感测技术试题,感测技术应用实例

('感测技术基础题库一、判断题(每小题1分，共10分)１．本门课程侧重讲述传感器的设计。(√)２．热敏电阻属于阻抗型传感器。()３．光纤的纤芯一般是用导电率很高的导体做的。()４．磁电式传感器是一种典型的有源传感器。()５．光电管是基于光导效应原理工作的。()６．理论上，任何两种导体都可以组成热电偶，用来测量温度。()７．霍尔传感器能实现将空间中的电场转换为磁场。()８．传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。()９．半导体集成传感器就是将传感器和单片机集成到一个芯片中。()１０．采用半导体材料制成的传感器都可称为半导体传感器。()11．本门课程侧重讲述化学型传感器工作原理及应用。()12．用任何电压表测量电压时，其指示值都为被测信号的有效值。()13．光纤的纤芯折射率比光纤包层的折射率小。()14．增量编码器比直接编码器相比，能减小粗大误差。()15．光敏电阻是基于光导效应原理工作的。()16．对热电偶的材料的要求是：导电率低，并且电阻温度系数要大。()17．利用霍尔传感器能测量网络的有功功率。()18．电容式传感器在实际应用时，如果改变激励频率或者更换传输电缆，不需要对测量系统重新进行标定。。()19．智能传感器就是将传感器和单片机集成到一个芯片中。()20．磁敏二极管与磁敏三极管的工作原理是完全相同的。()21．本门课程侧重讲述传感器的原理和应用。()22．湿敏电阻属于阻抗型传感器。()23．光纤的纤芯一般是用玻璃或者塑料制成的。()24．磁电式传感器是一种典型的无源传感器。()25．光电管是基于外光电效应原理工作的。()26．热电偶产生的热电势由单一导体的温差电势和两种导体的接触电势组成。()27．霍尔传感器能实现将空间中的电场转换为磁场。()28．传感器的作用是用来实现由模拟量到数字量的转换。()29．半导体集成传感器就是将传感器和一些温度补偿、信号处理和放大等电路集成到一个芯片中。()30．常见的热敏、光敏、气敏电阻不属于半导体传感器。()二、填空题(每空1分，共20分)１．按输出信号形式，传感器可分为___________和___________。２．电阻式传感器主要有以下几类：___________、___________、___________、___________、___________。３．光电效应一般分为：___________、___________、___________三种类型。４．在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响，称为热电偶的________定律。５．热电偶的热电势由__________和__________两部分组成。６．金属应变片是基于应变电阻效应工作，而半导体应变片的工作原理是__________。７．红外光的最大特点是具有________，红外探测器根据物理效应分为___________和__________两大类型。８．ＣＣＤ的全称是：________________。９．在不平衡电桥测量中，______________接法可以成倍提高输出电压，而且可以消除非线性误差。１０．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变_____（大/小）。11．按构成原理，物理型传感器可分为___________和___________。12．电容式传感器主要有按被测量所改变的电容器的参数分，可分为：___________、___________、___________。13．光电效应一般分为：________、光导效应、___________三种类型。基于光导效应的半导体光电器件有________、_________、___________。14．霍尔效应就是。15．热电偶的基本定律有__________、中间温度定律和__________。16．金属应变片是基于工作，而半导体应变片的工作原理是__________。117．红外探测器根据物理效应分为___________和__________两大类型。18．放射性同位素在衰变过程中放出一种特殊的带有一定能量的粒子或射线，这种现象称为___________。19．在不平衡电桥测量中，______________接法灵敏度最低，而且非线性误差最大。20．氯化锂湿敏电阻是利用，离子导电率发生变化而制成的测湿元件。21．按能量观点，传感器可分为___________和___________。22．电感式传感器主要有以下几类：___________、___________、___________、___________。23．光电器件一般分为：___________、___________、___________三种类型。24．热电偶的两条基本定律是___________、___________。25．光电传感器的基本组成是由光源、光学通路、___________、___________。26．金属应变片是基于___________工作，而半导体应变片的工作原理是压阻效应。27．超声波检测方法有：透射法、___________、___________。28．形成激光的三个条件分别是：具有增益介质、激励源和______________。29．所谓智能传感器是指将传感器与集成与同一芯片上。30．厚度电测量法大致可以分为两大类：________和___________。三、单项选择题(每小题２分，共20分)１．下列传感器可实现非接触测量的是()传感器。A.压电式加速度B.电动式速度C.电阻应变式D.电磁式速度２．为了抑制干扰，常采用的电路是()A.A/D转换器B.D/A转换器C.变压器耦合D.调谐电路３．测量不能直接接触的高温物体温度，可采用()温度传感器。A.亮度式B.热电偶C.半导体三极管D.半导体二极管４．电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为()的输出。A.电压B.电容C.电阻D.电荷５．压电式加速度传感器是()信号的传感器。A.适于测量缓变B.适于测量直流C.适于测量任意D.适于测量动态６．传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的()A.线性度越好B.分辨力越高C.重复性越好D.迟滞越小７．电涡流式传感器主要特点是()A.测量电流B.测量电压C.实现非接触测量D.实现接触式测量８．下列不属于电感式传感器的是()A.自感式传感器B.差动变压器C.压磁式传感器D.应变式传感器９．和一般的声波相比，以下不属于超声波特点的是()A.振动频率高B.波长短C.不能实现定向传播D.穿透力强１０．以下不能直接用来测量位移的传感器是()A.自感式传感器B.光电式传感器C.电涡流式传感器D.电位器式传感器11．直接式编码器的码盘按结构可以分为电刷接触式、光电式和________三种。A.压电式B.磁电式C.电磁式D.感应同步器12．当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及________现象。A.表面波B.兰姆波C.驻波D.波型转换13.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零14．应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、阻值的选择________等。A.测量范围的选择B.电源的选择C.尺寸的选择D.精度的选择15．应变片绝缘电阻是指已粘贴的________应变片的之间的电阻值。A.覆盖片与被测试件B.引线与被测试件C.基片与被测试件D.敏感栅与被测试件16．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17.如图所示的结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成的。当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运动而产生位移，使空气隙发生变化。这种结构可作为传感器用于（）。A.静态测量B.动态测量C.静态测量和动态测量D.既不能用于静态测量，也不能用于动态测量18.按照工作原理分类，固体图像式传感器属于（）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19.以下不属于激光区别于普通光源发出的光的特性的是()A.频谱宽B.高方向性C.高亮度D.高相干性20.传感器能感知的输入量越小，表示传感器的()A.线性度越好B.分辨力越高C.灵敏度越好D.迟滞越小21.一般电阻应变片的测量电路为：（）A.平衡电桥B.不平衡电桥C.双线示波器D.整流电路22．按照工作原理分类，固体图像式传感器属于（）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23．灵敏度最大而且线性度最好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24．将一支灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与毫伏表相连，已知接线端温度为50℃，毫伏表的读数为64mV，问热电偶热端温度是（）2A.800℃B.750℃C.850℃D900℃25.按照工作原理分类，固体图像式传感器属于（）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26.温度传感器的电压-温度变换特性曲线为：（）A.非线性B.高斯分布C在一定条件下呈线性D指数关系27.将一霍耳片放入磁场中，其中霍耳电压UH与外磁场B及工作电流IH之间的关系为：（）28.以下不属于激光区别于普通光源发出的光的特性的是()A.频谱宽B.高方向性C.高亮度D.高相干性29.以下不能用来物（液）位的方法是()A.超声波法B.浮力法C.差压法D.电感法四、名词解释(每小题4分，共20分)光生伏特效应莫尔条纹霍尔效应正、反压电效应电涡流效应压磁效应中间温度定律热释电效应压电效应热电效应应变电阻效应气敏效应差动变压器压阻效应光电发射效应五、问答题(共３0分)１．简述半导体P-N结温度传感器的特点及工作原理。（５分）２．试选择一种传感器，设计测量车床主轴转速的原理方案，并作简要说明。（５分）３．一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什么?（５分）４．设计一个可以测量温度和湿度的实验系统，说明使用的传感器类型，并画出系统组成框图。（７分）５．根据图示电桥(1)写出直流电桥的平衡条件。（３分）(2)若R1=R2=R3=R4=120Ω，△R1=△R3=0.3Ω,△R2=△R4=0时，输入电压为u0(t)=＋５Ｖ,求输出电压u(t)和非线性误差e。（５分）6．粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象称为温度效应，简述产生这种现象的原因。（5分）7．为什么更换自感传感器连接电缆需重新进行校正。（５分）8．光电效应有哪几种？与之对应的光电元件各有哪些？它们在电路中各用什么符号表示？（５分）9．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。（７分）10．如图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，图中1为玻璃盘，2为镀金层，3为金属膜片，介绍其工作原理。（8分）11．简述磁敏二极管的工作原理及应用。（５分）312．简要说明汽车行驶里程测量原理。（５分）13．一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什么?（５分）14．如何实现机器人的视觉、接近觉、嗅觉、听觉，请选择适当的传感器类型设计。（７分）15．图为克服变极距型电容式传感器非线性运算放大器式电路，试分析其改善非线性的工作原理。（8分）4',)