《检测与转换技术》试卷B含答案

《检测与转换技术》试卷B

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.非线性度是表示校准曲线( )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 2.一阶系统的动态表征参数是( ) A.线性度 B.固有频率 C.阻尼比 D.时间常数

3.将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件

4.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( ) A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零

5.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

6．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ ） A．变极板面积型 B．变极距型 C．变介质型 D．容栅型 7．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ ） 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

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．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 10.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

11.( )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

12.信号传输过程中，产生干扰的原因是( ) A.信号是缓变的 B.信号是快变的 C.干扰的耦合通道 D.信号是交流的

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。

1.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 。 2.热电偶电动势由 电动势和接触电动势两部分组成。 3.有源滤波器由集成运放和 组成。 4.采用 电源供电的电桥称为交流电桥。

5.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 。 6.通常传感器是能把外界 转换成电量的器件和装置。

7.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称＿ ＿效应。 8．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。

9．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= 。

10．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 。

11．热敏电阻常数B大于零的是 温度系数的热敏电阻。

12．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的 。 1

三、判断题（每题1分，共10分）

1.光纤传感器所采用的光纤一般多采用同轴分布（发送光纤在外）方式的光纤。( ) 2.精确度是反映测量仪表优良程度的综合指标。( )

3.实际测量中，精密度高，准确度不一定高，因仪表本身可以存在较大的系统误差。反之，如果准

确度高，精密度也不一定高。( )

4.采用几个热电偶串联的方法测量多点的平均溫，当有一只热电偶烧断时，不能够很快地觉察出来。

( )

5.黑体是指对辐射到它上而的辐射能量全部吸收的物体。( )

6.如果对压电晶体Y轴施加力F时，电荷仍出现在与X轴垂直的平而上。( )

7.凡是能引起电涡流变化的非电量，均可通过测量绕阻的等效电阻R、等效电感L、等效阻抗Z及等

效品质因数Q来转换。( )

8.动态特性好的传感器，其输出随时间的变化规律将再现输入随时间变化的规律，即它们具有相同

的时间函数。( )

9.在固态压阻传感器测量电路中恒压源和恒流源供电均与电流大小、精度及温度有关。( ) 10.热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关。( )

四、问答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）

1．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。

2．简述压磁式扭矩仪的工作原理。

3．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。

4．采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？

5.简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。

6.涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

五、计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）

1.已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速(如图所示)。若测得输出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少?当分辨误差为±1齿时，转速测量误差是多少?

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《检测与转换技术》 考试试卷 B卷答案

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。

2.由RC组成无源低通滤波器，已知R=500(Ω)，C=10(μF)，试求： (1)截止频率f0，并画出该滤波器的幅频示意图。

(2)设输入信号x(t)=0.2cos(125.6t-π/4),判断其是否在该滤波器的通频带内。

3.石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为5pc/g，电荷放大器灵敏度为50mv/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度(单位g)。

1.非线性度是表示校准曲线( 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 2.一阶系统的动态表征参数是( D ) A.线性度 B.固有频率 C.阻尼比 D.时间常数

3.将电阻应变片贴在( C )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件

4.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( B ) A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零

5.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

6．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 7．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

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 ） 3

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．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 10.对压电式加速度传感器，希望其固有频率( C ) A.接近零 B.尽量低些 C.尽量高些 D.任意

11.( C )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

12.信号传输过程中，产生干扰的原因是( C ) A.信号是缓变的 B.信号是快变的 C.干扰的耦合通道 D.信号是交流的

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。

1.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 标准测试系统 。 2.热电偶电动势由 温度差 电动势和接触电动势两部分组成。 3.有源滤波器由集成运放和 RC网络 组成。 4.采用 交流 电源供电的电桥称为交流电桥。

5.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 细分 。 6.通常传感器是能把外界 非电量 转换成电量的器件和装置。

7.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称＿应变＿效应。 8．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 测量范围 的能力。

9．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= （△K0/K0）×100% 。

10．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 增大 。

11．热敏电阻常数B大于零的是 负 温度系数的热敏电阻。

12．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的 对地低阻抗端（或接地端） 。

三、判断题（每题1分，共10分）

1.光纤传感器所采用的光纤一般多采用同轴分布（发送光纤在外）方式的光纤。(√) 2.精确度是反映测量仪表优良程度的综合指标。(×)

3.实际测量中，精密度高，准确度不一定高，因仪表本身可以存在较大的系统误差。反之，如果准

确度高，精密度也不一定高。(√)

4.采用几个热电偶串联的方法测量多点的平均溫，当有一只热电偶烧断时，不能够很快地觉察出来。

(×)

5.黑体是指对辐射到它上而的辐射能量全部吸收的物体。(√)

6.如果对压电晶体Y轴施加力F时，电荷仍出现在与X轴垂直的平而上。(√)

7.凡是能引起电涡流变化的非电量，均可通过测量绕阻的等效电阻R、等效电感L、等效阻抗Z及等

效品质因数Q来转换。(√)

8.动态特性好的传感器，其输出随时间的变化规律将再现输入随时间变化的规律，即它们具有相同

的时间函数。(√)

9.在固态压阻传感器测量电路中恒压源和恒流源供电均与电流大小、精度及温度有关。(×) 10.热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关。(√)

四、问答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）

1．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。

答：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。

2．简述压磁式扭矩仪的工作原理。

答：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。 4

3．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。 答：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是： （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。 4．采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？

答：采用逐次逼近法的模/数转换器主要由电压比较器、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。

5.简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。 答：应变片在弹性元件上的布置原则有： (1)贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳； (2)在复合载荷下测量，能消除相互干扰； (3)考虑温度补偿作用；

差动和全桥方式的电桥接法具有温度补偿作用。

6.涡流式传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

答：优点：能实现非接触测量，结构简单，不怕油等介质污染。

涡流传感器不能测量大位移量，因为只有当测量范围较小时，才能保证一定的线性度。

五、计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）

1.已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速(如图所示)。若测得输出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少?当分辨误差为±1齿时，转速测量误差是多少?

解：

(1)测量时，齿轮随工作轴一起转动，每转过一个齿，传感器磁路磁阻变化一次，磁通也变化一次，因此，线圈感应电动势的变化频率f等于齿轮的齿数Z与转速n的乘积。

(2)读数误差为±1齿，所以转速测量误差为±转，即：

2.由RC组成无源低通滤波器，已知R=500(Ω)，C=10(μF)，试求： (1)截止频率f0，并画出该滤波器的幅频示意图。

(2)设输入信号x(t)=0.2cos(125.6t-π/4),判断其是否在该滤波器的通频带内。 解：（1）f0幅频示意图：

（2）周期信号x(t)的角频率ω=125.6 f1

＜f0

信号x(t)的频率在该滤波器的通频带内。

3.石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为5pc/g，电荷放大器灵敏度为50mv/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V，试求机械的振动加速度(单位g)。 解：

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