2012智能传感器系统复习题

1、什么是智能传感器系统？简述系统的基本组成形式及相互关系？

2、什么是传感器的动态特性？它有哪几种分析方法？它们各有哪些性能指

标？

3、写出一阶、二阶传感器系统动态误差的表达式，并说明特征参数的变化对动

态误差的影响。

4、根据工作原理可将电容式传感器分为那几种类型？每种类型各有什么特

点？各适用于什么场合？

5、电容式传感器有哪些优点和缺点？

电容式传感器的优点：

①功率小、阻抗高；

②静电引力小、动态特性良好；

③和电阻式传感器相比，电容式传感器本身发热影响小；

④可进行非接触测量；

⑤结构简单，适应性强，可以在温度变化比较大或具有各种辐射的恶劣环境中工作。

电容式传感器的缺点：

①输出具有非线性；

②寄生电容的影响往往降低传感器的灵敏度

6、试给出伺服式加速度计系统框图和传递函数表达式。并分析系统的静态特性和动态特性

的变化情况。

7、图示为一直流应变电桥。图中E=4V，R1= R 2= R 3= R 4=120Ω，试求：

（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻。当R1的增量为ΔR1 = 1.2Ω时，电桥输出电压Uo=?

（2）R1、R2 都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压Uo=?

（3）题（2）中，如果R1与R2感受应变的极性相反，且ΔR1= ΔR2 = 1.2，电桥输出电压Uo=？

8、简述智能传感器的功能。

9、试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿办法。

10、什么是三步测量法，简述测量方法实现步骤并说明其优点。 11、什么曲线拟合法法，简述基步骤。

12、设计一个巴特沃兹高通数字滤波器，该低通数字等效模拟滤波器()d H s 幅频特性过渡段特征是：

1、对信号频率14Z f H 的衰减率δ1≥0.707；

2、对信号频率240Z f H 的衰减率δ2≤0.2；

要求采用后向差分法写出巴特沃兹高通数字滤波器()d H s 的计算机编程式()y k

13、指出三个汽车上使用的传感器类型，各用在何处？

14、说出医用传感器在医学上的三个用途。

医用传感器的主要用途有：

(1)提供信息：如心音、血压、脉搏、体温、血流等，作为重要的生理参数供临床诊断和基础研究用。

(2)监护：长时间连续检测某些生理参数，监视其是否超出正常范围，以便随时掌握患者的状况，出现异常及时报警。

(3)生化检验：利用传感器的分子识别能力，检测各种体液、溶液中的成分和含量。

(4)自动控制：根据传感器提供的生理信息，调节执行机构做出反应，实现自动控制。例如：注射泵根据流量传感器的信息调节推进量，实现单位时间注射量的自动控制。

(5)参与治疗：医用电极经常既用于检测信号，又用于实施治疗。例如：按需型体内起搏器的电极既作为自主心电的检测电极，又作为无自主心电时起搏器发放脉冲的刺激电极，此时所起的就是治疗作用。

15、传感器信息融合的方法有哪些？

加权平均卡尔曼滤波贝叶斯估计统计决策理论DS论证神经网络等等

16、试比较：自补偿技术中的多段折线逼近法，曲线拟合法以及曲面拟合法，BP 神经网络法这几种信息处理方法各自的特点，主要从实时性、计算精度、复杂性等方面讨论；上述

方法是否能消除（或降低）迟滞和重复性的影响？

17、基于回归分析模型法设计一个数据融合模块，使压阻式压力传感器具有温度自补偿功能，可提高抗一个温度干扰的稳定性。

1）试建立二传感器数据融合的系统框图；

2）给出抗一个温度干扰量的逆模型。

3）简述设计步骤。

18、试用二元回归分析的方法，以压阻式压力为例说明数据融合的方法。

19、什么叫虚拟仪器？虚拟仪器的关键技术有哪些？

20、在无线传感器网络中传感器节点的组成部分及各自的功能。