传感器课程试题一

传感器与自动检测技术 仿真试题一

试卷一（闭卷）

（考试时间90分钟，总分80分）

一、 单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20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、多选和未选均不得分。

1、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ ）。 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 2、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（ ） A．线性度、灵敏度、阻尼系数 B．幅频特性、相频特性、稳态误差 C．迟滞、重复性、漂移 D．精度、时间常数、重复性

3、测量者在处理误差时，下列哪一种做法是无法实现的（ ） A．消除随机误差 B．减小或消除系统误差 C．修正系统误差 D．剔除粗大误差

4、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（ ）。

A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反

B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化

C. 根据输出的指示可以判断位移的方向 D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态

5、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（ ） A．与单片相比，并联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压不变

B. 与单片相比，串联时电荷量增加1倍、电容量增加1倍、输出电压增大1倍

C．与单片相比，并联时电荷量不变、电容量减半、输出电压增大1倍 D. 与单片相比，串联时电荷量不变、电容量减半、输出电压不变 6、在红外技术中，一般将红外辐射分为四个区域，即近红外区、中红外区、远红外区和（ ）。这里所说的“远近”是相对红外辐射在电磁波谱中与可见光的距离而言。

A.微波区 B.微红外区 C.X射线区 D.极远红外区 7、下列关于微波传感器的说法中错误的是（ ） A.可用普通电子管与晶体管构成微波振荡器 B.天线具有特殊结构使发射的微波具有尖锐的方向性

C.用电流—电压特性呈非线性的电子元件做探测微波的敏感探头 D.可分为反射式和遮断式两类

8、若已知超声波传感器垂直安装在被测介质底部，超声波在被测介质中的传播速度为1480m/s，测量时间间隔为200us，则物位高度为（ ） A．296mm B．148mm

C．74mm D．条件不足，无法求出 9、现有一个采用4位循环码码盘的光电式编码器，码盘的起始位置对应的编码是0011，终止位置对应的编码是0101，则该码盘转动的角度可能会是（ ）

A．45° B.60° C.90° D.120° 10、用N型材料SnO2制成的气敏电阻在空气中经加热处于稳定状态后，

与氧气接触后（ ）

A．电阻值变小 B．电阻值变大

C．电阻值不变 D．不确定

二、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

1、什么是传感器？ 传感器的共性是什么？

2、试推导差动变隙式电感传感器的灵敏度，并与单极式相比较。 3、结合下图说明霍尔式微位移传感器是如何实现微位移测量的？

霍尔元件

4、光在光纤中是怎样传输的？对光纤及入射光的入射角有什么要求？ 5、简述计量光栅的结构和基本原理。

三、分析计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分） 注意：自动化、电气专业的学生第1小题必做，并从第2－4小题中选做两个小题；测控专业的学生在4个小题中任选3个小题。

1、铜电阻的电阻值R与温度t之间的关系为Rt R0(1 t)，在不同温度下，测得铜电阻的电阻值如下表所示。请用最小二乘法求0℃时的铜电阻的电阻值R0和铜电阻的电阻温度系数 。

2、试计算某压力传感器的迟滞误差和重复性误差（一组测试数据如下表示）。

3、电阻应变片阻值为120，灵敏系数，沿纵向粘贴于直径为

0.05m的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量E 2 1011N/m2， 0.3，

（1）求钢柱受9.8 10N拉力作用时应变片电阻的变化量 R和相对变化量

4

R

；（2）又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，问受同样拉力作用时应R

变片电阻的相对变化量为多少？

4、已知分度号为S的热电偶冷端温度为t0=20℃，现测得热电势为

试卷二（开卷）

（考试时间30分钟，总分20分）

综合设计分析题（本大题共20分）

如图为二极管环形检波测量电路。C1和C2为差动式电容传感器，C3为滤波电容，RL为负载电阻，R0为限流电阻，UP为正弦波信号源。设RL很大，并且C3 C1，C

3 C2。 (1)试分析此电路工作原理；

(2)画出输出端电压UAB在C1 C2、C1 C2、C1 C2三种情况下波形；

(3)推导AB f(C1,C2)的数学表达式。