测量、微差式测量。 2、传感器通常由敏感元件、转换元件、测量转换电路组成 3、传感器的静态特性主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复度、分辨力与阀值、稳定性。 4、所谓半导体气敏传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触造成 半导体电阻值变化，借此来检测特定气体的成分或者浓度的传感器的总称。 5、电阻应变式传感器测量转换电桥有半桥单臂工作方式、半桥双臂工作方式、全桥4臂工作方式三种形式。 6、按热电阻材料的不同，热电阻传感器分为金属热电阻、半导体热电阻。 7、按电容式传感器工作方式的不同，可分为电位器式压力传感器、电位器式位移传感器、电位器式加速传感器三种形式。 8、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、中间导体定律、 标准导体定律、中间温度定律。 9、基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。 10、光纤的传输是基于光的全内反射。 11、红外线在通过大气层时，有三个波段透过率高，它们是2—2.6μm 、 3—5μm和8—14μm 。 12、常用压电材料有石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料等。 13、码盘式编码器按其结构可分为接触式、光电式、电磁式3种。 14、传感器的标定分为静态标定、动态标定两种 15、按测量手续不同，测量方法可分为直接测量、间接测量、联立测量。 16、传感器通常由敏感元件、转换元件、测量转换电路组成 17、气敏电阻元件种类很多，按制造工艺分为烧结型、薄膜型、厚膜型。 18、氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子导电率发生变化而制成的测湿元 件，该元件由引线、基片、感湿层与电极组成。 19、电容式传感器不但应用于位移、振动、角度、加速度、 及荷重等机械量的精密测量，还广泛应用于压力、差压、液位、 料位、湿度、成分等参数的测量。 20、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、中间导体定律、 标准导体定律、中间温度定律。 21、基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、 光敏晶闸管等。 22、光纤传感器所用光纤有单模光纤和多模光纤。 23、常用的数字传感器有栅式数字传感器、编码器、感应同步器、频率式数字传感器四大类。 二、选择题 1、有一支温度计，它的测量范围为0~200o C,精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（A） A、1o C B、0.5o C C、10o C D、200o C 2、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（B） A、外光电效应 B、内光电效应 C、光电发射 D、光导效应 3、当一定波长入射光照射物体时，反映该物体光电灵敏度的是（C） A、红限 B、量子效率 C、逸出功 D、普朗克常数 4、单色光的波长越短，它的（A） A、频率越高，其光子能量越大 B、频率越高，其光子能量越大 C、频率越高，其光子能量越小 D、频率越高，其光子能量越小 5、光电管和光电倍增管的特性主要取决于（A） A、阴极材料 B、阳极材料 C、纯金属阴极材料 D、玻璃壳材料 6、霍尔电势公式中的角θ是指（C） A、磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B、磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 C、磁力线与霍尔薄片垂线之间的夹角
第一章信号及其描述 (一) 填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 _______________ ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三 _____________ ，谐波型，收敛性二 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和准周期信号。 (二) 判断对错题(用"或x 表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。 (v ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。 (v ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。 (x ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。 (x ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。 (v ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号 x(t) x o sin t 的绝对均值口 |x 和均方根值X rms 。 2、 求正弦信号 x(t) 2 x °sin( t )的均值 x ，均方值 x ，和概率密度函数3、 求指数函数 x(t) at Ae (a 0,t 0)的频谱。 cos 0t |t| T 4、 求被截断的余弦函数 x(t) 的傅立叶变换。 |t| T at 5、 求指数衰减振荡信号 x(t) e sin o t(a 0,t 0)的频谱。 第二章测试装置的基本特性 (一) 填空题 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 _________________________ 和 __________________________ 。 4、当测试系统的输出y(t)与输入x(t)之间的关系为y(t) A °x(t t 。)时，该系统能实现 此时，系统的频率特性为 H(j ) ______________ 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 (二) 选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。 (1) 灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数 2、 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 3响应的卷积。 (1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡 3、 两环节的相频特性各为 Q,)和Q 2()，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 ________________ 2 Q 1( )Q 2() (1) Q 1( )Q 2( ) (2) Q 1( ) Q 2( ) (3) 1 2 (4) Q 1( ) Q 2() Q 1( ) Q 2() 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 (1)存在，但＜5% (3)在时间常数很小时存在 5、描述随机信号的时域特征参数有 均值x 、均方值 方差 6、对信号的双边谱而言，实频谱(幅频谱)总是 偶 对称，虚频谱(相频谱)总是 奇 对称。 1、某一阶系统的频率响应函数为 H(j ) 1/2 ____ ，幅值 y V 2/2 试求传递函数分别为 41 1.4 1 t ,输入信号x(t) sin ，则输出信号 2j 1 2 ，相位 -45 。 2 的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 y(t)的频率为 123 n S 延时 _______ 测试。 4 _____ 。 2)存在，但＜1 (4)不存在
一、填空（本题共39分，每空1.5分） 1、 传感器由 敏感元件、传感元件、测量转换电路三部分组成。 2、 在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 左右为宜。 3、 有一温度计，它的量程范围为0s 200C ，精度等级为0.5级。该表可能出现 的最大误差为土 1C,当测量100C 时的示值相对误差为土 1% 4、 利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 NTC 突变型热敏电阻。 5、 在压电晶片的机械轴上施加力，其电荷产生在X 面 6霍尔元件采用恒流源激励是为了减小温漂。 7、 用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于偏位式测量。 8、 已知某铜热电阻在0C 时的阻值为50 Q,则其分度号是CU50对于镍铬-镍 硅热电偶其正极是镍铬。 9、 压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电 元件并联起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件串联起来。 10、 热电阻主要是利用电阻随温度升高而增大这一特性来测量温度的。 11、 自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有屏蔽，浮置，接地，滤波，光电 隔离等。 12、 金属电阻的应变效应是金属电阻应变片工作的物理基础。 13、 电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是 干扰源，干扰途径，敏感接收 器。 14、 在动圈式表头中的动圈回路中串入由 NTC 组成的电阻补偿网络，其目的是 为了温度补偿。 二、选择题（本题共30分，每题2分） 1、 在以下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。 A 、电容式 B 、电阻式 C 、热电偶 D 、电感式 2、 _D_的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 A 、热端直径 B 、热电极的电导率 C 、热端和冷端的温度 D 、热端和冷端的温差 3、 在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 __B ___ 。 A 、电容和电感均为变量 B 、电容是变量，电感保持不变 C 、电感是变量，电容保持不变 D 、电容和电感均保持不变 4、 在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用 了 _B —测量方法。 A 、微差式 B 、零位式 C 、偏差式 5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 B A 、提高测量灵敏度 B C 、减小非线性误差 D 6汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 A 、实心轴 B 、弹簧管 C 、悬臂梁 D 、圆环 7、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是 C A 、补偿热电偶冷端热电势的损失 B 、起冷端温度补偿作用 C 、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D 、提高灵敏度 8、考核计算机的电磁兼容是否达标是指__C ____ 。 A 、 计算机能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力 B 、 该计算机不产生超出规定数值的电磁干扰 1. 5倍 、减小引线电阻的影响 、提高电磁兼容性 A 。
传感器与自动检测技术实验指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月
目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验（单臂单桥） (3) 实验二金属箔式应变片测力实验（交流全桥） (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)
CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的，系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件，以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件，可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器，必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解，并对仪器本身结构、功能有明确认识，做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项： 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯，防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意，防止它们通过机壳造成短路，并 禁止将这些引出线到处乱插，否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大，尤其是在梁的自振 频率附近，以免梁振幅过大或发生共振，引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施，但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后，应将双平行梁用附件支撑好，并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时，±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A，否则内部保护电路将起作用，电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时，应从LV插口输出，不能从另外两个 电压输出插口输出。
《自动检测技术》课程期末考试试题A 一、填空（本题共39分，每空1.5分） 1、传感器由、、三部分组成。 2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。 3、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为，当测量100℃时的示值相对误差为。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。 5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。 6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。 7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。 8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。 9、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。 10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。 11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有、、、、等。 12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础。 13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是、、。 14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为 了。 二、选择题（本题共30分，每题2分） 1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热电极的电导率 C、热端和冷端的温度 D、热端和冷端的温差 3、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变 C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持不变 4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了测 量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性
[自动检测技术及应用课后习题答案] 第二版检测技术的选择题（上） 2011年01月06日星期四 14:57 第一部分思考题与习题答案 1.单项选择题 1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 C 级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买 B 级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是 B 。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍 4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 D 。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了 D 。 A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性 2.各举出两个非电量电测的例子来说明 1）静态测量； 2）动态测量； 3）直接测量； 4）间接测量； 5）接触式测量； 6）非接触式测量； 7）在线测量； 8）离线测量。 3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求： 1）该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2）当示值为20℃时的示值相对误差为 B ，100℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％ 4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选 B 级。若选用量程为300V，其精度应选 C 级，若选用量程为500V 的电压表，其精度应选 C 级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 第二章思考题与习题答案 1. 单项选择题 1）电子秤中所使用的应变片应选择 B 应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择 D ；一次性、几百个应力试验测点应选择 A 应变片。 A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 2）应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择 C 测量转换电路。A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂 3）在图2-22a中，热敏电阻测量转换电路调试过程的步骤是 A 。若发现毫伏表的满度值偏
传感器与检测技术试卷及答案 （（（（试卷一试卷一试卷一试卷一）））） 第一部分选择题（共24 分） 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2 分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项 是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。 1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（C）A．压力B．力矩C．温度D．厚度 2．属于传感器动态特性指标的是（ D ） A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率 3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ A ）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4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（D ） A．变极板面积型B．变极距型 C．变介质型D．容栅型 5．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 ） A．两个桥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 6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ D ）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 7．固体半导体摄像元件CCD 是一种（） A．PN结光电二极管电路B．PNP 型晶体管集成电路 C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路 8．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 9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次 采样值为0.301，则本次采样值Yn应选为（） A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.315 10．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最 小输入电压信号为（） A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV 11．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12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（） 第二部分非选择题（共76分） 二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小 题的空格内。错填或不填均无分。 13．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过 的能力。 15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。 16．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs= 。 17．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。 18．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。19．电容式压力传感器是变型的。 20．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。 21．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。 22．热敏电阻常数B 大于零的是温度系数的热敏电阻。 23．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。 24．交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为?1? 2? 3 ?4，若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为。 三、问答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 25．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 26．回答与直线式感应同步器有关的下列问题： （1）它由哪两个绕组组成？ （2）鉴相式测量电路的作用是什么？ 27．简述压磁式扭矩仪的工作原理。 28．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。 29．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。 30．采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？ （（（（答案一答案一答案一答案一）））） 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分） 1.C 2.D 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A 10.B 11.A 12.B 二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12 分） 三、问答题（本大题共6小题，每小题4分，共24 分） 25．传感器与电压放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电压成正比,但容易受电 缆电容的影响。 传感器与电荷放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电荷成正比,电缆电容的影响小。 26．（1）由固定绕组和滑动绕组组成。 （2）检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小和方向。 27．压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。根据磁弹效应，当轴受扭矩作用时，轴的磁导率发生 变化，从而引起线圈感抗变化，通过测量电路即可确定被测扭矩大小。28．主要特点是：热容量小（或热惯性小），时间常数小，反应速度快。29．（1）多面棱镜高速旋转，将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。 （2）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。 30．由电压比较器、数/模转换器、顺序脉冲发生器、数码寄存器和逐次逼近寄存器组成。 四、计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24 分） （（（（试卷二试卷二试卷二试卷二）））） 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。
《自动检测技术》课程试卷 一．选择题40% 1．已知某长度测量仪器，量程为10cm，用它来测量某对象长度时，发现其最大绝对误差为0.21mm，则该仪器精度应为（ C ）级。 A：0.1 B：0.2 C：0.5 D：1.0 2．某温度对象量程为0~500℃，要使测量误差小于2℃，应该选择精度为（B ）级的温度仪表。 A：0.1 B：0.2 C：0.5 D：1.0 3．在正态分布曲线中，标准误差愈大，则分布曲线愈（B ）。 A：尖锐。B：平坦C：对称D：收敛 4．电阻应变式传感器测量电路中，如果电桥四个桥臂均为应变片，其中两片应变片感受应力，另两片应变片处于同一温度环境但不受力，称为（ B ）。 A：单臂工作电桥B：半桥形式C：全桥形式D：等臂电桥 5．金属铜电阻的阻值与温度间的关系为（A ）。 A：线性B：非线性C：指数函数D：分段线性 6．为了提高测量精度，热电阻传感器接入电桥应按（B ）形式。 A：二线制B：三线制C：输入对称D：输出对称 7．电容式液位传感器是根据（C）原理来测量液位的。 A：变极板面积B：变极板间隙C：变极板间介电常数D：压力改变 8．差动变压器是利用（B）原理测量位移的。 A：自感B：互感C：涡流D：螺线管 9．差动变压器的零点残余电动势是由于（D）造成的。 A：一次绕组感应B：二次绕组圈数C：涡流D：制作不对称
10．热端为100度，冷端为0度。镍铬合金与铂组成热电偶的热电势为2.95mV，而考铜与铂组成热电偶的热电势为﹣4.0mV，则镍铬—考铜热电偶在该温度段的热电势为（B）mV。 A：1.05 B：6.95 C：﹣1.05 D：﹣6.95 11．热电偶的标准电极定律,可以用公式（B ）来表示。 A：E ABC(t，t0)=E AB(t )－E AB(t 0) B：E AB(t，t 0)=E AC(t，t0)－E BC(t，t0) C：E AB(t，t0)= E AB(t，t n)＋E AB(t n，t0) (t0< t n 自动检测技术实验报告 实验一 金属箔式应变片性能实验 ——单臂、半桥、全桥电路性能比较 一、实验目的： 1． 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2． 测试应变梁形变的应变输出。 3． 比较各种桥路的性能（灵敏度）。 二、实验原理： 应变片是最常用的测力传感元件，当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变, 应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。 电桥电路是最常见的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R 1、R 2、R 3、R 4中，电阻的相对变化率分别为44332211 R R R R R R R R ????、、、，当使用一个应变片时， ∑? = R R ；当二个应变片组成差动状态工作，则有 ∑?= R R R 2；用四个应变片组成二个差动对工作，且 ∑?= ====R R R R R R R R 4,4321。根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于1/4 ? E ?ΣR ，电 桥灵敏度R R V K u //?=，于是对应于单臂、半桥、全桥的电压灵敏度分别为1/4E 、1/2E 和E 。由此可知，当E 和 电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。 U-X关系曲线图 三、实验所需部件： 直流稳压电源（V 4 档）、电桥、差动放大器、金属箔式应变片、测微头、电压表。 四、实验接线图： 图（1） 五、实验步骤： 1、调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“+，-”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。 如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”电位器，使指针居“零”位。拔掉短路线，指针有偏转是有源指针式电压表输入端悬空时的正常情况。调零后关闭仪器电源。 2、按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路，单臂桥路中R 2、R 3、R 4和W D 为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，R 1为应变片（可任选上、下梁中的一片工作片）。直流激励电源为±4V ；半桥桥路中R 1和R 2为箔式应变片，R 3、R 4仍为固定电阻；全桥桥路中R 1、R 2、R 3、R 4全部使用箔式应变片。在接半桥、全桥桥路时应特别注意其应变片的受力方向，一定要接成差动形式。 3、调节测微头，使悬臂梁处于基本水平状态。 4、确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。 5、调整电桥电位器W D ，使测试系统输出为零。 6、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各5mm ，测微头每移动0.5mm 记录一个差动放大器输出电压值，并列表。根据表中所测数据计算灵敏度S ，S = △V ／△X ，并在一个坐标图上做出V-X 关系曲线。比较三种桥路的灵敏度，并作出定性的结论。 六、实验数据分析： 实验所得数据如下表所示： 位移mm 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 电压V （单臂） -0.006 -0.011 -0.016 -0.030 -0.038 -0.043 -0.050 -0.060 -0.069 -0.076 电压V （半桥） -0.015 -0.030 -0.044 -0.060 -0.072 -0.090 -0.102 -0.118 -0.136 -0.152 电压V （全桥） -0.029 -0.063 -0.093 -0.118 -0.150 -0.182 -0.213 -0.247 -0.282 -0.310 位移mm -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -3.0 -3.5 -4.0 -4.5 -5.0 电压V （单臂） 0.014 0.019 0.026 0.033 0.045 0.052 0.060 0.066 0.076 0.085 电压V （半臂） 0.019 0.034 0.050 0.065 0.080 0.102 0.120 0.138 0.155 0.175 电压V （全桥） 0.033 0.066 0.098 0.136 0.170 0.198 0.230 0.261 0.293 0.325 根据表中所测数据，在一个坐标图上做出V-X 关系曲线图，如下图： v W D +4V -4V R 3 R 2 R 1 R 4 一、选择题（本题共13小题,每小题2分，共26分) (从下列备选答案中选择正确答案) 1. 金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由 ( ) 来决定。 A.贴片位置的温度变化 B.电阻丝几何尺寸的变化 C.电阻材料电阻率的变化 2. 周期信号截断后的频谱必是( )的。 A. 连续 B. 离散 C. 连续非周期 D. 离散周期 3. 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号( )的频谱为X(f ＋fo ）。 A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π 4. 设各态历经随机过程x(t)的均值为μx ，标准差为σx ，则其自相关函数R x (τ)的最大值为 ( ) A.μx 2 B.μx 2+σx 2 C.μx +σx D.σx 2 5. 不能用涡流式传感器进行测量的是( )。 A.位移 B.材质鉴别 C. 探伤 D.非金属材料 6. 为实现不失真测试，在所传输信号的频带内，除应保证幅频特性恒定不变外，相频特 性应( )。 A. 等于0 B. 等于常数 C. 与频率保持线性比例关系 D. 等于-45° 7. 调幅可看作是调制信号与载波信号的（ ）。 A. 相加 B. 相乘 C. 相减 D. 相除 8. 二阶装置的动态特性参数是它的( ) A.时间常数τ B.传递函数H(s) C.固有频率ω0和阻尼比ζ D.功率谱 9. RC 低通滤波器中，RC 值越大，则（ ） A.上截止频率越低 B.下截止频率越低 C.上截止频率越高 D.下截止频率越高 10. 为了提高直流电桥的灵敏度，可采取( )。 A.半桥双臂各串联一片应变片 B. 半桥双臂各并联一片应变片 C.提高电桥的供桥电压 D.增大应变片的初始电阻值。 《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 和 。 2.测量结果与 之差称为 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。 7．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?
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