期末练习题 班级：____________ 姓名：____________ 成绩：________ 一、单项选择题： 1.某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV，其灵敏度为（ A ）。 A．60mV/mm B. 0.017mm/mV C. 60mm/mV D. 0.017mV/mm 2. 应变电桥有3种不同的工作方式，如下选项，（C ）工作方式的灵敏度最高，（ A ）工作方式的灵敏度最低。 A．单臂桥 B. 双臂桥 C. 全桥 3. 湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ B ）。 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4. 在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ D ）传感器来检测。 A．应变片 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻 5. 螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。 A．加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 6. 以下传感器中属于非接触测量的是（ C ）。 A．电位器传感器、电涡流传感器 B. 电容传感器、压电传感器 C. 霍尔传感器、光电传感器 D. 霍尔传感器、电位器传感器 7. 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ C ）的靠近程度。 A．人体 B. 水 C. 金属零件 D. 塑料零件 8. 下图为电容式料位传感器示意图，其属于（ B ）类型的电容传感器。 A．变面积式 B. 变介电常数式 C. 变极距式 9. 电子游标卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的是线性型的（ A ）电容传感器。 A．变面积式 B. 变极距式 C. 变介电常数式 10. 轿车的保护气囊可用（ D ）来控制。 A．气敏传感器 B. 荷重传感器 C. 差动变压器 D. 电容式加速度传感器11. 自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是（ B ）。 m A．瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或3 C. 瞬时流量，单位为kg/s D. 累积流量，单位为kg 12. 以下为各个元器件的符号，代表压电元件的符号是（ C）。 A． B. C.
自动检测技术及应用试题库 一、填空题（100个） 1、可以进行位移测量的传感器有：光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。 2、可以完成温度测量的有：热电偶、热敏电阻、热释电 3、半导体式传感器是：磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器 4、光电传感器有：光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管 5、用于磁场测量的传感器：霍尔器件、磁敏晶体管 6、进行振动（或加速度）测量的传感器：磁电传感器、压电传感器 7、利用物体反射进行非电量检测的传感器：超声波传感器、红外传感器 8、电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。 9、热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻型两大类。 10、在热电阻温度测量系统中，热电阻的外引线有两线制、三线制、四线制。 11、热电偶中热电势的大小仅与热电极材料的性质、两端点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。 12、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。 13、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电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。 14、用激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降做长期监测属于静态测量。
15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。 16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2 倍。 17、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。 18、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。 19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。 20、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。 21、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。 22．在测量过程中，被测量与仪表内部的标准量相比较，当测量系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值，这种测量方式称为零位式测量 23．Pt100铂热电阻在0℃时的电阻值为100Ω。 24．希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨率为1μm 左右，应选择螺旋管自感式传感器。习题 25．通常把涡流密度减少到表面值1/e 处的深度叫做标准渗透深度。 26．变面积式电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。 27．在电介质的极化方向上施加交变电场或电压，它会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。 28．声波的传播速度取决于介质的弹性系数、介质的密度以及声阻抗。 29．霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。 30．镍铬 - 铜镍(锰白铜)热电偶的分度号为 E 。
第一章检测技术的基础知识 一、填空题 1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。 2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。 3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。 4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。 5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 7、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被测电压1.5倍的电压表。（因为U≥2/3Umax） 二、选择题 1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。 A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．嵌入式微处理器 3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤2.5%，选用精度为 D 的最为合理。 A．5.0级B．2.5级C．2.0级D．1.5级 4．有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测温仪表。今欲测250℃的温度，选用量程为 C 的最为合理。A．0～1000℃B．300～500℃C．0～300℃D．0～500℃ 5．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 6．在选购线性仪器时，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 7．用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属 于 B 。用该表主流电压档测量5号电池电压，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 8．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．提高可靠性能 9．电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于 B 测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于C 测量。 A．偏位式B．零位式C．微差式 三、计算题 1．有一温度计，它的测量范围为0~200℃，精度为0.5级，求： 1）该仪表可能出现的最大绝对误差。 2）当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。 2．已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表，一只为0.5级,测量范围为0~500N；另一只为1.0级，测量范围 为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？ 3．有一台测量压力的仪表，测量范围为（0~10）Mpa,压力与仪表输出电压之间的关系为U0=a0+a1p+a2p2,式中 a0=1V，a1=0.6V/ Mpa，a2=-0.02V/Mpa2 求: 1)该仪表的输出特性方程; 2)该仪表的灵敏度表达式;
一、填空题： 1.某采购员分别在2个商店购买了100kg大米、1kg巧克力，发现均缺少0.5kg， 但采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的原因是。 2.有一只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差是，示值为100°C时可能出现的最大示值相对误差是。 3.天平未调水平，测量结果可能会出现误差，电桥检流计的零点漂移会引起测 量结果的误差。 4.拟合直线的方法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最小的非线性误差，常用的方法有、等。 5.热敏电阻按其温度系数可以分为（NTC）、（PTC）两大类。 6.使用气敏电阻传感器可以把某种气体的等参数转换为电阻变化量，再转换为。 7．自感传感器或差动变压器采用检波电路最重要的目的是。 8.当电涡流线圈靠近非磁性材料（铜）后，线圈的等效电感（增大/减小），调频转换电路输出频率（增大/减小）。 9.常用的光电元件有________、_______、_________。 10．根据不同的测量条件，压力可以分为________和________，相对压力又可以分为________和差压。 11．调制的目的主要是，常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为，用来改变载波信号的某一参数（如幅值、频率、相位）的信号称为。12．交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值积相等和________，至少有个可调元件，需要反复多次调整才能找出真正平衡位置。 13.测量方法根据测量时是否与被测对象接触，可以分为和。 含有粗大误差，应予以剔除。 14.当测量值的残差满足时，则认为对应的测量值x i 15.装配式热电偶一般由、、、和绝缘瓷珠等部分组成。 16.光电效应可分为、、三种。光敏二极管的工作原理是基于。 17.霍尔电动势的大小与输入电流和磁感应强度成。霍尔集成电路分为和线性型两大类。 B，光栅尺相对移动一个栅距W，光栅尺夹角为θ，18.莫尔条纹移动一个间距 H
第五章 一、选择题 1．超声波频率越高，(A)。 A．波长越短，指向角越小，方向性越好 B．波长越长，指向角越大，方向性越好C．波长越短，指向角越大，方向性越好 D．波长越短，指向角越小，方向性越差 2. 超声波传播速度最快的介质是（ D ） A．水Ｂ．空气Ｃ．氧气Ｄ．钢铁 3. 超声波在以下介质中传播时强度会发生衰减，其中衰减最大的是（ C ） A．半导体Ｂ．石油Ｃ．空气Ｄ．水 4．电涡流式传感器激磁线圈的电源是（ C ）。 A．直流 B．不需要电源 C．高频交流 D．低频交流 5. 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出( C )的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 6. 超声波频率越高，( A )。 A. 波长越短，指向角越小，方向性越好 B. 波长越长，指向角越大，方向性越好 C. 波长越短，指向角越大，方向性越好 D. 波长越短，指向角越小，方向性越差 7. 超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速( A )，比在钢中的声速( B )。 A. 大 B. 小 C. 相等伏，从而产生电火花。 8.物位是指（ D ）。 （A）液位（B）料位（C）界位（D）以上都是 9.按（ A ）区分，物位测量仪表可分为直读式、浮力式、静压式、电磁式、声波式等。（A）工作原理（B）仪表结构（C）仪表性能（D）工作性质 10.静压式液位计是根据流体（ A ）原理工作的，它可分为压力式和差压式两大类。（A）静压平衡（B）动压平衡（C）能量守恒（D）动量平衡 11.吹气式液位计测量液位的前提条件是使导管下端有（ C ）气泡逸出。 （A）大量（B）少量（C）微量（D）没有 12.用吹气法测量液位时，液位上升时（ C ）。
《自动检测技术》试题１ 一、填空（每空1分，共20分） 1、一般传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分构成，是能把外界非电量转换成电量旳器件和装置。 2、金属丝在外力作用下发生机械形变时它旳电阻值将发生变化，这种现象称应变效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。直线旳电阻丝绕成敏感栅后长度相似但应变不一样，圆弧部分使敏捷度K下降了，这种现象称为横向效应。 3、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零旳电压称为零点残存电压；运用差动变压器测量位移时假如规定区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。 4、把一导体（或半导体）两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在此外两侧会产生一种与控制电流和磁场成比例旳电动势，这种现象称霍尔效应，这个电动势称为霍尔电势。外加磁场使半导体（导体）旳电阻值随磁场变化旳现象称磁阻效应。 5、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同步在它旳表面产生符号相反旳电荷，当外力去掉后又恢复不带电旳状态，这种现象称为正压电效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称逆压电效应。 6、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应；入射光强变化物质导电率旳现象称光电导效应；半导体材料吸取光能后在PN结上产生电动式旳效应称光生伏特效应。 7、块状金属导体置于变化旳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旳电流，运用该原理制作旳传感器称电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。 8、不一样旳金属两端分别连在一起构成闭合回路，假如两端温度不一样，电路中会产生电动势，这种现象称热电效应；若两金属类型相似两端温度不一样，加热一端时电路中电动势E =0。 二、选择（每空1分，共20分） 电阻应变片磁敏电阻霍尔元件气敏传感器湿敏传感器光电耦合器
《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 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 . 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。
自动检测技术及其应用 试卷 TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18
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(de)仪表量程为欲测量(de)1．5倍左右为宜. 3、有一温度计,它(de)量程范围为0∽200℃,精度等级为0.5级.该表可能出现(de)最大误差为±1℃,当测量100℃时(de)示值相对误差为±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(de)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(de)具体手段来看它属于偏位式测量. 8、已知某铜热电阻在0℃时(de)阻值为50Ω,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(de)地方一般是把压电元件并联起来,而当以电压作为输出(de)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(de). 11、自动检测系统中常用(de)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(de)应变效应是金属电阻应变片工作(de)物理基础. 13、电磁干扰(de)形成必须同时具备(de)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(de)动圈回路中串入由NTC组成(de)电阻补偿网络,其目(de)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 (de)数值越大,热电偶(de)输出热电势就越大. A、热端直径 B、热电极(de)电导率 C、热端和冷端(de)温度 D、热端和冷端(de)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、减小引线电阻(de)影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性 6、汽车衡所用(de)测力弹性敏感元件是 A . 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(de)最主要(de)目(de)是 C . A、补偿热电偶冷端热电势(de)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(de)地方 D、提高灵敏度 8、考核计算机(de)电磁兼容是否达标是指 C . A、计算机能在规定(de)电磁干扰环境中正常工作(de)能力
自动检测技术?课程期末考试试题A 一、填空〔此题共39分，每空1.5分〕 1、传感器由、、三局部组成。 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鼓励是为了。 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、*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根底。 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〔此题共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，假设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 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。 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。 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 C、两者必须同时具备 10、在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用。 A、冰浴法 B、仪表机械零点调整法 C、计算修正法 11、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了。
1．测量系统的静态特性是输入量和输出量不随时间变化或变化缓慢时,输出与输入之间的 关系。 2．电阻应变效应是指金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形 （伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。3．测量误差按性质分为系统误差、随机误差和粗大误差。 4．在光照作用下，物体内电子逸出物体表面，在回路中形成光电流的现象称为外光电效应; 在光照作用下，物体导电性能发生改变的现 象称为内光电效应。 5．现代测试系统基本型结构包括传感器、信号调理、数据采集、计算机及输出显示、打印等 环节。 6．请列举2个超声波传感器可以测量的物理量：厚度、无损探伤、计数、距离等 7．为利用电桥的和差特性,提高系统的灵敏度，应使相对桥臂上电阻应变极性相同，相邻桥 臂上电阻应变极性相反. 8．GPS卫星导航系统由3部分组成，分别是空间星座部分;地面支撑系统;用户设备； 9．线性度是指系统输入输出特性与拟合直线的不一致程度，也称非线性误差,常用的直线拟 合方法有理论拟合、最小二乘拟合；端点连 线拟合等. 10．常用的应变片有金属电阻应变片与半导体两大类,其中灵敏度较高的是半导体应变片，线 性度较好的是金属应变片。 11．为了加强居民小区的安全,可以在小区围墙上加装红外图像（红外摄像仪）传感器进行昼 夜监控。 三. 简答题（共35分，每题5分) 1。检测系统的基本任务是什么? 获取有用的信息,即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。 2.根据电容传感器的工作原理说明它的分类以及能够测量哪些物理参量? 根据电容式传感器的工作原理，可分为变间距式、变面积式和变介电常数式,利用极板间距和极板覆盖面积的变化，可以测量直线位移或角位移；通过弹性元件也可以测量力、压力、振动或加速度等;利用介电常数的变化还可以进行一些特殊量的测量，如液位、浓度、厚度、湿度等 3.为什么不能用压电传感器测量变化比较缓慢的信号？ 压电式传感器只有在负载阻抗无穷大、内部也无漏电时,受力后产生的电压（电荷)才能长期保存下来，否则电路将以某时间常数按指数规律放电.这对于测量缓变信号极为不利，必将造成测量误差。（而在动态测量时,电荷量可以不断得到补充,）因此压电式传感器适于动态测量，而不能用来测量变化比较缓慢的信号。 4.简述霍尔传感器的特点及可能的应用场合。 霍尔式传感器转换效率较低,受温度影响大，但其结构简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围
注意：只是选取了一些可能会考的题目，不一定会考，仅作参考,另外没选取的题目不一定不考，最好都看一下 1. A. 引用误差 B.允许误差 C.相对误差 D.最大引用误差 2、 A.结果与真值愈接近 B.精度愈高 C.测量结果的离散程度越小 3、 A. 相邻桥臂的应变片同时受拉应力或压应力 B. 相对桥臂的应变片同时受拉应力或压应力 C. 无特定要求 4 A.差压式流量计 B.容积式流量计 C.速度式流量计 5 A.导电 B.各种导电与不导电 C.不导电 1、自动检测系统通常由哪几个部分组成？其中对传感器的一般要求是什么？
答： 自动检测系统通常由以下几个部分组成：传感器、信号调理、数据采集、信号处理、信号显示、信号输出、输入设备、稳压电源。 传感器作为检测系统的信号源，其性能的好坏将直接影响检测系统的精度和其他指标，是检测系统中十分重要的环节，其中对传感器的一般要求为：（1）、精确性（2）、稳定性（3）、灵敏度（4）、其他 2、随机误差、系统误差、粗大误差产生的原因是什么？对测量结果的影响有什么不同？ 答：
等引起。 常测量结果中不包含由粗大误差引起的测量误差。 4、下图1为同心圆柱式电容器,图2为单电极电容液位计示意图。请结合示图详细说明对该单极电容器的液位测量原理，已经如何提高灵敏度？ 图1 同心圆柱电容器 图2 单电极电容液位计 1-内电极； 2-外电极 1-内电极； 2-绝缘套 答： 容器内没有液体时，内电极与容器壁组成电容器，绝缘套和空气作介电层； 页面高度为H 时，有液体部分由内电极与导电液体构成电容器，绝缘套作介电层。此时整个电容相当于有液体部分和无液体部分两个电容并联。 有液体部分电容为：12ln(/) H C D d πε= 无液体部分电容为：'0202() ln(/)L H C D d πε-= 总电容为：'01202()2ln(/)ln(/) L H H C C C D d D d πεπε-=+=+ 式中，' ,εε为空气与绝缘套组成的介电层的介电常数以及绝缘套的介电常数（F/m ） 液位为零时的电容：' 0002ln(/) L C D d πε= 因此液位为H 时电容变化量为：' 0022ln(/)ln(/)x C C C H D d D d πεπε⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦
1.按仪表工业规定;仪表的精确度可划分为若干等级;精度数字越小;其精度越高.. 2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成.. 3.仪表的精度不仅与绝对误差有关;还与仪表的测量范围有关.. 4.金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器.. 5.半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应.. 6.电感式传感器分为自感式和互感式两种传感器;互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器.. 7.采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度.. 8.平板电容传感器电容量d S C ε=;柱形电容器电容量d D L C ln 2πε=.. 9.压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的.. 10.主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体.. 11.磁电式传感器基于电磁感应原理.. 12.半导体热敏电阻分为：正温度系数PTC 、负温度系数NTC 、临界温度系数CTR 三种..临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件.. 13.负温度系数热敏电阻的电阻-温度特性是： 14.热敏电阻的伏安特性是：在稳态下;通过热敏电阻的电流I 与其两端之间的电压U 的关系;称为热敏电阻的伏-安特性.. 15.热电偶测量温度的原理是基于热电效应..
16.热电阻测量线路采用直流电桥线路;主要考虑其引线电阻和接触电阻影响;常采用三线接法和四线接法一般为实验室用.. 17.热电偶连接补偿导线时;一定要注意在一定的温度范围内;补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性.. 18.光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型.. 19.光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件光电接收和信号处理系统组成.. 20.光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器.. 21.莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时;若两光栅刻线之间保持很小的夹角;由于遮光效应;在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹;即莫尔条纹.. 22.角数字编码器又称码盘;它是测量轴角位置和位移的方法之一;它具有很高的精确度、分辨率和可靠性.. 23.角数字编码器码盘分为增量式编码器和绝对式编码器两种.. 24.循环码编码的特点是相邻两码之间只有一位变化.. 25.热导式气体传感器的原理是根据不同种类、不同浓度的气体;其热导率不同;在同样的加热条件下;其温度也不同;进而气敏检测元件的电阻也不同来检测某气体浓度的.. 二1.有三台测温仪表;量程均为0~800℃;精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级;现要测量500℃的温度;要求相对误差不超过2.5％;选那台仪表合理 解：2.5级时的最大绝对误差值为20℃;测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃;测量500℃时的相对误差为3.2％；1.5级时的最大绝对
《自动检测技术》习题集及部分参考答案 传感器和测量的基本知识 §1-1 测量的基本概念 复习思考题 1．测量的定义及其内容是什么？ 2．直接测量和间接测量的定义是什么？ 3．直接测量的方法有几种方法？它们各自的定义是什么？ 4．仪表精度有几个指标？它们各自的定义是什么？（学习指导p1） 5．仪表分辨力的定义是什么？ 作业题 1．测量是借助和和，取得被测对象的某个量的大小或符号；或者取得与之间的关系。（专用技术；设备；实验；计算；一个变量；另一变量） 2．测量是将被测量与通过专用的技术和设备进行比。表示测量结果时，必须注明。（同性质的标准量；比较；标准量倍数；标准量x0的单位） 3．直接测量是从事先间的函数关系，先测出，再通过相应的函数关系，被测量的数值。（分度好的表盘；被测量；某种中间量；中间量；计算出） 4．直接测量方法中，又分，和。（零位法；偏差法；微差法）5．零位法是指在比较仪器中进行，让仪器指零机构，从而确定被测量等于。该方法精度。（被测量；已知标准量；比较；达到平衡（指零）；已知标准量；较高） 6．偏差法是指测量仪表用，直接指出被测量的大小。该法测量精度一般不高。（指针、表盘上刻度线位移） 7．微差法是和的组合。先将被测量与一个进行用测出。（零位
法；偏差法；已知标准量；比较；偏差法） 8．测量仪表指示值程度的量称为精密度。测量仪表指示值有规律地称为准确度。（不一致；偏离真值） 9．测量仪表的精确度简称，是和以测量误差的来表示。 （精度；精密度；准确度；相对值） 10．显示仪表能够监测到被测量（最小变化） §1-2 传感器的一般特性 复习思考题 1．试述传感器的定义及其在检测中的位置。 2．传感器静态特性和动态特性的定义是什么？ 3．传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么？ 作业题 1．传感器是与被测对象接触的环节，它将被测量转换成与机构。它是检测和控制中最关键的部分。（最初；被测量有确定对应关系；电量） 2．通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。（静态特性；动态特性） 3．传感器静态特性的主要技术指标包括、、和（线性度；灵 敏度；迟滞；重复性） 4．传感器测量动态信号时，其输出反映被测量的和被测量变化性。（大小；波形） 5．传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出（最 大偏差；满度值之比） 6．传感器灵敏度是指稳态标准条件下，之比。线性传感器的灵敏度是 个。（输出变化量；输入变化量；常数） 7．传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间，曲
自动检测技术期末复习题 一、判断题 1.在实际测量中，只要采用高准确度仪表，测量结果与被测量的真值之间就不会存在偏差。2 2.在相同的测量条件下，对同一被测量进行多次测量时，显著偏离测量结果的误差，称为随机误差。2 3相对误差是指被测量的绝双对误差与其真值的比植百分比，可表示为1 4.灵敏度表示弹性敏感元件在单位力作用下产生变形的大小2 5,电容式传感器的测量电路有二极管式、三极管式、晶闸管式、MOS管式四种2 6.弹簧管把被测力转换为管端部的位移，其灵敏度取决于材料的弹性模量和他的几何尺寸1 7.电阻应变式传感器是根据电磁原理，通过电磁敏感元件将机械结构的转变为立转换为电压的元件2 8.热电偶回路的四个定律包括均质导体定律、中间导体定律。中间温度定律和标准电极定律1 9.压电式传感器是以某些晶体受力后在其内部产生电磁效应为原理的。2 10.容栅传感器是在变面积型电容传感器的基础上发展起来的一中心型传感器1 11.红外传感器是利用物体产生热电势的特性来实现自动检测的传感器2 12.共模干扰又称横向干扰、异相干扰等，它是指检测装置两个输入端对地共有的干扰电压2 13. 共模干找又称横向干扰、异相干扰等，它是指检测装置两个输入周对地共有的干扰电压2 14.当检测装置的信号测量电路及信号源在两端接地时，很容易形成环路电流，引起干扰，这时就需要采用隔离的方法。1 15.检测装置的内部干扰是由其内部的各种电子元器件引起的，包括固定干扰和过渡干扰1 16.感应同步器是一种根据电磁感应原理，利用两个平面型电路绕组，其互感随位置而变化的原理工作的位移传感器1 17.激光传感器可将输入他的一定形式的能量（光能热能等）转换成一定波长的光形式发射出来。1 18.为了实现信号的远距离传送，经常将电压信号转换成5～10mA或0～20mA，的流量信号，以减少干扰的影响和长线电压传输的信号损失。2 19.电磁耦合又称为容性耦合，当两个电路之间有互感存在时，一个电路的电流变化，就会通过磁交链影响到另一个路2 20.气敏电阻是一种半导体敏感器件，它是利用气体的吸附而使半导体本身的PN结发生变化这一机理来进行检测的2 21.理论和实践均已证明，断开热电偶的任何一个极，用第三种导体引入测量仪表，其总电动势是不变的1 22.在两个电路间加入隔离变压器以切断地回路，可实现前后电路的隔离，两个电路接地点就不会产生共模干扰。1 23.检测装置的内部干扰是由其内部的各种电子元器件引起的，包括固定干扰和过液干扰。1 24.光敏三极管在低照度入射光下工作时，或者希望得到较大的输出功率时，可以配以电容滤波器。2 填空题 1.坏值剔除后，正确的测量结果中不包含粗大误差，此时，要分析处理的误差只有＿系统＿误差和随机误差 两种 2.导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值也应发生变化的物理现象称为＿电阻应变＿效 应 3.单体硅材料在受力作用后，其电阻率随作用力而变化，这种物理现象称为＿压阻＿效应 4.典型的差动式电容压力传感器是由金属活动膜片与电镀有金属膜的玻璃圆片固定电极＿＿组成 5.压电式传感器在受外力作用时，在两个电极表面将要聚集电荷，且＿电荷量＿相等极性相反 6.光电元件是光电传感器中最重要的部件，常见的有＿真空管电元件＿和半导体光电元件两大类 7.计量光栅指的是测量＿位移＿的光栅，多用于直线位移和角位移的测量 8.光电效应分为三类，第二类是内光电效应，相应的器件有光敏电阻和＿光敏晶体管＿ 9.电阻应变片接入电桥电路通常有这种接法，如果电桥两个臂接入应变片称为＿双臂＿工作电桥 10.电阻应变片接入电桥电路通常有这种接法，如果四个臂都接入应变片称为＿全桥形式＿ 11.电容式传感器可分为三种类型，变面积式、变间隙式、＿变介电常数＿式 12.常见干扰耦合方式主要有＿静电＿耦合、电磁耦合、共阻抗耦合和漏电流耦合
一、填空 1、电涡流传感器的物理效应是 电涡流效应 ，压电传感器的物理效应是 压电效应 ，电阻式应变式传感器的物理效应是 电阻应变效应 ，电磁感应式传感器的物理效应是 法拉第电磁感应定律 、光纤传感器的物理效应是 传光原理 。 2、检测系统由对被检测对象进行检测、变换、传输、分析、处理、判断和显示等不同功能的环节组成。 3、检测系统的基本特性一般是指检测系统输入量和输出量关系的特性。它分为静态特性和动态特性。 4、描述静态特性的参数有：灵敏度、分辨力、线性度、迟滞和稳定性。 5、误差按其出现的规律可分为系统误差、粗大误差和随机误差三种。 6、利用光生伏特效应可制成 光电池 光电器件，利用外光电效应可制成 光电管 和 光电倍增管 光电器件，利用内光电效应可以制成 光敏电阻 、 光敏二极管 和 光敏三极管 光电器件。 7、测量误差的基本表示方法有绝对误差 、 相对误差、引用误差 、 基本误差 、附加误差 。 8、热电偶传感器的原理是 热电效应 ，产生的热电动势是由接触电动势 和温差电动势 两部分组成分。 9、在自动检测系统中常用的信号放大的方式有 测量放大器 、 隔离放大器。 10、检测系统中常见的信号转换电路有U-I 、 I-U 、U-F 、 F-U 、 A/D 、D/A 。 11、具体来说，传感器的选用应从测量对象和测量环境 、灵敏度 、频率响应特性、线性 范围、 稳定性 、 精度 方面考虑。 12、常用的差动式电感传感器有变隙式、变面积式及螺线管式三种。 13、绝对误差∆与系统量程L 之间的比值为 引用误差 ， 其表达式为 %100⨯∆L x 。 14、随机误差具有 对称性 、有界性、单峰性统计特性。 15、电涡流传感器按激励频率的高低分类，有 高频反射式 和 低频透射式 两种类型。 16、感应同步器的信号鉴别方式有 鉴相法 和 鉴幅法 。 17、电容式传感器可分为_变面积式__ ___变间隙式__ _变介电常数式__三种类型 18、石英晶体有X 、 Y 、Z 三个晶轴分别被称为_电轴_ 机械轴 光轴。 19、超声波从第一介质垂直入射到第二介质时,在分界面声波会产生反射和折射现象。 20、分辨力是指规定测量范围内能检测输入量的_最小变化的能力_______。 21、半导体气敏电阻传感器通常由气敏元件、加热器和封装体三部分组成。 22、湿敏传感气根据工作方式可分为电阻式和电容式两类。 23、磁栅位移传感器由磁尺、磁头和检测电路组成。
复习计算题 1、传感器的一般特性 4、某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由3.5V 减至 2.5V ，求 该仪器的灵敏度。（马西秦） 解：mm V x y s /25 .40.55 .35.2-=--=∆∆= 5、某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下： 铂电阻温度传感器：0.35Ω/℃；电桥：0.01lV/Ω；放大器：100(放大倍数)；笔式记录仪：0.lcm/V 求：(1)、测温系统的总灵敏度；(2)、记录仪笔尖位移4cm 时，所对应的温度变化值。（马西秦） 解：(1)、s1=0.35Ω/℃； s2=0.01V/Ω； s3=100； s4= 0.lcm/V ； C cm V cm V C s s s s s ︒=⨯⨯Ω⨯︒Ω==/035.0)/1.0(100)/01.0()/35.0(4321 (2)、C C cm cm s x t ︒=︒= ⨯=∆28.114/035.04 6、有三台测温仪表，量程均为0～600℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理? （马西秦） 解：2.5级测温仪表： %100600%1005.2m m L δδ= = ；C m ︒=15δ；% 3%10050015 500===m r δ 2.0级测温仪表： %100600%1000.2m m L δδ= = ；C m ︒=12δ；% 4.2%10050012 500===m r δ 1.5级测温仪表： %100600%1005.1m m L δδ= = ；C m ︒=9δ；% 8.1%1005009 500===m r δ 2.0级和1.5级测温仪表均满足“相对误差不超过2.5%”的要求，一般精度高的设备价格更高，故选2.0级测 温仪表更合理。 01、某温度测量仪表测量范围为0～500℃，使用后重新校验，发现最大误差为±6℃，问此表现在应定为几级精度？ 解：最大引用误差：rom=(δ/L)³100％=（±6℃/500℃）³100％=±1.2％；此表现在应定为1.5级精度 03、欲测250v 电压，要求测量示值相对误差不大于±0.5％，问选用量程为250v 电压表，其精度为哪级？若选用300v 和500v 的电压表，其精度又为哪级。 解： %5.0%100250 ±=δ ； δ=1.25v 选用量程为250v 电压表： %5.0%10025025 .1=；精度为0.5级. 选用量程为300v 电压表：%42.0%10030025 .1=；精度为0.2级 选用量程为500v 电压表：%25.0%100500 25 .1=；精度为0.2级
一、填空题：（共20分，每空1分） 1、传感器中用来感知和转换被测量的元件,称为________元件。 2、温度传感器能将被测机器内、炉内、或人体的温度，转换成相应的__________。 3、固态敏感元件已成为当前__________元件和__________器的主要发展方向。 4、固态敏感元件利用材料的不同特性和各种__________效应、__________效应，可制成各种功能的敏感元件。 5、利用不同材料对不同光波段的效应，可制成__________光、__________光、__________光器件。 6、利用半导体材料受力后__________变化，可制成力敏元件。 7、利用半导体单晶和半导体陶瓷的__________随__________而变化，可以制成温敏元件。 8、利用半导体中__________的作用所产生的__________可制成磁敏元件。 9、敏感元件是构成__________的敏感元件，但同一敏感元件因装置不同可以制成不同的__________。 10、生物传感器是利用生物化学和电化学反应原理，将__________反应信号转换为__________信号。 11、传感器是将各种__________输入量，按一定规律转换成便于传输和使用的__________信号。 12、传感器通常是由__________、__________、__________以及__________等4个部分组成的。 13、遥感技术是通过__________、__________的方法，在很短的时间内遥感极其宽广的地域。 14、热敏电阻是一种对__________反应较敏感，__________会随温度而改变的非线性电阻式传感器。 15、双金属片温度传感器是将两种不同__________的金属片贴合在一起构成的， 具有随温度变化而改变________和产生_________的特性。 16、水银是一种良导体，它的热膨胀系数__________，用其来感受温度的变化较__________。 17、硅温度传感器是一种__________温度系数的硅__________。 18、铂电阻式（厚膜元件）传感器是通过__________采用_______的方法印在陶瓷基片上，经烧结与激光修正后制成的。 19、热电辐射型温度传感器常见的有__________型和__________型两种。 20、半导体光电器件是利用半导体材料的__________效应进行工作的。 21、光电传感器也称为光电器件，它能够将__________信号直接转变成__________信号。 22、在光子的作用下，使电子从物体表面逸出的特性称为__________效应。 23、在光子的作用下，使物体电阻率改变的特性称为__________效应或__________效应。 24 、在光子的作用下，使物体产生一定方向的电势称为__________效应。 25、光敏电阻也称__________，是一种__________器件，其电阻值会随外界光强弱而发生改变。 26、光敏电阻受光照时的电阻称为__________电阻，没有光照时的电阻值称为__________电阻。 27、光敏二极管是一种能将__________转换为__________的敏感型二极管。