检测与转换期末考试卷
检测和转换技术试题,习题集与答案解析
《检测与转换技术》试卷一、单项选择题（每题3分，共30分）1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差A 测量人员的粗心大意B 检测装置的指示刻度不准C 许多因素微小变化的总和D 传感器的不稳定2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是A 大小与所取单位有关B 量纲与被测量有关C 不能反映误差的大小和方向D 能反映测量工作的精细程度3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是A 1KgB 10％CD 10Kg4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定C 金属材料厚度测量D 金属材料内部杂质的检测5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是A 热电偶B 铜热电阻C 半导体热敏电阻D 铂热电阻6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量A 用热电偶测量温度B 用温度计测量温度C 用铜热电阻测量温度D 用铂热电阻测量温度8、用下哪一种检测方法的灵敏度高A 采用差动电桥B 采用电流源供电C 采用有源电路D 采用双差电桥9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差A 代替方法B 交换方法C 采用温度补偿方法D 采用频率电压转换电路10、影响检测系统稳定性的因素有A 使用寿命B 标定测值的变化C 反应时间D 分辨率二、创新思考问题（每题10分，共20分）1. 设计一种肺活量测量装置，并简述原理。
（试考虑2种以上的传感器）2. 检测液位一般可以采用哪几种方法（试考虑2种以上方法）三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分）1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小2、单臂电桥的非线性误差δf的大小3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为：，，，，，，，，，，，，，，%试判断并剔除异常值。
检测与转换技术试卷及答案
由于霍尔元件的电极不可能做到完全欧姆接触（1 分） ，在控制电极和霍尔电动势 极上都可能出现整流效应（2 分） 。因此，当元件通以交流控制电流（不加磁场）时（1 分） ，它的输出除了交流不等位电动势外，还有一直流电动势分量（1 分） ，这电动势就 称为寄生直流电动势。 7、 指示仪表的测量机构中，根据阻尼装置的阻尼力矩系数 P 的大小，可使活动部分呈 现三种状态。简要分析这三种状态。 （1）过阻尼状态：偏转的速度慢，偏转到平衡位置时不会出现摆动现象； （1.5 分） （2）欠阻尼状态：偏转速度较快，当偏转到平衡位置时，不能马上稳定下来，需 要作一系列衰减周期性摆动才能稳定下来； （1.5 分） （3）临界阻尼状态：使活动部分能以较快的速度偏转，又不会在平衡位置附近摆 动，而能直接稳定在平衡位置上。 （2 分）
两大类，前者通 硬件设计 、
压电晶体在受到外加电场作用时，也会产生变形，这种现象称为 逆压电效应 。 由于霍尔电动势极不在同一位面上，而产生的 不等位电动势 ，是霍尔元件
《检测与转换技术》试卷第 1 页（共 2 页）
红外探伤基本原理：当物体内部存在裂缝和缺陷时，将会改变该物体的热传导，使 物体表面温度分布有差异，用检测装置就可显示出它的热辐射是不同的，于是就可以把 缺陷位置检查出来。 （3 分） 测试方法： 主动测试法、被动测试法； （或瞬态法和恒温法） （每个 1 分） 6、 简述霍尔元件中寄生直流电动势的形成原因。
若 A、B 结点温度为 T ，其余结点温度为 T 0 ，且 T>T0 ，则 《检测与转换技术》试卷第 2 页（共 2 页）
T0
( B A )dT E AB (T , T0 ) （5 分）
由此得到结论：导体 A、B 组成的热电偶，当引入第三个导体时，只要保持其两端 温度相同，则对回路总电动势无影响，这就是中间导体定律。 （5 分） 2、 画出差动电感传感器的带相敏整流的电桥电路， 并分析当衔铁不动而外加电源 U
检测与自动转换技术与应用试题doc
一．单项选择1.检测技术是研究（）a.利用各种物理、化学、生物等特性，采集有关非电量的信息，加以测量赋予定性或定量结果的技术。
b.通过传感器，将非电量变成电量的技术。
c.检查和测量工业生产中的各种参量的技术。
d.是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。
2.检测系统中测量电路的作用是（）a.将传感器输出的微弱信号加以放大b.实现非电量电测c.是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号d.是传感器的接口及传输电路，为显示电路提供驱动信号3.传感器的作用是（）a.将非电量变成电量的装置b.将被测信息转换为另一种与之有确定对应关系的易于测量的量的装置c.将工业生产中的各种参量变成电量的装置d.通过测量电路驱动显示记录装置4.压力式传感器是由敏感元件和转换元件组合而成，敏感元件作用是（）a.将压力转换成位移或应变b.将位移转换成电量信号c.将应变转换成电量信号d.将压力转换成电量信号5．在电感式传感器测量电路中，相敏电桥的作用是（）a. 使输出信号的电压或电流与电感的变化有某种对应关系b. 交流电桥输出电压或电流有敏感的相位关系c. 使直流电桥的输入信号在输出端有明确的相位关系d. 差动交流电桥输出的电压或电流对相位十分敏感二．填空题1. 常用的电阻应变片有和两大类。
其测量电路一般是采用电路。
3. 单晶硅材料在受到力的作用后，其电阻率将随作用力而变化，这种物理现象称为效应。
热敏电阻和气敏电阻都是利用材料制成的敏感元件，它们分别利用温度和气体的吸附而使材料的发生变化。
4.电容式传感器是将转换成的一种传感器，电容式传感器根据改变电容量的方法不同将其分为、、三种。
5.电感式传感器分为式和式。
电涡流式传感器的测量方式分为、和。
6.光电传感器是根据原理制作而成，通常将其分为、、三大类。
7.在所学的传感器中能直接实现非接触测量的传感器有、等。
三．简答题1.简述交流电桥与直流电桥在传感器测量电路中的作用及其差别2.什么是霍尔效应？集成霍尔传感器的分类及特点。
检测与转换技术试卷(A)
西华大学课程考试试题卷 （A 卷） 试卷编号： 考试科目： 检测与转换技术 考试时间： 100 分钟 试卷总分 100 分 一、填空题（每题3分，共24分） 1.传感器的静态特性指标有 、 、 、 。
2.相敏电路的作用是 。
3.磁电系列兆欧表主要用于测量 ，所测电阻的范围为 ，欧姆表的测量范围为 。
4.当二压电片串联使用具q'= ，u'= ，宜以 作为输出量。
5.电子细分的目的是 。
6.传感器发展的方向是 、 、 、 。
7.对于SnO2气敏元件吸附还原性气体时，器件的阻值 ； 对于烧结型半导体湿敏元件，随着湿度的增加，其阻值 ；％RH 表示 。
8、可用 、 、 传感器检测温度。
二、简答题（每题10分，共20分） 1.霍尔传感器的工作原理是什么？（10分） 2.莫尔条纹的特点是什么？（10分） 三、推导题 许多机械设备的角度位移检测往往采用电容器 传感器，其结构如图1所示。
一极板为定极板， 另一极板为动极板。
两极板的面积为S ，相互之间的距离为d ，介电常数为ε，试推导出转动的角位移θ和输出电容值的表达式。
四、计算题（共23分） 1.四相同的应变电阻R1～R4，其阻值在未受力时为110Ω，K=2，用作600μm/m 的传感器元件，如图2所示。
求ΔR ，ΔR/R 。
若用电桥测量电路，试画出相关测量电路, 如电桥电源U=4V ，求相应的输出图 1（第三题图）F图2（第四题图）U0。
如应变片所受应力减少，使相应的输出U0降至2mV，求此时的应变值。
2.某温度传感器的测量范围为-50～250o C，其允许的最大误差为±3o C。
问此传感器的精度等级为多少？当测量到50o C和200o C时，其最大误差分别是多少？怎样合理选择仪表的量程？五、分析题试分析图3的热电偶冷端温度补偿原理并指出热电偶的极性。
图3（第五题图）六、设计题试用光电传感器设计一个转速测量电路。
要求画出相关结构图和测量电路图，并说明测量原理。
检测与转换技术检测与转换技术考试卷模拟考试题.docx
《检测与转换技术》考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、同频的正弦信号和余弦信号，其相互相关函数是（）的。
（ ）2、压电式传感器使用（）放大器，此方法使传输电压几乎不受电缆长度的影响。
（ ）3、中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器成为（）滤波器.（ ）4、一阶系统的时间常数为T ，被测信号的频率为1/T ，则信号经过测试系统后，输出信号与输入信号的相位差为（）。
（ ）姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------5、变间距式电容传感器的灵敏度与（）成反比，所以适合于微小位移的测量.变面积式电容传感器的灵敏度与（）成反比，所以不适合微小位移的测量.（）6、某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预计其来任意时刻的值，则该信号称为（）。
（）7、可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气隙越小，灵敏度（）。
（）8、从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是有（）特性的信号。
（）9、数字信号是指明时间和幅值都具有（）特性的信号。
（）10、虽然信号可在时域或频域中描述，但是其（）是不变的。
（）11、周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有（）和（）特性。
（）12、压电式传感器是利用某些材料的（）特性来制作的传感器。
（）13、正弦信号的自相关函数是一个同频的（）函数。
（）14、直流电桥的平衡条件是（）。
（）15、磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频带（）。
（）16、压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其（）发生变化。
《检测与转换技术》试题B
六、设计题（10 分） 用气敏传感器设计一厨房自动排风扇控制电路。要求画出测量电路图，并说明测量 原理。 答：工作原理为：其测量电路如图所示。本电路采用 QM-N10 型全敏传感器，它对 天然气、燃气、液化石油气有较高灵敏度，且对油烟敏感。传感器加热电压直接由变压 器次级经 R12 降压提供，工作电压由全波整流后，经 C1 滤波及 R1，VDS 稳压管后提供。 传感器负载电阻由 R2 及 R3 组成 （调整 R3 可调节控制信号与待测气体浓度的关系） 。 R4、 VD6、C2 及 IC1 组成开机延时电路，调整 R4，使延时为 60s（以防止初始稳定状态误动 作。 当达到报警浓度时，IC1 的 2 端为高电平，使 IC4 输出为高，此信号使 VT2 导 通，继电器吸合（启动排气扇） ；R5，C3 组成排气扇延迟停电电路，使 IC4 出现低电平 后 10s 才使 J 释放；另外，IC4 输出高电平使 IC2、IC3 组成的压控振荡器起振，其输出 使 VT1 时导通时截至则 LED（红）产生闪光报警信号。LED（绿）为工作指示灯。
第 1 页共 2 页
3)图中 A4 构成电压跟随器，通过调整输入端电位器，以调整 A4 输出，再与 A2 输出相 加，使压力传感器压力为零时，电路输出端电压也为零，即对电路调零。
K F (1
Rf 1 Rf 2 ) Rh
)
Rf Rs
[1
(20 20) 1000 20 ] 625 128.41 10
西华大学课程考试试题卷
考试课程： 检测与转换技术（B） 考试时间： 100 分钟
（
试卷编号：
B 卷）
试卷总分 100 分
一、填空题（每题 3 分，共 24 分） 1.传感器的静态特性指标有(线性度)( 迟滞)( 重复性)( 灵敏度)。 2.传感器发展的方向是（集成化、微型化、智能化、网络化） 。 3.可用（热电阻、热敏电阻和热电偶）传感器检测温度。 4.当二压电片并联使用具 q'=（2q） ，u'=(u)，宜以(电荷)作为输出量。 5.电容传感器可测量（压力、力、位移）和振动学等。 6.相对湿度是指（气体的水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压的比值） ，一般用百分数
自动检测与转换技术(期末复习题)
精心整理第一章检测技术的基础知识1、一般测量方法有哪几种分类方法？按测量手段分类、按测量方式分类2、相对误差分为哪几种具体误差表示？3、4、5、6、传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。
7、什么是传感器的静态特性？简述传感器的静态特性的主要指标。
传感器的静态特性是指传感器输入信号处于稳定状态时，其输出与输入之间呈现的关系。
表示为：主要指标有：精确度、稳定性、灵敏度、线性度、迟滞和可靠性8、现有一只量程为0 ～600℃，准确度为1.5级的温度传感器，用来测量锅炉的蒸汽温度。
若要求测量误差不超过5℃，试问：此传感器能否满足要求？如不能满足，应选用多少等级的？9、某量程为400V、1.5级的电压表，当测量值分别为300V、200V、100V时，求测量值得最大绝对误差和示指相对误差。
10、250V1、2、3、1、自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器2、什么是涡流效应？涡流传感器分哪几类？电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？金属导体被置于变化着的磁场中，或在磁场中运动，导体内就会产生感应电流，该感应电流被称为电涡流或涡流，这种现象被称为涡流效应。
可以分为高频反射式电涡流传感器、低频投射式电涡流传感器（如位移、振动、厚度、转速、应力、硬度等）3、对于电涡流传感器的测量线圈，当有金属导体靠近时，其电感如何变化？金属导体靠的越近，电感变小4、用差动变压器进行位移测量时采用哪种电路形式可以直接由输出电压区别位5、1、2、导致活动电极与两个固定电极间的覆盖面积发生变化，其电容量也相应产生变化。
压力：把绝缘的玻璃或陶瓷材料内侧磨成球面，在球面上镀上金属镀层做两个固定的电极板。
在两个电极板中间焊接一金属膜片，作为可动电极板，用于感受外界的压力。
在动极板和定级板之间填充硅油。
无压力时，膜片位于电极中间，上下两电路相同。
加入压力时，在被测压力的作用下，膜片弯下低压的一边，从而使一个电容量增加，另一个电容量减少，电容量变化的大小反映了压力变化的大小。
检测与转换期末
一、填空题（每题2 分，共16分）1）误差按其出现的规律分类，可以分为误差、误差和误差。
2）交流电桥平衡条件必须满足两个条件：一是相对臂阻抗相等，二是相对臂阻抗相等。
3）磁电系仪表所测量的基本量是直流电流或周期变动电流的值。
4）传感器的静态特性通常是指、、、。
5）多数湿敏传感器湿度越高，则电阻越。
6）感应同步器属于一种类型的传感器7）无损探伤的主要方法有、、、。
8）功率表接线时应使电流端钮与被测负载联，电压端钮与被测负载联。
二、单项选择（每题2 分，共6 分）1）从磁电传感器的直接应用来说，它只是用来测量。
a 线速度或角速度；b 位移；c 加速度；d 力；2）压电元件采用并联接法，可以使变大，时间常数大，适用于慢变信号。
a 输入电流b 输出电压c 输入阻抗d 输出电荷3）测量机构中，对活动部分产生反作用力矩的装置称为。
a 驱动装置；b 控制装置；c 阻尼装置；d 指示装置三、多项选择（每题2 分，共8 分）1）随机误差的正态分布曲线具有。
a 单峰性b 抵偿性c 对称性d 有界性e 单调性2）电动系仪表可以测量的对象有。
a 电压b 电流c 电阻d 功率e 功率因数3）直流电阻的主要测量方法有。
a 感应法b 直接测量法c 替代法d 伏安法4）感应法测磁通的主要方法有。
a 冲击检流计法b 磁通表法c 转动线圈法d 霍尔效应法四、判断题（题后打“√”或“×”，每题2 分，共10 分）1）根据概率论知识，所有的随机变量都服从正态分布。
2）电磁系仪表测量的是电流的平均值，对直流、正弦交流、非正弦交流均适用。
3）热电偶两节点温度相同，两种材料不同，则回路总电动势不为零。
4）交流电桥当四个桥臂阻值相等时，即可达到平衡。
5）电容传感器的相对面积和板间距离越大，则其电容量越大。
五、简答题（每题8 分，共40分）1）仪表测量机构通常有哪几个部分组成？每部分功能是什么？2）热电偶冷端的温度补偿措施有哪些？3）什么是霍尔效应？试写出霍尔电动势的公式4）设计自动测试系统通常有哪几部分组成？5）画出两功率表法测量三相三线制电路总有功功率的接线图，并写出总功率公式六、（10分）有一组等精度、无系差的独立测量列：39.52，39.96，38.81，40.10，43.35，39.25，35.51，42.33，40.21，试用拉依达准则判断是否有粗差存在，写出简要步骤。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
职 业 技 术 学 院
2009 -- 2010学年 第一 学期《检测与转换 》期末试卷A 卷
考试班级： 08电气（1），（2）
答题时间： 90 分钟 考试方式： 闭卷
题号 一 二 三 四 五 六 总分 阅卷人 得分
一、 选择题：（每空1分，共17分）
1.传感器是由（ ）、（ ）和（ ）组成。
2. 电子称中所使用的应变片应选择（ ）应变片，为提高集成度，测量气体压力应选择（ ）应变片。
3.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的（ ）。
而接收超声波时是利用超声波的（ ）。
4.在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（ ），可减小测量误差；而在车用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用（ ）较为妥当。
5.大面积钢板探伤时，耦合剂应选（ ）为宜，机床床身探伤时，耦合剂应选（ ），给人体做Ｂ超检查时，耦合剂选（ ）。
6. 超市收银台用激光器扫描检测商品的条形码是利用了（ ）；复印机里用光电传感器检测走纸故障是利用（ ）的原理。
放电影时，利用光电元件读取 影片胶片边缘“声带” 的黑白宽度变化来还原声音，是利用了（ ）原理，而洗手间的红外反射式干手机是 利黑白宽度变化来还原声音，是利用了（ ）原理，而洗手间的红外反射式干手机是利用（ ）。
二、 选择题：（每题2分，共12分）
1．某采购员分别在三家商店购买100千克大米，10千克苹果，1千克巧克力，发现均缺少0.5千克，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中 ，产生此心理作用的主要因素是（ ）。
A.绝对误差
B. 示值相对误差
C. 满度相对误差
D. 精度等级
2．用万用表交流电压档测量频率500KHZ 、10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V,该误差属（ ）。
用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V ，该误差属于（ ）。
A. 系统误差
B. 粗大误差
C. 随即误差
D. 动态误差
3．MQN 气敏电阻可测量（ ）的浓度，TiO2气敏电阻可测量（ ）的浓度。
A.二氧化碳
B. 氮气
C. 气体打火机车间的有害气体
D.锅炉烟道中的剩余氧气 4．在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ ）传感器来检测。
A. 应变片式 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻
5．在电容式传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（ ）。
A.电容和电感均为变量
B. 电容是变量，电感保持不变
C.电容保持常数，电感为变量
D.电容和电感均保持不变 6．螺线管式传感器采用差动结构是为了，（ ）。
A.加长线圈的长度从而增加线性范围
B. 提高灵敏度，减小温漂
三、 简答题：（每题8分，共32分）
1．简述传感器的基本特性：灵敏度、分辨力、线性度、稳定度、电磁兼容性、可靠性的含义。
2． 简述电感式传感器的测量转换电路：变压器电桥电路的工作原理，画出原理图。
班级 姓名 学号
3． 简述电涡流式传感器调频式电路的工作原理，画出原理图。
4． 简述压电式传感器测量转换电路中如何消除分布电容和输入电容的影响并写出改进前后输
出电压的表达式。
四、 分析题：（共17分）
1．某光电开关电路如图所示，VD1输出特性如图c 所示，施密特型反相器CD40106的输出特性如图b
所示，请分析填空。
1）当无光照时，VD1 （导通/截止），I φ为 ，i U 为 V ，反相后，o U 为低电平，从图b 可以看出约为 V ，所以b I 为 ，继电器K （吸合/释放）。
2）当强光照时，设E=3000lx ，从图c 可得I φ为 mA ，此时VD1导通，i U 为 电平，
o U 为高电平，从图b 可以看出，约为 V 。
设V1的be U =0.7V ，则2()/b o be I U U R =-= mA 。
3）设V1的β足够大，则可判定V1处于 （饱和/截止）状态，则K 处于 状态。
4）设V1的饱和压降为0.3V ，继电器K 的线圈直流电阻为100Ω，则(0.3)/KA DD K I V R =-
= mA 。
5）图中的R2起 作用，三极管V1起 （电流/电压/功率）放大作用，VD2起 作用，保护 （V1/K ）在继电器失电时，不致被继电器线圈产生的反相感应电动势所击穿。
五、 计算题：（第一题4分，其他每题9分） 1．用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器灵敏度为70pC/g(g 为重力加速度)，电荷放大器的灵敏度为10mv/pC ，试确定输入3g （平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压o U -
，并计算此时该放大器的反馈电容f C 。
2．用超声波传感器频率差法测流量中，流体密度3
0.9/t m ρ=，管道直径D=1m ，045α=，
测得10f Hz ∆=求：1）管道横截面积A ；2）流体速度V ；3)体积流量V q ；4)质量流量m q
5）1h 的累积流量q 总
3．光电断续器测量转速的示意图如图所示，测得输出波形如下图所示，求，输出波形的峰峰值，周期，频率，齿轮的齿数以及齿轮的转速。