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传感器与测试技术复习题及答案

传感器与测试技术复习题及答案
传感器与测试技术复习题及答案

1、求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装

置后得到的稳态响应。

2、进行某动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa,将它与增益

为0.005V/nC的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少?

解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即

3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号,问

幅值误差是多少?

4、想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以内,那么时间

常数应取为多少?若用该系统测量50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相位差是多少?

5、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz,阻尼比

ξ=0.14,问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少?

6、一台精度等级为0.5级、量程范围600~1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是

多少?检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格?

7、若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%范围内,此时最高值为

0.5,试求此时输入信号和工作频率范围?

8、某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,

试求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少?

9、一个理想测试系统,其幅频特性和相频特性应具有什么特点,并用频响特性曲线表示。解:理想测试系统中其幅频特性应为常数,相频特性应为直线(线性)。

10、有一个1/3倍频程滤波器,其中心频率fn=1000Hz,求该滤波器的带宽B,以及上、

下截止频率fc1,fc2。

11、应变式传感器的温度误差要进行补偿,常用的方法是用电桥,悬臂梁上、下方各粘

贴规格相同的工作应变片R1和R2,请组成电桥。若R1=R2=120Ω,灵敏度k=2的应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为2V,并假定负载为无穷大,当应变中的应变为2με时,求电桥的输出电压

解:△R/R0=Kε

U y=(△R/R0)?U0/2=2×2×10-6×2÷2=4×10-6V

12、某一阶测量装置的传递函数为1/(0.04s+1),若用它测量频率为0.5Hz、1Hz、2Hz

的正弦信号,试求其幅值误差。

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 ) A 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 ) A 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。 A、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 ) A、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) A 工作频率宽 B 线性围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 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) A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 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) A 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 A 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。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 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。(√) 2 系统误差可消除,那么随机误差也可消除。(×) 3 对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,所以精确度高的准确度不一定高(×) 4 平均值就是真值。(×) 5 在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。(×) 6.线性度就是非线性误差.(×) 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.(√) 8.传感器的被测量一定就是非电量(×) 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。(√) 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(√) 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。

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020

复习总结 一、概念题 1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态 测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及 补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性 度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输 出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏 度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。 13.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,全桥接法可以得到 最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零 件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象, 该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。

测试技术题目及答案

2、离散信号的频谱是_连续_(连续/离散)信号。 5、如果一个信号的最高频率为60Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于_120_Hz 。 7、调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号_相乘__,使高频信号的幅值随被测信号的_频率变化_而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的_相乘__ 。 9、绘制周期信号)(t x 的单边频谱图,依据的数学表达式是_傅氏三角级数中的各项系数_, 而双边频谱图的依据数学表达式是_傅氏复指数级数中的各项系数。 11、单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分:dt t t t f )()(0-? ∞ ∞ -δ= _ f (t0)_。这性质称为_积分筛选特性(抽样特性、筛选特性)。 12、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号 )(t y 的频率为=ω__ _1/2__,幅值=y __ =φ_ 0 45-__。 频率保持特性, 13、满足测试装置不失真测试的频域条件是_幅频特性为一常数和_相频特性与频率成线性 关系_。 14、根据载波受调制的参数不同,调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。 15、常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为_ 幅频特性曲线降为最大值的1 倍 时对应的频率为截止频率_,其带宽B = __21c c f f -___,若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为_212c c f f =_。 16、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ,则该信号的均方值为2 x ψ=_A ,均方根值为 x rms 17、RC 低通滤波器中RC 值愈_大_,则上截止频率愈低。 18、从时域看,系统的输出是其输入与该系统__脉冲响应函数__的卷积。 20、当被测信号不随时间而变化或相对观察时间而言其变化是极其缓慢的,此时的测试称为_静态测试 。 21、测试信号随时间而变化的测试称为__动态测试_____。

传感器与检测技术试卷及答案精选文档

传感器与检测技术试卷及答案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

1.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 2 误差分类,下列不属于的是(B ) A 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。 A、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 ) A、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) A 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 允许输入量大 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) A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 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) A 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 A 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。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 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。(√) 2 系统误差可消除,那么随机误差也可消除。(×) 3 对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,所以精确度高的准确度不一定高(×) 4 平均值就是真值。(×)

传感器与检测技术复习资料

传感器与检测技术复习资料(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

第一章 by YYZ 都是老师上课给的应该全都有了。 1.传感器是一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定 关系、便与应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。 2.传感器的组成:信号从敏感元件到转换元件转换电路。 3.敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理 量的元件。 4.转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成为电路参数。 5.转换电路:将电路参数接入转换电路,便可转换为电量输出。 6.误差的分类:系统误差(测量设备的缺陷),随机误差(满足正态分 布),粗大误差。 7.系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变, 按一定规律变化的误差称为系统误差。材料、零部件及工艺的缺陷,标准测量值,仪器刻度的标准,温度,压力会引起系统误差。 8.随机误差:绝对值和符号以不可预定的变化方式的误差。仪表中的转动部 件的间隙和摩擦,连接件的弹性形变可引起随机误差,随机误具有随机变量的一切特点。 9.粗大误差:超出规定条件下的预期的误差。粗大误差明显歪曲测量结果, 应该舍去不用。 10.精度:反映测量结果与真值接近度的值。 11.精度可分为准确度、精密度、精确度。 12.准确度:反映测量结果中系统误差的影响程度。 13.精密度:反映测量结果中随机误差的影响程度。 14.精确度:反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度,其定量特 征可以用测量的不确定度(或极限误差)表示。 15.精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,但精确度高, 则精密度和准确度都高。

传感器与检测技术考试试题及部分答案(DOC)

全国2001年10月自学考试传感器与检测技术试卷 课程代码:02202 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( C ) 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 (D )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Y n应选为( A ) 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( D ) 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 ) 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(D ) A.2X(f 3) B.2 3 X(f 3 ) C.2 3 X(f) D.2X(f) 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r s= 。

传感器及测试技术复习题及答案

1、求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装置后得 到的稳态响应。 2、进行某动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa,将它与增益 为0.005V/nC的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少? 解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即 3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号,问幅 值误差是多少?

4、想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以,那么时间 常数应取为多少?若用该系统测量50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相位差是多少?

5、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz,阻尼比 ξ=0.14,问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少? 6、一台精度等级为0.5级、量程围600~1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少? 检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格? 7、若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%围,此时最高值为0.5,试求 此时输入信号和工作频率围?

8、某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,试 求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少? 9、一个理想测试系统,其幅频特性和相频特性应具有什么特点,并用频响特性曲线表示。解:理想测试系统中其幅频特性应为常数,相频特性应为直线(线性)。

《传感器与检测技术》试题及答案

《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 1,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应,这类元件有光 敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元 件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为 Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移 至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其部产生机械压力,从 而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产 生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③ 不变)(2分) 7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变 介电常数型)外是线性的。(2分) 9. 电位器传器的(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ,它的滑臂间的阻值 可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算, 其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈 的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型, ②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比, ②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁 阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置, 传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信 号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的,而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过 线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比,而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式 为E ab (T,T o )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线 和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参 考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。(7分) 3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的

测试技术与传感器课后答案 罗志增 薛凌云 席旭刚 编著

思考与练习 2-5对某轴直径进行了15次测量,测量数据如下:26.2,26.2,26.21,26.23,26.19,26.22,26.21,26.19,26.09,26.22,26.21,26.23,26.21,26.18试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差,并写出其测量结果。 解: (1)求算数平均值及标准差估计值 15次算数平均值: 标准差的估计值: (2)判断有无粗大误差:采用格拉布斯准则 取置信概率 查表2-4,可得系数G=2.41,则有: 故剔除U9 (3)剔除粗大误差后的算术平均值及标准差估计值如下: 算数平均值为: 标准差的估计值为: 重新判断粗大误差: 取置信概率 查表2-4,可得系数G=2.41,则有: 故无粗大误差。 (4) 测量结果表示: 算术平均值的标准差: 199 .2615 1 15 1 == ∑=i i U U () () () mV x x v i i s 0335.014 015695 .01151152 21== --= -= ∑∑σ9 0807.00335.041.2νσ<=?=?s G 207 .2614 114 1 == ∑=i i U U () ()() mV x x v i i s 02507.013 00817.01141142 2 2== --= -= ∑∑ σ95 .0=αP 95 .0=αP 20594.002507.037.2i s G νσ>=?=?mV s X 0067.014 02507 .0n 2 ≈== σσ

所以测量结果为: 2-6 对光速进行测量,的到如下四组测量结果: 求光速的加权平均值及其标准差。 解:权重计算:用各组测量列的标准差平方的倒数的比值表示。 加权算术平均值为: 加权算术平均值的标准差为: 3-3用一个时间常数为0.355秒的一阶传感器去测量周期分别为1秒、2秒和3秒的正弦信号,问幅值误差为多少? 3-4 有一个温度传感器,其微分方程为30dy/dt+3y=0.15x ,其中y---输出电压 8 110 01915.0?=v 8 210 01415.0?=v 8 310 00075.0?-=v 8 410 00015.0?-=v ()s m P v P i i i i i x p /1000124.0148 4 1 4 1 2?=-= ∑ ∑==σ3(26.2070.02)x x x mV σ=±=±() %73.99=a P % 7.19%803 .0)(3%2.33%668.0)(2% 1.59%1001 ) (1%409.0)(1) (11)(71.0233322211112 =≈==≈==?-= ≈=+= = = A A s T A A s T A A A s T A T T ωωωωτωωπτωπω时, 当时,当时,当幅值由s m c s m c s m c s m c /10)00100.099930.2(/10)00200.099990.2(/10)01000.098500.2(/10)01000.098000.2(8483828 1?±=?±=?±=?±=100 :25:1:11 : 1 : 1 : 1 :::24 23 22 21 4321== σ σ σ σ P P P P s m P P x x i i i i i p /1099915.2/8 4 1 4 1 ?== ∑∑ ==

传感与检测技术考试题

科目:《传感与检测技术》试题 考试说明:本课程为闭卷考试,答案一律答在后面得答题纸上,答在其它地方无效,可携带计算器。 一、选择题(每题1分,共10分,将答案写在答题纸上)。得分阅卷教师 1、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 2、()不可以改变电感式传感器的电容。 A、改变极板间距离 B、改变极板间电压 C、改变极板面积 D、改变介电常数 3、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 4、在下列元件中不属于光电元件的是()。 A、光纤 B、光敏电阻 C、光电池 D、光敏晶体管 5、( )传感器可用于医疗上-50℃~150℃之间的温度测量。 A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计 6、在信号远距离传输中,常采用调制方法,当高频振荡的频率受缓慢变化信号控制时,称为()。 A、调频 B、调相 C、调幅 D、鉴相 7、改变电感传感器的引线电缆后,()。 A.不必对整个仪器重新标定 B. 必须对整个仪器重新调零 C. 必须对整个仪器重新标定 D. 不必对整个仪器重新调零 8、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 9、在光的作用下,电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,引起物体电阻率的变化,

这种现象称为( )。 A.磁电效应 B.声光效应 C.光生伏特效应 D.光电导效应 10、属于传感器动态特性指标的是( ) A .重复性 B .线性度 C .灵敏度 D .固有频率 二、填空题(每空1分,共20分,答案写在答题纸上)。 1、将温度转换为电势大小的热电式传感器是 传感器,而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是 (金属材料)或 (半导体材料)。 2、热敏电阻可分为 和 型两大类。 3、电感式传感器也称为 传感器,它是利用 原理将被测的物理量转换成线圈 和 的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化,从而实现非电量到电量的转换。 4、霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受 作用产生 的结果。 5、噪声一般可分为 和 两大类。 6、用于制作压电传感器的常用压电材料是 和 。 7、光纤是由折射率较大 和折射率较小 组成,按照的传播模式分类,光纤可以分为 光纤和 光纤。 8、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式,向 方向发展。 三、判断题:(每题1分,共7分,将答案写在答题纸上) 1、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。( ) 2、接触式测温是基于热平衡原理进行的,非接触式测温是基于热辐射原理进行的( ) 3、电涡流的产生必然消耗一部分磁场能量。( ) 4、在光线作用下,电子从物体表面逸出的现象,称为外光电效应,也称光电发射效应。( ) 5、在光线作用下,物体电导性能发生变化或产生一定方向的电动势的现象,称为内光电效应。( ) 得分 阅卷教师 得分 阅卷教师

传感器与检测技术试题

中国自考人(https://www.doczj.com/doc/ff18528478.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 中国自考人(https://www.doczj.com/doc/ff18528478.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题 课程代码:02202 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(Ω)。 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,A n表示________分量的幅值。 7. 当τ→∞时,信号x(t)的自相关函数R x(τ)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( ) 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ζ=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

测试与传感器技术试题库及答案

测试与传感器技术试题(1) 一、判断题(判断下列各题,正确的在题干后面的括号内打A“√”,错误的打B“×”。每小 题2分,共10分) 1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。( B ) 2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( A ) 3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。( A ) 4.瞬态信号的频谱一定是连续的。( A ) 5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( B ) 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.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A ) A.周期信号 B.非周期信号 C.瞬态信号 D.随机信号 *2.用共振法确定系统的固有频率时,在有阻尼条件下,( )频率与系统固有频率一致。 A.加速度共振 B.速度共振 C.位移共振 D.自由振动 3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A ) A.电荷放大器 B.A/D转换器 C.相敏检波器 D.滤波器 4.温度误差的线路补偿法是利用电桥( C )实现的。 A.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 5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B ) A.始终保持不变 B.随被测位移的变化而变化 C.不随被测位移的变化而变化 D.随线圈电流的变化而变化 三、填空题(每空1分,共30分) 1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____,加速度信号的振幅为 ______AW2__。 2.利用数字频率计测量振动频率时,一般对低频信号测________,高频信号测________。 3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。 4.用共振法确定系统的固有频率时,由于测量的振动参数不同,存在着________共振频率, ________共振频率,________共振频率。 5.高频情况下,多采用___压电式____测力传感器来测量激振力,而且在实验前需对测力系统 进行____标定____。 6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时,质量块产生一可变力作用在压电晶片上, 由于___压电_____效应,在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生。 7.阻抗头由两部分组成,一部分是___力_____传感器,一部分是_加速度_______传感器。它 是用来测量驱动点__阻抗______的。 8.阻容式积分电路中,输出电压从_电容C_______两端取出,RC称为__积分______时间常数, RC值越大,积分结果越__准确______,但输出信号___越小_____。 9.光线示波器的关键部件是________,通过它,可将按一定规律变化的________信号,转换 成按同样规律变化的________摆动信号,从而记录测量结果。 10.热电偶的热电势由________和________两部分组成。 @@@11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______。 12.具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为________。

测试技术复习题和答案

信号部分 1 试判断下述结论的正误。 (1 )凡频谱是离散的信号必然是周期信号。 (2 )任何周期信号都由频率不同,但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。(3 )周期信号的频谱是离散的,非周期信号的频谱也是离散的。 (4 )周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。 (5 )非周期性变化的信号就是随机信号。 (6 )非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。(7 )信号在时域上波形有所变化,必然引起频谱的相应变化。 (8 )各态历经随机过程是平稳随机过程。 (9 )平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计持征。(10 )两个周期比不等于有理数的周期信号之和是周期信号。 (11 )所有随机信号都是非周期信号。 (12 )所有周期信号都是功率信号。 (13 )所有非周期信号都是能量信号。 (14 )模拟信号的幅值一定是连续的。

(15 )离散信号即就是数字信号。 2 对下述问题,选择正确答案填空。 (1 )描述周期信号的数学工具是( ) 。 A. 相关函数 B. 傅氏级数 C. 拉氏变换 D. 傅氏变换 (2 )描述非周期信号的数学工具是( ) 。 A. 三角函数 B. 拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数 (3 )时域信号持续时间压缩,则频域中低频成分( ) 。 A. 不变 B. 增加 C. 减少 D. 变化不定 (4 )将时域信号进行时移,则频域信号将会( ) 。 A. 扩展 B. 压缩 C. 不变 D. 仅有相移 (5 )概率密度函数在( )域、相关函数是在( )域、功率谱密度函数是在( )域上来描述的随机信号 A. 时间 B. 空间 C. 幅值 D. 频率 3 指出题图3 所示的信号时域波形时刻与时刻频谱(幅值谱)有无变化,并说明原因。

传感器与测试技术复习题与答案

传感器与测试技术习题及答案 1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面? 3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 4.某位移传感器,在输入量变化5 mm 时,输出电压变化为300 mV ,求其灵敏度。 5. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为: S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV 、S3=5.0mm/V ,求系统的总的灵敏度。 6.什么是应变效应?什么是压阻效应?什么是横向效应? 7、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。 8、 应变片产生温度误差的原因及减小或补偿温度误差的方法是什么? 9、钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%,钢材的应力为10kg/mm 2。试求 10、如图所示为等强度梁测力系统,1R 为电阻应变片,应变片灵敏度系数 05.2=k ,未受应变时Ω=1201R ,当试件受力F 时,应变片承受平均应变4108-?=ε,求 (1)应变片电阻变化量1R ?和电阻相对变化量11/R R ?。 (2)将电阻应变片置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流3V ,求电桥 输出电压是多少。 (a ) (b ) 图等强度梁测力系统

11、单臂电桥存在非线性误差,试说明解决方法。 12、某传感器为一阶系统,当受阶跃函数作用时,在t=0时,输出为10mV;t →∞时,输出为100mV;在t=5s 时,输出为50mV,试求该传感器的时间常数。 13. 交流电桥的平衡条件是什么? 14.涡流的形成围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影 响? 15.涡流式传感器的主要优点是什么? 16.电涡流传感器除了能测量位移外,还能测量哪些非电量? 17.某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径)(4mm r =,工作初始极板间距离)(3.00mm =δ,介质为空气。问: (1)如果极板间距离变化量)(1m μδ±=?,电容的变化量C ?是多少? (2)如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =,读数仪表的灵敏度52=k (格/mV )在)(1m μδ±=?时,读数仪表的变化量为多少? 18.寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度,它的变化为虚假信号影响传感器的精度。试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。 19.简述电容式传感器的优缺点。 20.电容式传感器测量电路的作用是什么? 21.简述正、逆压电效应。 22.压电材料的主要特性参数有哪些? 23.简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。 24.能否用压电传感器测量静态压力?为什么? 25.说明霍尔效应的原理? 26.磁电式传感器与电感式传感器有何不同? 27.霍尔元件在一定电流的控制下,其霍尔电势与哪些因素有关? 28.说明热电偶测温的原理及热电偶的基本定律。 29.将一只灵敏度为0.08mv/℃ 的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少? 30.试比较热电阻与热敏电阻的异同。

传感器与测试技术作业参考答案

第一次作业答案 1√2√3×4×5×6×7×8√9√10√ 1、敏感元件、转换元件 2、电容式 3、被测构件 4、线性度 5、高 6、输出、输入 7、传感器的分辨率、分辨率 8、高精度 9、电压、电流 10、直流电桥和交流电桥 三、 1.模拟信号和数字信号,模拟信号的如电阻式传感器、电容式传感器等,数字信号的如光电式编码器 2.p41页,常用的分类方法有按选频作用进行分类(低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器)、根据构成滤波器的元器件类型进行分类(CR、LC或晶体谐振滤波器)、根据构成滤波器的电路性质进行分类(有源滤波器、无源滤波器)、根据滤波器所处理信号的性质进行分类(模拟滤波器和数字滤波器) 3.电阻应变片的工作原理是基于应变—电阻效应制作的,即导体或半导体材料在外力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为应变电阻效应。 电阻应变片的工作原理是基于应变效应。电阻应变片的测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化。dR/R=Ks*ε 其中,Ks为材料的灵敏系数,其物理意义是单位应变的电阻变化率,标志着该类丝材电阻应变片效应显着与否。ε为测点处应变,为无量纲的量,但习惯上仍给以单位微应变,常用符号με表示。由此可知,金属丝在产生应变效应时,应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系,这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。 4.课本74页

5.课本71页 6.当金属线材受到单位拉力时,由于整根金属线的每段都受到同样大小的拉力,其应变也是相同的,故线材总电阻的增加值为各微段电阻增加之和。但整根金属线材弯折成栅状,制成应变片后,在应变片的灵敏轴向施以拉力,则直线段部分的电阻丝仍产生沿轴向的拉伸应变,其电阻式增加的,而各圆弧段,除了有沿轴向产生的应变外,还有在与轴向垂直的方向上产生的压缩应变,使得圆弧段截面积增大,电阻值减小。虽然金属丝敏感栅的电阻总的变现为增加,但是,由于各圆弧段电阻减小的影响,使得应变片的灵敏系数要比同样长度单纯受轴向力的金属丝的灵敏系数小,这种由弯折处应变的变化使灵敏系数减小的现象称为应变片的 横向效应。

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案

1.

2.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ) 越小,其频率响应特性越好。 3.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态 标定设备,能产生阶跃压力信号输出。 4.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长× 宽)和初始阻值表示。 5.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变 片电阻变化的因素有:应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 6.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应, 其灵敏系数一般会减小。 7.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,全桥接法可以得到最大灵敏度输出。 8.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥 路补偿法、应变片自补偿法。

9.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵 敏度具有理论上的非线性。 10.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原 理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。 11.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为 变换电路,常出现零点残余电压现象,该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。 12.差动变压器式位移传感器是将被测位移量 的变化转换成线圈互感系数的变化,两个次级线圈要求反向串接。 13.电容传感器的转换电路包括:交流电桥、变 压器电桥、调频电路、运算放大器电路。14.压电式传感器是一种可逆型传感器,即可将 机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 15.压电传感器中压电晶片的等效电路,可以看 作是一个电荷源与一个电容器的并联。 16.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大

传感器与检测技术期末考试题

班级: 姓名: 学号: 密封线 重庆铁路运输技师学院期末试卷 考题书写要求:上下不得超过黑线两端点 课程: 传感器与检测技术 分数: 一、填空(每题2分,共20分) 1、传感器的动态数学模型一般采用 和 描述。 2、半导体应变片的工作原理基于半导体材料的 效应。 3、直流电桥的平衡条件 ;桥臂比为 时,电压灵敏度最大。 4、电感式传感器是利用线圈 的变化来实现测量的一种装置。 5、金属导体置于变化着的磁场中会产生感应电流的现象称为 。 6、电容式传感器根据其工作原理的不同可分为 电容传感器 电容传感器和变介电常数型电容传感器。 7、某些电介质当沿一定的方向对其施力时内部产生极化现象,同时在它的表面形成符号相反的电荷,当外力去掉后又恢复不带电的状态,这种现象称为 效应。 8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路,如果两端温度不同,电路中会产生感应电动势,这种现象称为 效应; 9、目前应用最广泛的热电阻材料是 和 。 10、工业上通常采用 法进行传感器的标定,俗称背靠背法。 二、判断题(每题2分,共20分) ( )1、传感器的敏感元件通常情况下直接感受被测量; ( )2、压电传感器能测量恒定不变的信号; ( )3、电容式传感器采用差动结构可以提高灵敏度和减小非线性; ( )4、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器; ( )5、半导体应变片的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数小。 ( )6、电阻式传感器中,差动电桥由环境温度变化引起的误差为零。 ( )7、光栅式传感器的工作原理是用光栅的莫尔条纹现象进行测量。 ( )8、压电传感器是一种典型的有源传感器。 ( )9、热电阻温度计在一定范围内温度越高电阻越小。 ( )10、霍尔元件不等位电势产生的原因是极间电阻分布不均匀。 三、选择题(每题2分,共20分) 1.计算机技术、通信技术和( ),被列为现代信息技术的三大支柱。 A.汽车制造 B.数据采集 C.测量技术 D.传感技术 2.传感器主要完成两方面的功能:检测和( )。 A.测量 B.感知 C.信号调节 D.转换 3.仪表的精度等级是用仪表的( )来表示的。 A.相对误差 B.绝对误差 C.引用误差 D.粗大误差 4.电阻式传感器是将被测量变化转换成( )变化的传感器。 A.电子 B.电压 C.电感 D.电阻 5.差动变压器属于( )。 A.物性式传感器 B.结构式传感器 C.电阻式传感器 D.电感式传感器 6.涡流式传感器利用涡流效应将压力变化转换为线圈的( )。 A.电阻变化 B.电容变化 C.涡流变化 D.阻抗变化 7.电容式传感器是将被测量的变化转换为( )变化的传感器。 A.电容量 B.电感量 C.介电常数 D.距离 8.回程误差表明的是在( )期间输出-输入特性曲线不重合的程度。 A.多次测量 B.同次测量 C.正反行程 D.不同测量 9.半导体热敏电阻随温度的上升,电阻率( )。 A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零 10.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 共 2页 第 1页

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