第一讲 绪论

第一章 单元测试

1、传感器在自动控制系统中属于( )。
    A、控制单元
    B、被控对象
    C、执行单元
    D、测量与变送单元

2、按照国家标准GB7666-87,传感器被定义为“能感受( )并按照( )转换成( )的器件和装置。
    A、被测量,规律,输出信号
    B、规定的被测量,一定的规律,输出信号
    C、规定的被测量,一定的规律,可用的输出信号
    D、被测量,一定的规律,可用的输出信号

3、传感器一般由( )组成。
    A、敏感元件,弹性元件,测量电路
    B、弹性元件,转换元件,测量电路
    C、敏感元件,转换元件
    D、敏感元件,转换元件,测量电路

4、传感器的分类方法很多,按( )进行分类,有利于传感器的设计与应用。
    A、构成原理
    B、输入量
    C、能量关系
    D、工作原理

5、信息技术的支柱包括( )。
    A、计算机技术
    B、物联网技术
    C、通信技术
    D、传感与检测技术

6、传感器技术发展趋势及重点开发的内容包括()。
    A、新型敏感材料
    B、微细加工技术
    C、新型传感器
    D、智能传感器

7、检测技术是自动化学科的重要组成部分之一,是以现代自动化系统中的应用为目的,涉及到 )的一门综合技术。
    A、检测过程
    B、检测方法
    C、检测结构
    D、信号处理

8、一个完整的检测过程应该包括信息的( )等。
    A、提取与转换
    B、存储与传输
    C、显示
    D、分析

9、随着科学技术的进步,检测技术的发展主要表现在( )方面
    A、传感器水平的提高
    B、检测方法的推进
    C、检测仪器与计算机技术的集成
    D、微细加工技术的开发

10、按照工作原理分类,属于能量控制型的传感器是( ) 。
    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

第一讲 绪论_作业

1、简述传感器的定义,结构以及分类(50分)

2、绘制测量系统的基本结构方框图(20),说明各部分的作用(30分)

第一章 单元测试

1、选择题(单选或多选) 1.传感器在自动控制系统中属于( )。 A.控制单元 B.被控对象 C.执行单元 D.测量与变送单元 2.信息技术的支柱包括( )。 A.计算机技术 B.物联网技术 C.通信技术 D.传感与检测技术 3.按照国家标准GB7666-87,传感器被定义为“能感受( )并按照( )转换成( )的器件和装置。 A.被测量,规律,输出信号 B.规定的被测量,一定的规律,输出信号 C.规定的被测量,一定的规律,可用的输出信号【答案】 D.被测量,一定的规律,可用的输出信 4. 传感器一般由( )组成。 A.敏感元件,弹性元件,测量电路 B.弹性元件,转换元件,测量电路 C.敏感元件,转换元件 D.敏感元件,转换元件,测量电路 5.传感器技术发展趋势及重点开发的内容包括: A.新型敏感材料 B.微细加工技术 C.新型传感器 D.智能传感器 6. 传感器的分类方法很多,按( )进行分类,有利于传感器的设计与应用。 A.构成原理 B.输入量 C.能量关系 D.工作原理 7.检测技术是自动化学科的重要组成部分之一,是以现代自动化系统中的应用为目的,涉及到 )的一门综合技术。 A.检测过程 B.检测方法 C.检测结构 D.信号处理 8.一个完整的检测过程应该包括信息的( )等。 A.提取与转换 B.存储与传输 C.显示 D.分析 9.随着科学技术的进步,检测技术的发展主要表现在( )方面。 A.传感器水平的提高 B.检测方法的推进 C.检测仪器与计算机技术的集成 D.微细加工技术的开发 10.按照工作原理分类,属于能量控制型的传感器是( ) 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

第二讲 传感器与测量系统的基本特性

第二章 单元测试

1、仪表的精度等级是指仪表的( )。
    A、绝对误差
    B、最大误差
    C、相对误差
    D、最大引用误差

2、属于传感器动态特性指标的是( )。
    A、重复性
    B、灵敏度
    C、线性度
    D、固有频率

3、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、灵敏度越高
    C、重复性越好
    D、分辨能力越高

4、传感器的静态指标标定是给传感器输入已知不变的( ),测量其输出。
    A、标准电量
    B、正规电量
    C、标准非电量
    D、正规非电量

5、传感器的动态标定是检验传感器的( )。
    A、静态性能指标
    B、频率响应指标
    C、动态性能指标
    D、相位误差指标

6、在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素。
    A、响应特性
    B、灵敏度
    C、稳定性
    D、精确度

7、一般来讲,传感器的静态特性应保持( )关系。
    A、一一对应
    B、一一对应的线性
    C、一一对应的近似线性
    D、一一对应的线性或近似线性

8、与单结构的传感器相比,差动结构的传感器具有灵敏度( ),非线性误差( )。
    A、高,大
    B、高,小
    C、低,大
    D、低,小

9、( )衡量了系统的分辨能力。
    A、线性度
    B、灵敏度
    C、迟滞性
    D、灵敏限

10、某温度仪表的测温范围为0~600℃,已知测温误差小于±4℃,该仪表的精度是()。如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±4℃,则选择( )精度的的温度仪表比较合适?
    A、0.5级,1.0级
    B、0.7级,0.7级
    C、1.0级,1.0级
    D、1.0级,0.5级

第二讲 传感器与测量系统的基本特性_作业

1、一、选择题(每小题8分,共80分) 1.仪表的精度等级是指仪表的( ) A.绝对误差 B.最大误差 C.相对误差 D.最大引用误差 2.属于传感器动态特性指标的是( ) A. 固有频率 B.线性度 C.灵敏度 D.重复性 3.属于传感器静态指标的是( ) A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 4.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.灵敏度越高 C.重复性越好 D.迟滞越小 5.传感器的静态指标标定是给传感器输入已知不变的( ),测量其输出。 A.标准电量 B.正规电量 C.标准非电量 D.正规非电量 6.传感器的动态标定是检验传感器的( ) A.静态性能指标 B.频率响应指标 C.动态性能指标 D.相位误差指标 7. 在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素。 A .响应特性 B.灵敏度 C.稳定性 D.精确度 8.一般来讲,传感器的静态特性应保持( )关系 A. 一一对应 B. 线性 C. 一一对应的近似线性关系 D.一一对应的线性关系 9. 差动结构的传感器具有 ( )的特点 A. 提高灵敏度 B. 减小非线性误差 C. 减小灵敏度 D:提高灵敏度和减小非线性误差 10. 某温度仪表的测温范围为0~600℃,已知测温误差小于±4℃,该仪表的精度是()。如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±4℃,则选择()精度的测温范围为0~600℃的温度仪表比较合适? A.0.5级,1.0级 B.0.7级,0.7级 C. 1.0级,1.0级 D. 1.0级,0.5级

第三讲 测量误差分析

第三讲 测量误差分析_作业

1、一 判断题(题5分, 共60分) 1.误差是指在检测过程中仪表测量值与真值之间的差值。 2.相对误差的表示方法有示值相对误差、实际相对误差和最大偏差。 3.在测量过程中, 测量结果的准确度的评价常常使用相对误差,相对误差越小,测量的精确度越高 4.系统误差是指仪表本身或其他原因引起的有规律的误差,误差的绝对值和符号固定不变。 5.随机误差的存在,表现为每次测量值偏大或偏小是随机的, 但它服从一定的大数统计规律。 6.在测量过程中,按照误差产生的原因可将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差 。 7. 系统误差的判别方法有实验对比法, 残差观察法,马利科夫判据, 阿卑-赫梅特判据等。 8. 系统误差的消除方法有从误差来源上消除, 引入修正值,对称法和替代法等。 9. 在一定的置信概率下,标准差越小,置信区间越 宽,测量数据的可靠度越高。 10. 随机误差的消除方法是一经发现,马上剔除; 11.粗大误差的消除方法是在相同条件下,多次重复测量值求算术平均。 12.在测量过程中,按照误差的性质可将误差分为仪表误差,环境误差,理论误差和方法误差,人为误差 。

2、二 填写测量数据的基本处理步骤的顺序 (1)计算样本的方差和标准差 (2)每次测量值xi剩余误差及其平方值如表 (3)求算术平均值 (4)如有坏值,剔除,转( ),否则( ) (5)由测量值的标准差计算被测量算术平均值的标准差 (6)表示最后测量结果 (7)判别线性累积系统误差和周期性系统误差

第四讲 电阻应变式传感器

第四讲 电阻式传感器 作业

1、一. 单项选择题(共70分,每小题) 1. 半导体应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的。 A . 电阻率 B. 尺寸 C.形状 D.材质 2. 金属应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的。 A . 电阻率 B. 尺寸 C.形状 D.材质 3.设有一电路,R1、R3是工作桥臂,R2、R4是固定电阻,且R1=R2=R3=R4。工作时R1→R1+2∆R1,R3→R3-2∆R3 ∆R3=∆R1 若e0为电桥的电源电压,则电桥输出电压为(B ) A. ∆R1*e0/2R1 B. ∆R1*e0/R1 C.2∆R1*e0/R1 D. 4∆R1*e0/R1 4. 在电阻应变片中对金属丝的要求,下面哪一项是正确的( ) A.具有比较低的电阻系数 B.具有较大的温度系数 C.具有较高的弹性极限 D.对铜的热电动势要大 5. 电阻应变式传感器中金属应变片的工作原理是基于( )。 A. 压阻效应 B.压电效应 C.应变效应 D. 霍尔效应 6. 电阻应变式传感器中半导体应变片的工作原理是基于( )。 A. 压阻效应 B.压电效应 C.应变效应 D. 霍尔效应 7 . 金属应变片与半导体应变片相比较,具有( )特点 A. 稳定性和温度特性好 B. 应变灵敏度大 C. 体积小 D. 能制成具有一定应变电阻的元件

2、二 .多项选择题(共30分,每小题10分,选错、不选或少选不给分) 1. 测量电桥根据供电电源不同可以分为直流电桥和交流电桥,直流测量电桥中,下列叙述正确的是( )。 A. 半桥的输出电压和灵敏度都比单桥大一倍,且非线性得到改善。 B. 全桥的输出电压和灵敏度都比半桥大一倍,实际应用中尽量采用全桥。 C. 全桥的输出电压和灵敏度都比单桥大2倍,且非线性得到改善。 D.半桥的输出电压和灵敏度都比单桥大一倍,且非线性得到改善。 2. 金属应变片温漂产生的原因是( )。 A.电阻丝温度系数引起的; B. 被测材料的线膨胀系数引起的 C.由电阻丝与被测材料的线膨胀系数的不同引起 D. 被测材料的温度系数引起的 3. 电阻应变式传感器可检测( )等物理量。 A.重量 B..加速度 C.物体的固有频率 D. 压力

第十二讲 信号放大电路

第十二讲 信号放大电路作业

1、简答题(每题20分, 共100分) 1.信号调理电路的主要功能有哪些? 2.传感器的输出信号具有哪些特点? 3.选用放大器时, 应满足哪些条件? 4.仪用放大器的特点是是什么?适合作为哪些传感器的信号调理电路? 5.隔离放大器有什么隔离措施?其隔离的目的是什么?

第五讲 电容传感器

第五讲 电容传感器作业

1、一. 选择题(共100分,每题10分,多选少选不选均不给分) 1. 测量范围小的电容式位移传感器的类型为( )。 A.电容接近开关 B.变介质型 C.变极距型 D.变极板面积型 2. 为减少变极距型电容传感器灵敏度的非线性误差, 应选用( )类型的传感器为最好。 A.大间距 B.高介电常数 C.差动式 D.小间距 3.电容传感器按工作原理来分可以分为( )类型。 A. 变极距型 B. 平行板型 C.变面积型 D.变介电常数型 4. 电容传感器测量液位时,一般采用( ) 传感器。 A. 变极距型 B. 平行板型 C. 圆筒型 D.变介电常数型 5. 与其他电参数型传感器如电阻传感器、电感传感器相比,电容传感器具有( )优点。 A. 测量范围大 B. 响应快 C. 灵敏度高 D.结构简单,适应性强,可在恶劣环境下正常工作 6. 对变极距型和变面积型电容传感器而言,差动脉冲调宽电路的输出电压与变化量△s或△d之间存在( ) 。 A. 一一对应关系 B. 线性关系 C. 一一对应的线性关系 D. 一一对应的近似线性关系 7. 电容传感器作为高精度测量装置,影响其测量精度的因素有( )。 A. 温度 B. 电场的边缘效应 C. 寄生电容 D. 被测物理量 8. 在城市污水处理系统中,潜水泵作为执行元件,可采用( )来检测电机定子室的密封性能,一旦泄漏水位达到上限阈值,继电器动作,切断电源 A.电容接近开关 B.变介质型 C.变极距型 D.变极板面积型 9. 差动式变极距型电容传感器与变极距型单电容传感器相比,灵敏度提高了( )倍。 A.1 B.2 C.3 D.4 10. 差动脉冲调宽电路属脉冲调制电路,它利用对传感器电容充放电使输出脉冲的宽度随电容量的变化而变化,再经( ) 可得对应被测量变化的( )信号。 A.低通滤波器 ,AC B. 高通滤波器 ,AC C. 高通滤波器 ,AC D. 低通滤波器 ,DC

2、

第六讲 电感传感器

第六讲 电感传感器 作业

1、一. 选择题(共100分,每题10分,少选多选不选不给分) 1.电感传感器是建立在()基础上, 利用线圈自感或互感的改变来实现非电量的检测。 A.压电效应 B.电磁感应 C. 应变效应 D. 光电效应 2.电感传感器的频率响应低, 不适用于( )测量。 A.静态 B. 动态 C. 快速动态 3.采用() ,得到的输出信号既能反映位移的大小, 也可反应位移的方向,并能消除零点残余电压, 改善输出特性。 A. 直流电桥 B.交流电桥 C.带相敏整流的直流电桥 D.带相敏整流的交流电桥 4.差动变压器可以测量活动衔铁位移的()。 A.大小 B.方向 C.大小和方向 5.用电涡流式速度传感器测量轴的转速,当齿轮的齿数为60,,输出感应电动势的频率为50Hz时,则轴的转速为( )r/min。 A.50 B.100 C.60 D.240 6 .地铁机场博物馆等场所,安检系统中采用了( )。 A.自感式电感传感器 B. 差动式电感传感器 C. 涡流传感器 D. 差动变压器 7. 涡流式传感器可测量( ) A.位移 B.厚度 C.温度 D.振动 8. 电感式传感器改善性能应考虑的因素是( )。 A.损耗问题 B.温度误差 C.零点剩余电压 D.线性度 9. 差动变压器是利用两线圈的( )。 A.自感变化 B.互感变化 C.匝数变化来实现非电检测的 D.位置变化 10. 滚珠直径自动分选装置中,采用了( )。 A.自感式电感传感器 B. 差动式电感传感器 C. 涡流传感器 D. 电容传感器

第七讲 压电传感器

第七讲 压电传感器作业

1、单项选择题(每题10分,总分100分) 1 .压电式传感器属于( ) A.能量转换型传感器 B.电容型传感器 C.电阻型传感器 D.电参数型传感器 2.压电传感器的工作原理是基于( ) A.应变效应 B.压电效应 C.涡流效应 D.霍尔效应 3.压电式传感器使用( )放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。 A.可编程增益放大器 B.电压放大器 C.电荷放大器 D.运算放大器 4. 压电式传感器是个高内阻传感器,因此要求前置放大器的输入阻抗( )。 A.很低 B.很高 C.较低 D.较高 5. 在压电传感器中,若各压电元件采取并联接法时,传感器输出信号是( ) A.电压 B. 电流 C. 电功率 D. 电容 6. 在压电传感器中,若各压电元件采取串联接法时,传感器输出信号是( ) A.电压 B.电流 C.电功率 D 电容 7. 两片压电片电荷极性为正、负串联输出,输出总电荷是单片电荷的( )倍,输出电压为单片电压的( )倍; A. 1, 1 B. 2,2 C. 1,2 D. 2,1 8. 两片压电片电荷极性为正、负并联输出,输出总电荷是单片电荷的( )倍,输出电压为单片电压的( )倍; A. 1, 1 B. 2,2 C. 1,2 D. 2,1 9. 天然石英晶体理想外形是一个正六面棱体,为了分析方便,把它用三根相互垂直的轴x,y,z来描述,那么x,y,z轴分别称为 A.电轴,光轴,机械轴 B. 电轴,机械轴,光轴 C. 光轴 ,电轴,机械轴 D. 机械轴,电轴,光轴, 10. 下列( )压电材料不需要极化处理就具有压电效应。 A.压电晶体 B. 压电陶瓷 C. 高分子压电材料

第八讲 热电传感器

第八讲 热电传感器作业

1、一. 单项选择题 1.下列( )温度传感器属于接触式温度传感器 A.全辐射 B.亮度式 C.电阻式 D.半导体 2.不属于非接触式温度传感器的是( ) A.全辐射温度传感器 B.亮度式温度传感器 C.比色温度传感器 D.热电偶式温度传感器 3.下列温度传感器不属于热电偶式温度传感器的是( ) A.普通热电偶 B.铠装热电偶 C.薄膜热电偶 D.热敏电阻热电偶 4.温差电动势是在同一根导体中由于两端( )不同而产生的电动势。 A.压强 B.温度 C.电阻 D.电压 5.一般情况下,要求热敏电阻式传感器的热敏电阻( ) A.呈正弦关系 B.呈余弦关系 C.呈线性关系 D.在一定范围内呈线性关系 6.金属热电阻式温度传感器所测量的温度越高,其敏感元件中的自由电子的运动( ) A.越规则 B.越不规则 C.呈正态分布 D.呈线性分布 7.下列哪种非接触式温度传感器适用于远距离、不能直接接触的高温物体( ) A.全辐射温度传感器 B.亮度式温度传感器 C.热电偶式温度传感器 D.比色温度传感器 8.通常用热电阻式传感器测量( ) A.温度 B.密度 C.加速度 D.电阻 9.热电偶中产生热电势的条件( ) A.两热电极材料相同 B.两热电极材料不同 C.两热电极的两端温度不同 D.两热电极的两端温度相同 10.热电动势的大小,只与组成热电偶的导体材料和两接点的温度有关,而与( )无关。 A.冷端温度 B.尺寸形状 C.补偿导线 D.热源 11.随着温度的升高,陶瓷半导体电子-空穴的浓度按( )规律增加。 A.线性 B.指数 C.对数 D.阶跃 12 .热电偶热电动势由两部分组成,一部分是两种导体的接触电动势,另一部分是单一导体的( )电动势。 A.内部参数 B.输入 C.温差 D.输出

2、已知铜热电阻—Cu100的百度电阻比W(100)=1.42,当用此热电阻测量50ºC温度时,其电阻值时多少?若测温时的电阻值为92Ω,则被测温度是多少?

3、现用一只镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度,其冷端温度为30ºC,显示仪表的机械零位在0ºC时,这时指示值为400ºC,则认为换热器内的温度为430ºC对不对?为什么?正确值为多少?

第九讲 光电传感器

第九讲 光电传感器作业

1、第一题:填空题 (每题4分, 共40分) 1.光电传感器是以 为检测元件的传感器,是将 转化为 的变化, 然后通过 将相应的 转化为 。 2. 光电效应以其表现形式不同, 可以分为 和 。 3. 基于外光电效应原理工作的光电器件有 和 。 4. 基于光电导效应原理工作的光电器件有 。 5. 基于光生伏特效应原理工作的光电器件有 、 和 等 。 6. 硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个 PN结而成。 7.光电传感器的光照特性是指 。 8. 光电传感器的光谱特性是指 。 9.光电二极管和光电三极管的伏安特性是指 。 10.光电传感器的温度特性是指 。

2、第二题 单选题(每题5分,共60分) 1 .视觉传感器接受部的主要作用是( ) A.充分发挥传感器性能的重要作用 B.将光学图像信号转换成电信号 C.将二维图像的电信号转换为时间序列的一维信号 D.抽出有效信号 2.光导摄像管不具有的功能是( ) A.光电转换功能 B.扫描功能 C.D/A功能 D.存贮功能 3.视觉传感器扫描部的主要作用是( ) A.聚成光学图像信号 B.将光学图像信号转换为电信号 C.将二维图像信号转换为时间序列的一维信号 D.抽出有效信号 4.视觉传感器能源以( )为基础。 A.光电转换 B.图像处理技术 C.将二维转化为一维 D.抽出有效信号 5.光导摄像管是一种兼有光电转换功能和( )的真空管。 A.接受功能 B.扫描功能 C.记忆功能 D.存贮功能 6.CCD摄像元件是一种( )型晶体管开关集成电路。 A.MOS B.PD C.PN D.S 7.红外光的波长( )μm。 A.2~20 B.4000~80000 C.1500~50000 D.0~0.5 8.明亮度信息可以借助( )进行数字化。 A.D/A转换器 B.A/D转换器 C.加法器 D.积分器 9 下列选项中,属于最常见的光学式测量系统的是( ) A.光栅测量系统 B.光电显微镜 C.光学编码器 D.磁尺 10 .红外光导摄像管中,红外图像所产生的温度分布可以把靶面上感应出相应电压分布图像的物理基础是( ) A.压电效应 B.电磁感应 C.光电效应 D.热电效应 11.为了进行图像识别,应当先消除图像中的噪声和不必要的像素,这一过程称为( ) A.编码 B.压缩 C.前处理 D.后处理 12 .封装在光电隔离耦合器内部的是( ) A.两个发光二极管 B.两个光敏三极管 C.一个光敏二极管和一个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管

第十一讲 霍尔传感器

第十一讲 霍尔传感器作业

1、选择题:(每题10 分,总分100分,单选多选少选不给分) 1. 金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为 。 A.压电效应 B.涡流效应 C.霍尔效应 D. 应变效应 2. 只有 适于作霍尔元件,其电阻率和载流子的迁移率都比较大。 A.金属材料 B. 半导体材料 C. 绝缘材料 D. 高分子才熬 3. 目前常用的半导体材料有硅、锗、锑化铟和砷化铟等,这些材料不但有较大霍尔系数RH ,而且有较好的线性度,其中 的RH较小,温度系数也较小,输出特性线性度好。 A. N型锗 B. N型硅 C. 锑化铟 D. 砷化铟 4. 使霍尔传感器处于非均匀磁场中,其输出正比于磁感应强度,因此,对凡是能转换为 变化的量都能进行测量,如位移、角度、转速和加速度等。 A. 磁场强度 B.控制电流 C. 磁感应强度和控制电流之积 D.其他 5. 霍尔传感器输出值正比于 ,它可以用于乘法、功率等方面的计算与测量。 A. 磁场强度 B.控制电流 C. 磁感应强度和控制电流之积 D.其他 6. 磁场特性不变,传感器输出值正比于 ,凡能转换为电流变化的量,均能进行测量。 A. 磁场强度 B.控制电流 C. 磁感应强度和控制电流之积 D.其他 7.当霍尔元件的控制电流为IN时,若元件所处位置磁感应强度为零,则它的霍尔电势应该为零,但实际不为零。这时测得的空载霍尔电势称为( ) 电势。 A.寄生直流电势 B.寄生感应电势 C.霍尔电势 D.不等位电势 8. 霍尔传感器中由于不等位电势由不等位电阻产生,因而可以采用( )进行补偿。 A. 电阻值较大的桥臂上并联电阻 B. 在两相邻桥臂上串联电阻,以增加电极等效电桥的对称性。 C. 电阻值较大的桥臂上串联电阻 D. 在两相邻桥臂上并联电阻,以增加电极等效电桥的对称性。 9 .霍尔传感器温度误差的补偿措施有( ) A. 选择温度系数小的霍尔元件 B. 采取恒温措施 C. 采用恒流源供电 D. 电路中用一个分流电阻rT与霍尔元件的控制电极相串联 10. 由于霍尔传感器具有体积小、成本低、灵敏度高、性能可靠、频率响应宽、动态范围大的特点,并可采用集成电路工艺,因此被广泛用于、、、振动等方面的测量。( ) A. 电磁测量 B压力 C. 成份和浓度 D. 加速度

第十讲 气敏传感器+湿敏传感器

第十讲 气敏传感器+湿敏传感器作业

1、单项选择题:(每题10 分,总分100分) 1.SnO2气敏元件较广泛的用于( ) A.测量气体质量 B.防灾报警 C.测量气体的浓度 D.用于电器的零件 2.氯化锂溶液的当量电导随着溶液的浓度增高而( ) A.增大 B.下降 C.不变 D.不确定 3.在涂覆膜型的湿敏元件中,比较典型的是( ) A.Fe3O4 B.ZnO C.WO3 D.CdO 4.湿度计使用在超过( )HR的高湿度区域中就会出现结露。 A.60% B.70% C.80% D.90% 5.下列气体为负离子吸附的是( ) A. O2 B.H2 C.CO D.CO2 6.下列气敏元件性能最好的是( ) A. 烧结型 B.厚膜型 C.薄膜型 D.高分子膜型 7.制造半导体陶瓷湿敏元件的材料,主要是不同类型的金属( ) A.氯化物 B.氧化物 C.混合物 D.硫化物 8. Fe3O4湿敏元件不包括( ) A.基片 B.电极 C.感湿膜 D.加热器 9 .负载性湿敏半导瓷MgO,如果该半导瓷是P型半导体,由于水份吸附,则下降的是( ) A.电子 B.电阻 C.空穴 D.电流 10.气敏传感器检测气体的( ) A.温度和浓度 B.温度和成份 C. 成份和湿度 D.成份和浓度

第十五讲 测量数据的基本处理算法

第十五讲 测量数据的基本处理算法_作业

1、

2、选择一种合适的非线性校正算法对K型热电偶的分度表(0-490℃)进行非线性校正,要求校正误差小于2℃.

第十六讲 系统抗干扰技术

第十六讲 系统抗干扰技术作业

1、测量系统引起干扰的主要因素有哪些?

2、硬件抗干扰的措施有哪些?

3、软件抗干扰技术有哪些

第一讲至第四讲单元测试

第一单元测试

1、计算题 某温度仪表的测温范围为0~600℃,已知测温误差小于±4℃,计算该仪表的精度。如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±4℃,则选择什么精度的测温范围为0~600℃的温度仪表比较合适?

2、2. 对某一电压进行多次精密测量,测量结果如下: 测量次序 读数/mV 测量次序 读数/mV 1 85.65 9 85.35 2 85.24 10 85.21 3 85.36 11 85.16 4 85.30 12 85.32 5 85.30 13 84.86 6 85.71 14 85.21 7 84.70 15 84.97 8 84.94 16 85.19 试写出测量结果的表达式。

3、4. 计算题

4、某测量吊车起吊重物的拉力传感器如图所示。R1、R2、R3、R4按要求贴在等截面轴上。已知等截面轴的截面积为1.96×10-3m2,弹性模量E=2×1011Nm2,泊松比μ=0.3, R1=R2=R3=R4=120Ω,所组成的全桥型电路,供桥电压U=3V。现测得输出电压Uo=3.6mV。要求: (1) 绘制电桥电路,并标明四个电阻接入电桥桥臂位置; (2)计算等截面轴的纵向应变及横向应变; (3) 计算吊车起吊重物的重量; (4) 如果需要采用单片机等微处理器采集拉力传感器的数据,电桥电路之后需要采用哪些电路?

5、说明题 你的大作业题目是什么? 你们组还有哪些成员?你具体的分工是什么? 选题的目的和意义是什么(300字以上) 系统由哪几部分组成?每部分的作用是什么? 绘制系统的设计方框图,说明工作原理。 你们组准备怎么做?

第五讲至第十讲单元测试

第5单元至第十单元测试

1、1

2、

3、

4、

5、5:基于大作业的说明题(20分) (1) 系统的设计要求(3分) (2) 传感器的型号与性能参数(3分) (3) 传感器的工作原理(3分) (4) 传感器的测量电路(3分) (5) 推导传感器输出与输入之间的关系式(4分) (6) 传感器带来的误差有哪些?你采用了哪些减小误差的措施(4分)

线上期末考试(客观题)

期末线上考试

1、按照国家标准GB7666-87,传感器被定义为“能感受( )并按照( )转换成( )的器件和装置。
    A、被测量,规律,输出信号
    B、规定的被测量,一定的规律,输出信号
    C、规定的被测量,一定的规律,可用的输出信号
    D、被测量,一定的规律,可用的输出信号

2、传感器一般由( )组成。
    A、敏感元件,弹性元件,测量电路
    B、弹性元件,转换元件,测量电路
    C、敏感元件,转换元件,弹性元件
    D、敏感元件,转换元件,测量电路

3、传感器的分类方法很多,按( )进行分类,有利于传感器的设计与应用。
    A、构成原理
    B、输入量
    C、能量关系
    D、工作原理

4、仪表的精度等级是指仪表的( )。
    A、绝对误差
    B、最大引用误差
    C、相对误差
    D、最大误差

5、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、灵敏度越高
    C、重复性越好
    D、分辨能力越高

6、传感器的静态指标标定是给传感器输入已知不变的( ),测量其输出。
    A、标准电量
    B、正规电量
    C、标准非电量
    D、正规非电量

7、传感器的动态标定是检验传感器的( )。
    A、静态性能指标
    B、频率响应指标
    C、动态性能指标
    D、相位误差指标

8、在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素。
    A、响应特性
    B、灵敏度
    C、稳定性
    D、精确度

9、一般来讲,传感器的静态特性应保持( )关系。
    A、一一对应
    B、一一对应的线性
    C、一一对应的近似线性
    D、一一对应的线性或近似线性

10、某温度仪表的测温范围为0~600℃,已知测温误差小于±4℃,该仪表的精度是()。如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±4℃,则选择( )精度的的温度仪表比较合适?
    A、0.5级,1.0级
    B、0.7级,0.7级
    C、1.0级,1.0级
    D、1.0级,0.5级

11、在环境温度检测系统中,往往会设置阈值来实现越限报警的功能,这里的阈值属于( )。
    A、频率响应性能指标
    B、静态性能指标
    C、动态性能指标
    D、灵敏度

12、传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下,利用某种( )对传感器进行标定。
    A、标准元件
    B、正规器件
    C、标准器具
    D、精度器件

13、实验中,相同条件下多次重复测量求算术平均值作为测量结果,可减小( )。
    A、系统误差
    B、相对误差
    C、随机误差
    D、粗大误差

14、你今天实际体温是37.0℃,外出时小区红外体温计测量的体温是36.7℃,这种由于仪表的精度引起的测量误差属于( )。
    A、系统误差
    B、随机误差
    C、相对误差
    D、粗大误差

15、正态分布理论只适合于处理( )的测量数据,而t分布适合于处理( )的测量数据。
    A、大样本,大样本
    B、小样本,小样本
    C、大样本,小样本
    D、小样本,大样本

16、填写测量数据的基本处理步骤的顺序( )。1.计算样本的方差和标准差;2.计算每次测量值的剩余误差及其平方值;3.求算术平均值;4.如有坏值,剔除,转( ),否则( );5.由测量值的标准差计算被测量算术平均值的标准差;6. 判别线性累积系统误差和周期性系统误差 7. 表示最后测量结果;
    A、3-2-1-4-5-7-6,括号中为3,7
    B、3-2-1-4-6-5-7,括号中为3,6
    C、3-2-1-4-5-6-7,括号中为2,6
    D、3-2-1-4-7-5-6,括号中为2,6

17、半导体应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的,而 金属应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的。
    A、电阻率 ,尺寸
    B、电阻率,形状
    C、形状 ,材质
    D、尺寸,电阻率

18、设有一电路,R1、R3是工作桥臂,R2、R4是固定电阻,且R1=R2=R3=R4。工作时R1→R1+∆R1,R3→R3-∆R3 ∆R3=∆R1 若e0为电桥的电源电压,则电桥输出电压为( )。
    A、∆R1*e0/2R1
    B、∆R1*e0/R1
    C、2∆R1*e0/R1
    D、4∆R1*e0/R1

19、在电阻应变片中对金属丝的要求,下面哪一项是正确的( )。
    A、具有比较低的电阻系数
    B、具有较大的温度系数
    C、具有较高的弹性极限
    D、对铜的热电动势要大

20、测量范围小的电容式位移传感器的类型为( )。
    A、电容接近开关
    B、变介电常数型
    C、变极距型
    D、变面积型

21、为减少变极距型电容传感器灵敏度的非线性误差, 应选用( )类型的传感器为最好。
    A、大间距
    B、高介电常数
    C、差动结构
    D、小间距

22、电容传感器测量液位时,一般采用( ) 传感器。
    A、圆筒变极距型
    B、平行板变极距型
    C、圆筒变介电常数型
    D、平行板变面积型

23、差动脉冲调宽电路属脉冲调制电路,它利用对传感器电容充放电使输出脉冲的宽度随电容量的变化而变化,再经( ) 可得对应被测量变化的( )信号。
    A、低通滤波器 ,AC
    B、高通滤波器 ,AC
    C、低通滤波器 ,DC
    D、高通滤波器 ,DC

24、电感传感器的频率响应低, 不适用于( )测量。
    A、静态
    B、动态
    C、快速动态
    D、缓慢变化

25、采用() ,得到的输出信号既能反映位移的大小, 也可反应位移的方向,并能消除零点残余电压, 改善输出特性。
    A、直流电桥
    B、交流电桥
    C、带相敏整流的直流电桥
    D、带相敏整流的交流电桥

26、用电涡流式速度传感器测量轴的转速,当齿轮的齿数为60,输出感应电动势的频率为50Hz时,则轴的转速为( )r/min。
    A、50
    B、100
    C、60
    D、120

27、地铁机场博物馆等场所,安检系统中采用了( )。
    A、压电传感器
    B、光电传感器
    C、涡流传感器
    D、差动变压器

28、差动变压器是利用两线圈的( )来实现非电检测的。
    A、自感变化
    B、互感变化
    C、匝数变化
    D、位置变化

29、压电式压力传感器不适于测量()。
    A、爆炸力
    B、冲击力
    C、动态力
    D、静态力

30、天然石英晶体理想外形是一个正六面棱体,为了分析方便,把它用三根相互垂直的轴x,y,z来描述,那么x,y,z轴分别称为( )。
    A、电轴,光轴,机械轴
    B、电轴,机械轴,光轴
    C、光轴 ,电轴,机械轴
    D、机械轴,电轴,光轴,

31、N片压电片电荷极性为正、负串联输出,输出总电荷是单片电荷的( )倍,输出电压为单片电压的( )倍;
    A、N, N
    B、1,1
    C、1,N
    D、N,1

32、两片压电片电荷极性为正、负并联输出,输出总电荷是单片电荷的( )倍,输出电压为单片电压的( )倍;
    A、1, 1
    B、2,2
    C、1,2
    D、2,1

33、压电式传感器使用( )放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
    A、仪用放大器
    B、电压放大器
    C、电荷放大器
    D、运算放大器

34、在压电式加速度传感器中,将被测加速度转变为力的是( )。
    A、压电元件
    B、质量块
    C、弹性元件
    D、基体

35、霍尔元件灵敏度与霍尔常数RH成( ) ,而与霍尔片厚度d成( )。为了提高灵敏度,霍尔元件常制成( ) 。
    A、正比,正比 ,厚片形状
    B、正比,反比 ,厚片形状
    C、正比,正比 ,薄片形状
    D、正比,反比 ,薄片形状

36、使霍尔传感器处于非均匀磁场中,其输出正比于磁感应强度,因此,对凡是能转换为( )变化的量都能进行测量,如位移、角度、转速和加速度等。
    A、磁感应强度
    B、控制电流
    C、磁感应强度和控制电流之积
    D、其他

37、霍尔传感器输出值正比于( ),它可以用于乘法、功率等方面的计算与测量。
    A、磁感应强度
    B、控制电流
    C、磁感应强度和控制电流之积
    D、其他

38、当霍尔元件的控制电流为IN时,若元件所处位置磁感应强度为零,则它的霍尔电势应该为零,但实际不为零。这时测得的空载霍尔电势称为( )。
    A、寄生直流电势
    B、寄生感应电势
    C、霍尔电势
    D、不等位电势

39、当热电偶的冷端温度不为0℃时,可利用()和分度表计算工作端的温度。
    A、均质导体定律
    B、标准电极定律
    C、中间导体定律
    D、中间温度定律

40、如果已经求出各种热电极对铂电极的热电特性,可大大简化热电偶的选配工作,这是基于热电偶的( )。
    A、均质导体定律
    B、标准电极定律
    C、中间导体定律
    D、中间温度定律

41、测量隧道窑高温(0-1300℃),采用( )。
    A、热电偶
    B、铂电阻
    C、铜电阻
    D、热敏电阻

42、自动控制及电子线路中的温控器件一般采用( )。
    A、热电偶
    B、铂电阻
    C、铜电阻
    D、热敏电阻

43、一般情况下,要求热敏电阻式传感器的热敏电阻的阻值与被测温度之间呈( )关系。
    A、指数
    B、对数
    C、线性
    D、一定范围内的线性

44、热电动势的大小,只与组成热电偶的导体材料和两接点的温度有关,而与( )无关。
    A、冷端温度
    B、尺寸形状
    C、补偿导线
    D、热源

45、光电管和光电倍增管的特性主要取决于( )。
    A、光电阴极材料
    B、光电阳极材料
    C、纯金属阴极材料
    D、玻璃壳材料

46、楼堂馆所等公共场合用的烟雾报警器一般采用了( )光电传感器。
    A、吸收式
    B、遮光式
    C、反射式
    D、辐射式

47、封装在光电隔离耦合器内部的可能是( )。
    A、一个发光二极管和一个发光三极管
    B、一个光敏二极管和一个光敏三极管
    C、两个发光二极管或两个光敏三极管
    D、一个发光二极管和一个光敏三极管

48、( )说明了光电传感器的灵敏度与光的波长有关。
    A、伏安特性
    B、光电特性
    C、光谱特性
    D、温度特性

49、光纤的传光原理式基于光的( )。
    A、折射
    B、反射
    C、散射
    D、全反射

50、数控机床中精密位移测量一般采用( )。
    A、光电开关
    B、光纤传感器
    C、光电传感器
    D、光栅传感器

51、下列测量物理量适合于使用差动变压器进行测量的是( )。
    A、工业机器人的位移
    B、力矩
    C、温度
    D、厚度

52、关节型机器人大多采用的位移传感器有( )。
    A、光电编码器
    B、电容型传感器
    C、电阻型传感器
    D、压电式传感器

53、必须选用屏蔽措施的传感器是( )传感器。
    A、电容式
    B、互感式
    C、电阻应变式
    D、涡流式

54、( )陀螺式角速度传感器具有无机械传动部件、无需预热时间、对加速度不敏感、动态范围体积灵敏度高等优点。
    A、转子
    B、压电
    C、激光
    D、光纤

55、制造半导体陶瓷湿敏元件的材料,主要是不同类型的金属( )。
    A、氯化物
    B、氧化物
    C、混合物
    D、硫化物

56、要使RC低通滤波器通带宽度加宽,则RC值( ) 。
    A、增加
    B、减少
    C、不变
    D、其他

57、一带通滤波器,其中心频率是ƒ0,带宽是B,则滤波器的品质因数Q等于( )。
    A、ƒ0+B
    B、ƒ0-B
    C、ƒ0B
    D、ƒ0/B

58、城市隧道积水液位检测一般采用( )传感器。
    A、霍尔式
    B、涡流式
    C、光电式
    D、超声波式

59、共享单车速度里程中大多采用了( )传感器。
    A、霍尔式
    B、涡流式
    C、红外式
    D、超声波式

60、大型公共场合出入人员计数一般采用( )计数装置。
    A、霍尔式
    B、超声波式
    C、红外光电式
    D、压电式

61、信息技术的支柱包括( )。
    A、计算机技术
    B、物联网技术
    C、通信技术
    D、传感与检测技术

62、检测技术是自动化学科的重要组成部分之一,是以现代自动化系统中的应用为目的,涉及到 )的一门综合技术。
    A、检测过程
    B、检测方法
    C、检测结构
    D、信号处理

63、测量电桥根据供电电源不同可以分为直流电桥和交流电桥,直流测量电桥中,下列叙述正确的是( )。
    A、半桥的输出电压和灵敏度都比单桥大一倍,但非线性没有得到改善。
    B、全桥的输出电压和灵敏度是半桥的2倍,实际应用中尽量采用全桥。
    C、全桥的输出电压和灵敏度是单桥的2倍,且非线性得到改善。
    D、半桥的输出电压和灵敏度是单桥的2倍,且非线性得到改善。

64、金属应变片温漂产生的原因是( )。
    A、电阻丝温度系数引起的
    B、被测材料的线膨胀系数引起的
    C、由电阻丝与被测材料的线膨胀系数的不同引起的
    D、被测材料的温度系数引起的

65、在城市污水处理系统中,潜水泵作为执行元件,可采用( )来检测电机定子室的密封性能,一旦泄漏水位达到上限阈值,继电器动作,切断电源。
    A、电容接近开关
    B、变介质常数型
    C、变极距型
    D、平行板变面积型

66、滚珠直径自动分选装置可采用( )。
    A、自感式电感传感器
    B、差动式电感传感器
    C、涡流传感器
    D、电容传感器

67、在某些晶体的极化方向施加外电场,晶体本身将产生机械变形,当外电场撤去后,变形也随之消失,这种物理现象称() 效应。
    A、正压电效应
    B、逆压电效应
    C、顺压电效应
    D、磁致伸缩效应

68、压电式传感器属于( )。
    A、能量转换型传感器
    B、能量控制型传感器
    C、无源型传感器
    D、有源型传感器

69、霍尔传感器产生不等位电势的原因由( ) 。
    A、霍尔电极安装位置不对称
    B、霍尔电极安装位置不在同一等电位面上
    C、半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀
    D、控制电极接触不良造成控制电流不均匀分布

70、为了减少霍尔传感器的温度误差,一般采取 ( )措施。
    A、选择温度系数小的霍尔元件
    B、恒温
    C、恒流源供电
    D、电路补偿

71、由于霍尔传感器具有体积小、成本低、灵敏度高、性能可靠、频率响应宽、动态范围大的特点,并可采用集成电路工艺,因此被广泛用于( )等方面的测量。
    A、电磁感应强度和电流
    B、浓度与成分
    C、压力与位移
    D、速度与加速度

72、热电偶的总热电动势包括( )。
    A、两种导体的接触电动势
    B、单一导体的接触电动势
    C、单一导体的温差电动势
    D、两种导体的温差电动势

73、热电偶中产生热电势的充分必要条件条件 ( )。
    A、两热电极材料相同
    B、两热电极材料不同
    C、两热电极的两端温度不同
    D、两热电极的两端温度相同

74、半导体热敏电阻具有( ) 特点。
    A、电阻温度系数大
    B、电阻与温度变化呈线性关系
    C、适合动态测量
    D、稳定性好
    E、灵敏度高

75、工业热电阻多半采用( )电路。
    A、二线制电桥
    B、三线制电桥
    C、四线制
    D、恒流源

76、基于光生伏特效应的光电元件有( )等。
    A、光电管
    B、光敏三极管
    C、光电池
    D、光敏电阻

77、关于光电传感器,下列说法正确的时( )
    A、光电池时基于光生伏特效应制成的,时自发电势有源器件,其中硅电池应用最广泛
    B、光敏电阻的工作原理是基于光电导效应,具有很高的灵敏度
    C、光敏二极管的结构与普通半导体二极管类似,一般工作与反向偏置状态
    D、入射光高于红限频率,如果光线比较微弱就不会又光电子发射出来。

78、在一定条件下,RC带通滤波器可以通过低通滤波器和高通滤波器的( )来实现。
    A、串联
    B、并联
    C、级联
    D、叠加

79、信号调理电路的主要功能有( )。
    A、将所测信号的变化范围调整到某一预定的电压或电流范围内
    B、给应变式、电感式等类型的传感器提供激励电源,构成测量电路
    C、实现补偿、调零等功能
    D、根据信号的不同特点,可进行调制、解调、滤波及线性化处理。

80、中值滤波算法是一 种典型的( ),它运算简单, 在消除噪声的同时可以很好的保护信号,在模式识别图像处理中使用较多。
    A、数字滤波算法
    B、模拟滤波算法
    C、线性滤波算法
    D、非线性滤波算法

81、滑动平均滤波算法对( )有良好的抑制作用, 但对偶然出现的( )的抑制作用差。
    A、周期性干扰
    B、大脉冲干扰
    C、系统误差
    D、随机误差

82、由于( )等不可避免地存在温度漂移和时间漂移,会给系统引入零位误差。在正常的测量过程中,均从采样值中减去原先零位误差就能够实现零位误差校正。
    A、传感器
    B、测量电路
    C、信号调理电路
    D、微处理器

83、测量系统硬件非线性补偿的措施有硬件补偿电路、校正机构和线性化电路等等,这种补偿方法存在( )等特点。
    A、电路简单
    B、成本高
    C、可靠性高
    D、电路复杂

84、按照工作原理分类,属于能量控制型的传感器是( ) 。
    A、电容式传感器
    B、半导体气敏传感器
    C、光电传感器
    D、压电传感器

85、不属于传感器动态特性指标的是( )。
    A、精度
    B、固定频率
    C、非线性误差
    D、带宽

86、系统不失真测量的条件是( )。
    A、幅频特性为常数
    B、相频特性为常数
    C、幅频特性与频率成正比
    D、相频特性与频率成正比

87、( )传感器其可用于医疗上-50℃-150℃之间的温度测量。
    A、热电偶
    B、比色温度计
    C、温敏二极管
    D、温敏三极管

88、硬件抗干扰措施包括( )。
    A、选择合适的电磁干扰滤波器
    B、正确接地
    C、数字滤波器
    D、光电隔离

89、光纤的主要参数有( )。
    A、数值孔径
    B、光纤模式
    C、传输损耗
    D、光的入射角

90、线性化算法的关键在找到一合适的校正函数,根据对传感器特性的标定情况,线性化方法可有( )等多种方法。
    A、校正函数法
    B、插值法
    C、曲线拟合法
    D、查表法

91、在人们生产、生活和学习的各个领域,检测技术无处不在,任何检测过程都不可避免地存在测量误差。

92、你今天实际体温是37.0℃,外出时小区红外体温计测量的体温是30.7℃,这个测量值应该保留。

93、基于单片机设计一个测量系统,在数码显示器或者LCD显示器上显示的是被测量的实际值。

94、传感器的标定是指利用较高等级的标准器具对传感器的特性进行刻度,以测定其各种性能指标。

95、系统误差是指仪表本身或其他原因引起的有规律的误差,误差的绝对值和符号固定不变。

96、在一定的置信概率下,标准差越小,置信区间越宽,测量数据的可靠度越高。

97、随机误差的消除方法是一经发现,马上剔除;粗大误差的消除方法是在相同条件下,多次重复测量值求算术平均。

98、热电偶,热电阻一般采用分度表来表示它们的输入输出关系。

99、带材纠偏系统中采用了遮光式光电传感器

100、红外光导摄像管中,红外图像所产生的温度分布可以把靶面上感应出相应电压分布图像的物理基础是光电效应。

101、在相同的条件下,传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度较大,说明该传感器的重复性好。

102、利用差动变压器式位移传感器进行测量时,为了辨别输入位移的方向,处理电路中必须有滤波环节。

103、一选频装置,其幅频特性在ƒ2→∞区间近于平直,在ƒ2→0区间急剧衰减,这种滤波器是带通滤波器。

104、某传感器给定精度为0.1%,这意味着在满量程内测量任意值的最大相对误差不超过0.1% 。

105、传感器A采用最小二乘法拟合算得线性度绝对值为0.8%,传感器B采用端点连线法算得线性度绝对值为0.6%,则可以肯定传感器B的线性度优于传感器A。

106、隔离放大器主要用于要求共模抑制比高的模拟信号传输,例如有强电或强电磁干扰环境中,为了防止电网电压等对测量回路的破坏,待测的微弱信号输入通道常采用隔离放大器。

107、在系统CPU抗干扰技术中,对于“跑飞”的程序,软件陷阱比WDT效果要好得多。

108、电阻型半导体气敏传感器附有加热器,其作用是将附着在敏感元件表面的尘埃、油雾等烧掉,加速气体的吸附,从而提高元件的灵敏度和响应速度。加热器的温度一般控制在200-400℃。

109、与霍尔开关,涡流开关以及超声波接近开关相比,光电开关的最大特点是能够判断所有物体的有无 。

110、现用一只K型热电偶测某换热器内的温度,其冷端温度为30ºC,显示仪表的机械零位在0ºC时,这时指示值为400ºC,则可认为换热器内的温度为430ºC

111、测量精度和测量范围是测量系统的重要指标,引入数据处理算法后,使许多原来靠硬件电路难以实现的信号处理问题得以解决,从而克服和弥补了包括传感器在内的各个测量环节中硬件本身的缺陷或弱点,提高了测量系统综合性能。

112、软件陷阱也并非万能的,对陷入死循环的“跑飞”程序则无能为力,这方面WDT则更可靠;但对于被捕捉的“跑飞”程序,则比WDT来得迅速,而且可以进行出错处理,所以将软件陷阱与WDT共同使用,效果会更好。

113、工业过程的各种被测量不仅量纲不同,其数值范围往往也相差很大。为了数据采集,不管用哪种传感器测量某种被测参数所得的信号,都要经过处理BIAN变成与输入特性相匹配的电压信号(如0~5V),然后经过A/D转换后才能成为数字量进入微型计算机。

114、以其他温度传感器相比,红外测温人体的体温更准确。

115、超市电子秤称重时去皮是为了消除偶然误差。

116、防酒驾酒精浓度检测仪在使用时,要预热,这是为了消除仪表的系统误差。

117、为防止系统受强干扰后造成程序失控,使CPU进入死循环,或使程序跑飞,因此在CPU抗干扰技术中应设计或采用程序运行监视系统(WDT)。

118、为使跑飞的程序在程序区迅速纳入正轨,可在关键地方人为地插入一些单字节指令NOP,或将有效单字节指令重写,这种技术叫软件陷阱技术,它使CPU纳入正轨的条件是跑飞的CPU的程序指针必须处于有效的程序指令区,并且必须执行到这些人为设置的指令。采用这种技术还有助于消除随机干扰,提高测控系统工作的可靠性。

119、幅频特性优良的传感器,动态范围大,因此适合于高精度的动态测量。

120、如果有些传感器的特性存在非线性严重,采用线性拟合或分段线性拟合仍不能满足校正误差要求时,可以采用分段曲线拟合,分段数一般取得越大越好。

单元测试(2020级研究生专用)

第一单元至第四单元摸底测试

1、1. 某温度仪表的测温范围为0~800℃,已知测温误差小于±4℃,计算该仪表的精度。如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±4℃,则选择什么精度的测温范围为0~800℃的温度仪表比较合适?并说明传感器的选型依据。

2、对某一电压进行多次精密测量,测量结果如下: 测量次序 读数/mV 测量次序 读数/mV 1 85.65 9 85.35 2 85.24 10 85.21 3 85.36 11 85.16 4 85.30 12 85.32 5 85.30 13 84.86 6 85.71 14 85.21 7 84.70 15 84.97 8 84.94 16 85.19 试写出测量结果的表达式,并说明测量数据的处理步骤

3、3. 某测量吊车起吊重物的拉力传感器如图所示。R1、R2、R3、R4按要求贴在等截面轴上。已知等截面轴的截面积为1.96×10-3m2,弹性模量E=2×1011Nm2,泊松比μ=0.3, R1=R2=R3=R4=120Ω,所组成的全桥型电路,供桥电压U=3V。现测得输出电压Uo=3.6mV。要求: (1) 推导传感器的输入输出关系式,绘制电桥电路图。 (2)计算吊车起吊重物的重量; (3) 如果需要采用单片机等微处理器采集拉力传感器的数据,电桥电路之后需要采用哪些电路?

4、你的大作业题目是什么?你们组还有哪些成员?你具体的分工是什么? 选题的目的和意义是什么(300字以上) 系统的设计要求是什么?性能指标有哪些? 绘制系统的设计方框图或软件设计流程图,说明系统由哪几部分组成?每部分的作用是什么? 绘制系统的技术路线图,并加以说明(你是怎么做的或者准备怎么做?)

课程期末考试(2020级研究生专用)

现代检测理论与技术期末考试

1、如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±3℃,则选择什么精度的测温范围为0~800℃的温度仪表比较合适?并说明除了精度以外,现代检测系统中,选择一种合适的传感器还需要考虑哪些因素?

2、试对下表中某一电压多次精密测量的数据进行误差分析,选择合适的消除或者减小相应误差的方法或者措施,并写出测量数据的处理步骤。 测量次序 读数/mV 测量次序 读数/mV 1 85.65 9 85.35 2 85.24 10 85.21 3 85.36 11 85.16 4 85.30 12 85.32 5 85.30 13 85.86 6 85.71 14 85.21 7 85.70 15 85.97 8 85.94 16 85.19

3、有四个性能完全相同的应变片(K=2.0),将其贴在如图所示的压力传感器圆板形感压膜片上。已知膜片的半径R=20mm,厚度h=0.3mm,材料的泊松比μ=0.285,弹性模量E=2.0×1011N/m2。现将四个应变片组成全桥测量电路,供桥电压Ui=6V。已知 要求:1. 当被测压力为0.1MPa时,求测量桥路输出电压U0 ;2. 设计一种信号调理电路,使电桥输出电压能够经过输入电压范围为0-5V的ADC送入到单片机。要求绘制电路图,计算相应元器件参数值。

4、差动自感传感器如图所示,初始状态为结构对称,且动铁居中。已知动铁与铁芯的截面积相同,均为S=4×4mm2,气隙长度δ1=δ2=0.4 mm,铁芯上激励线圈的匝数N1=N2=2500匝,空气磁导率μ0=4π×10-7H/m,要求:1.计算Δδ=±0.08 mm时电桥的输出电压;2.与单电感自感传感器相比,图中所示的差动自感传感器具有哪些优点?3.如果需要判断动铁移动的方向,该电路应该如何改进?

5、某力传感器测量最高频率为400Hz变化的外力时,要想实现不失真测量,其频率特性应该满足什么条件?如果测量时存在高频干扰,试设计一种低通滤波器,要求等效品质因素Q'=0.8。

6、K型热电偶(含补偿导线)和配有K型分度号的动圈仪表组成一个炉温检测系统,仪表显示的温度是750℃,热电偶冷端温度为20℃:1.计算实际炉温。2.如果热电偶冷端温度不稳定,可采取哪些冷端温度补偿措施?3.K型热电偶测温,输入输出之间存在非线性,可采取哪些措施提高测量精度?

7、基于本人完成的大作业, 回答下列问题(10分) 1.你大作业的题目是什么?你主要做了哪些工作? 2.绘制系统的总体方案方框图,说明系统各组成部分实现的功能 3.在系统的设计、仿真与调试过程中,遇到了哪些问题?你们组是如何解决这些问题的?

8、1.测量数据中误差的来源有哪些?有哪些消除或减小误差的方法? 2.检测系统中干扰的来源有哪些?有哪些抗干扰的措施? 3.为了提高系统的测量精度和可靠性,你采取了哪些消除(减少)误差的方法和抗干扰的措施。举例说明

9、根据大作业选题作答 详细说明你所采用了检测理论或者技术; 选择这些检测理论和技术的依据是什么?

10、根据自己完成的大作业,详细阐述选题的国内外研究现状和发展趋势,并说明大作业中存在的问题或者不足,拟采用哪些措施去完善或者改进。