传感器与测试技术

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单选(2分) 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（）。

单选(2分) 下列哪一项不是传感器的组成部分？（）

单选(2分) 传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）

单选(2分) 传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的（）

单选(2分) 属于传感器动态特性指标的是（）

单选(2分) 选择二阶装置的阻尼比ζ= 0.707，其目的是（）

单选(2分) 动态响应可以采取多种方法来描述，以下不属于用来描述动态响应的方法是（）

解：S = 300/5 = 60 mv/mm 13-15.解：一阶装置，有：（含图）（含图）幅值误差小于2%，即：（含图）（含图），（含图）对被测信号：周期是2s，（含图），（含图），幅值误差为46.3% 周期是5s，，（含图），（含图），幅值误差为15.3% 第6讲应变式传感器信号调理电路与应用（第三章应变式传感器，第三周）第三周单元测验内容主要包括：第5讲应变式传感器的工作原理、第6讲应变式传感器信号调理电路与应用。 1单选(2分) 金属应变片的工作原理是基于（） 2单选(2分) 半导体应变片的工作原理是基于（） 3单选(2分) 影响金属应变片电阻变化的最主要原因是（） 4单选(2分) 全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（） 5单选(2分) 直流电桥的平衡条件为（） 6单选(2分) 下图为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变式灵敏系数K=2.05，未受应变时，R1=120Ω. 当试件受力F时，应变片承受平均应变为800με，应变片电阻变化量ΔR1以及电阻相对变化量ΔR1/ R1分别为（） 7单选(2分) 下图为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变式灵敏系数K=2.05，未受应变时，R1=120Ω. 当试件受力F时，应变片承受平均应变为800με。如果将R1置于单臂电桥，桥源为直流4V，电桥输出电压以及电桥非线性误差分别为（） 8单选(2分) 下图为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变式灵敏系数K=2.05，未受应变时，R1=120Ω. 当试件受力F时，应变片承受平均应变为800με。如果将R1置于全桥电路，桥源为直流4V，电桥输出电压以及电桥非线性误差分别为（） 9判断(2分) 电阻应变式传感器是一种有源型传感器。（） 10判断(2分) 半导体应变片电阻变化的原因，主要是应变片几何尺寸的变化。（） 11判断(2分) 半导体应变片的灵敏系数一般比金属应变片的灵敏系数大。（） 12判断(2分) 金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K。（） 13判断(2分) 应变片的绝缘电阻是指应变片的引线与其覆盖层之间的电阻值。（）

解：采用全桥，其电桥输出电压为单臂电桥的4倍，即0.00656V；非线性误差为0。第8讲电容式传感器信号调理电路与应用（第四章电容式传感器，第四周）第四周单元测验内容主要包括：第7讲电容式传感器原理与特性分析、第8讲电容式传感器信号调理电路与应用。 1单选(2分) 测量范围小的电容式位移传感器的类型为（） 2单选(2分) 电容式传感器采用差动结构后，下列说法错误的是（） 3单选(2分) 当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的（） 4多选(2分) 影响电容式传感器精度的因素主要有（） 5多选(2分) 消除和减小电容式传感器寄生参量影响的方法主要有（） 6多选(2分) 电容式传感器中输入量与输出量关系为线性的有（） 7判断(2分) 电容式传感器所加激励电源的频率越高，漏电阻的影响越大。（） 8判断(2分) 电容式传感器通过加保护环可以消除其寄生参量的影响。（） 9判断(2分) 电容式传感器使用交流电桥，而电阻应变式传感器只能使用直流电桥。（） 427164560325（含图）0010填空(3分) 如下图所示，一个电容式位移传感器用于监测工件的位置变化。两个金属圆柱体被一层塑胶物隔开，塑胶物的厚度d = 1mm，相对介电常数为2.5。如果半径r = 2.5 cm，当外圆柱体在内圆柱体间上下滑动的时候，灵敏度为________ pF/m（结果保留整数，已知真空中的介电常数ε0=8.85×10-12F/m ）。

解1：近似计算法。圆柱体电容：（含图）式中：（含图）为电容极板间介质的介电常数；（含图）相对介电常数；（含图）真空介电常数。因为极板面积（含图），可得：（含图）（含图）代入各参数：（含图）解2：精确计算法。根据圆柱体电容表达式：（含图）可得：（含图）代入各参数得到：（含图）第11讲涡流传感器（第五章电感式传感器，第五周）第五周单元测验内容主要包括：第9讲变磁阻式电感传感器、第10讲差动变压器、第11讲涡流传感器。 1单选(2分) 差动变压器，产生零点残余电压的原因，不包括（） 2单选(2分) 电感式传感器的常用信号调理电路不包括（） 3单选(2分) 不能用涡流式传感器进行测量的是（） 4单选(2分) 涡流渗透的深度主要与所加激励信号的（）有关。 5多选(2分) 电感式传感器可以分为（）。 6多选(2分) 涡流式传感器包括（） 7判断(2分) 螺管型电感传感器的测量范围比变气隙厚度的电感式传感器的测量范围大。（） 8判断(2分) 感式传感器的缺点是频率响应低，不适合于快速动态测量。（） 9判断(2分) 反射式涡流传感器所加激励电源的频率越低越好。（） 10填空(3分) 已知变气隙式变磁阻式传感器的铁芯截面积S = 1.5cm，磁路长度l = 20cm，相对磁导率μi = 5000，气隙δ0 = 0.5cm，△δ = ±0.1mm，真空磁导率μ0 = 4𝝅×10-7H/m，线圈匝数W=3000，则该传感器的灵敏度△L/△δ=________ H/m（若铁芯磁阻小于空气气隙磁阻百分之一则可忽略，结果保留整数）。

解：首先比较铁芯及空气气隙磁阻：（含图）铁芯磁阻小于空气气隙磁阻百分之一，因此可以忽略，推导得：（含图），（含图）（含图）所以，灵敏度：（含图）第14讲霍尔传感器（第七章霍尔式传感器，第六周）第六周单元测验内容主要包括：第12讲压电式传感器原理与压电材料、第13讲压电式传感器信号调理电路与应用、第14讲霍尔传感器。 1单选(2分) 与输出霍尔电势成反比的参数为（） 2单选(2分) 压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（） 3单选(2分) 为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（） 4单选(2分) 沿石英晶体的光轴Z方向施加作用力时（） 5单选(2分) 压电常数d25表示（） 6单选(2分) 某霍尔元件的灵敏度系数为40V/(A▪T)，控制电流I=3.0mA，将它置于1×10-4T到5×10-4T线性变化的磁场中，其输出霍尔电势范围为（） 7判断(2分) 压电式传感器不能测量静态信号。（） 8判断(2分) 压电式传感器的电荷放大器容易受电缆电容的影响。（） 9判断(2分) 压电式传感器的压电材料，希望具有低的电阻率。（） 10判断(2分) 压电常数dij中的下标i表示晶体的极化方向，j表示晶体受力的性质。（） 11填空(3分) 某压电加速度计的电压放大器总的输入电容C=500pF，总的输入电阻R=968MΩ，传感器机械系统固有频率f0=30kHz，阻尼比为0.5。那么，幅值误差小于5%时的使用频率下限为_____Hz（保留整数）。 12填空(3分) 某压电加速度计的电压放大器总的输入电容C=500pF，总的输入电阻R=968MΩ，传感器机械系统固有频率f0=30kHz，阻尼比为0.5。那么，幅值误差小于5%时的使用频率上限为_____ kHz（保留1位小数）。

解：上限频率的使用范围由二阶系统的固有频率及阻尼比决定（含图）将ξ = 0.5 代入上式，可计算得到：ω /ωn = 0.322；及ω /ωn = 0.9467 取，ω /ωn = 0.322 ，可求得：fH = 9.66kHz 因此：使用频率范围 1 Hz～ 9.7KHz 。第16讲光纤传感器（第九章光纤传感器，第七周）第七周单元测验内容主要包括：第15讲 CCD图像传感器、第16讲光纤传感器。 1单选(2分) 按照工作原理分类，固体图像式传感器属于（） 2单选(2分) 对光纤传感器的特点叙述错误的是（） 3单选(2分) 数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（） 4判断(2分) 固态图像传感器是一种高度集成的半导体光电传感器。（） 5判断(2分) 光纤纤芯折射率低于包层的折射率。（） 6判断(2分) 光纤传感器具有良好的电绝缘性和化学稳定性。（） 7填空(3分) CCD的基本功能是电荷的产生、、转移和输出。 8填空(3分) 光导纤维的传光原理是利用光的。 9填空(3分) 某阶跃型光纤n1 = 1.46，n2 = 1.45，其数值孔径值为________（保留两位小数）。

多选(3分) 现代信息技术的三大支柱是(　　)

多选(3分) 下列关于传感器的说法正确的是(　　)

判断(2分) 将电信号转换为声音信号的喇叭是一个Sensor。(　　)

判断(2分) 将声音信号转换为电信号的麦克是一个Actuator。(　　)

判断(2分) 传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量。(　　)

判断(2分) 应变式传感器中的弹性元件是敏感元件。（ A ）

判断(2分) 传感器的非线性误差属于随机误差。（）

判断(2分) 某测力传感器最小能测0.001N的力值，说明其灵敏度很高，为0.001N。（）

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