02202传感器与检测技术201410

传感器与检测技术  试卷

(课程代码02202)

本试卷共4页，满分l00分，考试时间l50分钟。

考生答题注意事项：    

1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。

2．第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。

3．第二部分为非选择题。必须注明大、小题号。使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。

4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。

第一部分 选择题

一、单项选择题 (本大题共l2小题，每小题2分，共24分)

   在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”

   的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。

1．按工作原理分类，下列传感器属于利用弹性体变形位移输出实现测量的是

   A．陀螺式传感器                    B．电容式传感器

   C．压电式传感器                    D．压阻式传感器

2．传感检测技术锗能化的表现之一是

   A．自动调零和校准                  B．装在针尖上的微型传感器

   C．用比较法进行动态标定            D．采用形状记忆合金制造传感器

3．以下四种传感器，不是利用改变线圈自感实现测量的传感器是

   A．涡流式位移传感器                B．差动变压器式位移传感器

 C．压磁式压力传感器                D．变磁通式速度传感器

4．传感器所应用的下列变换方式中无需考虑边缘效应的是

   A．压电式                          B．电容式

  C．自感式                          D．涡流式

5．下列传感器可以测量磁场强度的是

   A．压电式传感器                    B．电容式传感器

 C．自感式传感器                    D．压阻式传感器

6．对压电式传感器配用的前置放大器的输入阻抗值

   A．无要求                          B．要很小

   C．要适中                          D．要很大

7．热电偶式温度传感器的工作原理是基于

   A．P—N结特性                     B．热幅射特性

  C．热电动势特性                    D．热电阻特性

8．湿敏元件和用湿敏材料吸收空气中的水份而改变自身的

   A．热电动势                        B．电阻值

   C．磁导率                          D．电感值

9．检测系统的噪声的定义是

   A．幅度太强的信号                   B．未通过滤波器的信号

 C．造成仪器损坏的信号               D．任何不希望有的信号

10．二阶有源低通滤波器和一阶有源低通滤波器相比，其主要特点是

    A．选择性更好，信号衰减较快          B．选择性更好，信号衰减较慢

    C．选择性更差，信号衰减较快          D．选择性更差，信号衰减较慢

11．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差，上次采样值为

    0．312，本次采样值为0．303，则本次采样值应选为

   A．0．303         B．0．306          C．0．309           13．0．312

12．数字信号的特征是

    A．时间上离散、幅值上连续            B．时间上连续、幅值上连续

 C．时间上离散、幅值上离散            D．时间上连续、幅值上离散

第二部分  非选择题

二、填空题(本大题共l2小题，每小题l分。共12分)

    请在答题卡上作答。

13．在相同工作条件下，对同一被测量进行了多次连续测量，所得结果的分散范围较小。这表明所选用传感器的_______较好。

14．在时域内，研究传感检测系统的动态特性时，常用_______信号作为激励。

15．电位计式位移传感器的电压灵敏度与电位计的电源电压和电位计电阻元件的

_______有关。

16．电阻应变片的电阻相对变化率不仅与应变灵敏系数成正比，而且与_______成正

    比。

17．利用莫尔条纹效应可以制成 ________式位移传感器。

18．在感应同步器中，鉴相型测量电路根据感应电动势的 ________来鉴别位移量。

19．绝对湿度是指一定大小空间中_______的绝对含量。

20．热电阻式温度传感器是_______式温度传感器。

21．A／D转换器的输出为8位，最大输入信号为5V，则转换器能分辨出的最小输入电压信

号为________。

22．检测系统中的微机接口是将被测的模拟量经过______、放大器、采样保持器、A／D

    转换后输入微型计算机。

23．用磁带记录器以速度"记录信号，以4v速度重放并对信号进行频率分析，那么实际频率与分析频率的比率为_______。

24．概率密度函数描述了信号对指定_______的取值机会。

三、问答题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)

    请在答题卡上作答。

25．用框图表示传感器的组成原理，并简要说明各部分的作用。

26．在光栅式位移传感器中，光路系统选择的依据是什么?有哪几种光路系统?

27．说明人工视觉系统中图像处理部分的作用。

28．采用热电偶测量温度时，为什么要对参考端温度进行处理?常用的方法有哪些?

29．简述热敏电阻式湿度传感器的工作机理。

30．简述二极管解调器的工作特点。

四、计算题(本大题共3小题，每小题8分，共24分)

    请在答题卡上作答。

31．某平行极板电容式传感器的圆形极板半径r=6mm，工作初始间隙，介质为

    空气，其介电常数为。(设传感器的灵敏度为)

   (1)时，电容的变化量为多少pF?

(2) 如测量电路的灵敏度，读数仪表的灵敏度时，读数仪表的变化量为多少格?

32。四倍细分电路在2秒钟内获得脉冲75个，已知光栅栅距为50线／mm，求此时间内主光

    栅的移动距离以及此光栅位移传感器的分辨力。

33．周期半波整流正弦信号x(t)如图所示，试计算其均值、均方值及方差。

五、应用题(本大题共2小题，每小题8分，共l6分)

    请在答题卡上作答。

34．如图所示，车刀为矩形断面，切削力可分解为

   (1)当利用两个应变片组成四臂电桥，实现对垂直分力的测量时，试用简图表示如何

   布置应变片?绘制出桥式电路(要求不受干扰)。

   (2)设计一个切削力测量系统，用框图说明各环节作用，要求系统有计算机和显示器。

35.图中给出了一种并联式测温电路，其中为感温热电阻，为常值电阻，

为恒流源供电电流，为输出电压。温度为时，的电阻值为；

若测温范围， 输出电压的范围是lV～5V，试计算工作电

  流和常值电阻。