21年1月考试《传感器与测试技术》考核作业
传感器与测试技术试题答案及评分标准202101
传感器与测试技术试题答案及评分标准(供参考)2021年1月一、单项选择题(12小题,每小题3分,共36分)1.D2.D3.A4.C5.B6.C7.B8.A9.C 10.B11.B 12.C二、判断题(8小题,每小题2分,共16分)13.× 14.√ 15.√ 16.√ 17.√18.× 19.× 20.√三、简答题(4小题,每小题5分,共20分)21.什么是线性度?答:线性度指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
22.电容式传感器的优点是什么?答:电容式传感器的优点:①温度稳定性好;②结构简单,适应性强;③动态响应好;④可以实现非接触测量,具有平均效应;⑤灵敏度、分辨力高。
23.智能传感器与传统传感器相比较,其主要优点是什么?答:与传统传感器相比,智能传感器具有以下三个优点:通过软件技术可实现高精度的信息采集,而且成本低;具有一定的编程自动化能力;功能多样化。
24.典型的超声波传感器系统由什么组成?答:典型的超声波传感器系统一般由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。
四、综合题(2小题,每小题14分,共28分)25.以下是红外传感器测试系统框图,给出图中A、B、C、D四处的名称,并简要叙述其在红外传感器测试系统中的工作过程。
( 14分)答:A———光学接收器(2分)光学接收器接受目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。
(1分)B———辐射调制器(2分)辐射调制器会将来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光。
(2分)C———红外探测器(2分)红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的探测器。
(1分)D———信号处理系统(2分)信号处理系统将探测的信号进行放大、滤波等处理,然后将这些信息转化成所需要的格式。
(2分)26.以下是两种霍尔元件的驱动电路图,请指出哪个是恒流源驱动电路?哪个是恒压源驱动电路?并简述这两种驱动电路的优缺点。
《传感器与检测技术》试卷及答案(整理整齐)
（试卷一）第一部分 选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ C ）A ．压力B ．力矩C ．温度D ．厚度2．属于传感器动态特性指标的是（ D ）A ．重复性B ．线性度C ．灵敏度D ．固有频率3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（ A ）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4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ D ）A ．变极板面积型B ．变极距型C ．变介质型D ．容栅型5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（ C ）A ．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B ．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C ．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D ．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ D ）A ．电缆的安装与固定方式B ．电缆的长度C ．前置放大器的输出阻抗D ．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD 是一种（ C ）A ．PN 结光电二极管电路B ．PNP 型晶体管集成电路C ．MOS 型晶体管开关集成电路D ．NPN 型晶体管集成电路8．将电阻R 和电容C 串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC 吸收电路，其作用是（ D ）A ．抑制共模噪声B ．抑制差模噪声C ．克服串扰D ．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n 应选为（ A ）A ．0.301B ．0.303C ．0.308D ．0.31510．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V ，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（ B ）A ．1.22mVB ．2.44mVC ．3.66mVD ．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（ A ）A ．周期偶函数B ．非周期偶函数C ．周期奇函数D ．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X （f ），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（ B ）A ．2X()B ．X()C ．X(f)D ．2X(f)f 323f 323第二部分 非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。
《传感器及测试技术》 试卷A及参考答案
华中师范大学成人专科学年第一学期《传感器与检测技术》试卷（A卷）考试时间：90分钟闭卷任课老师：班级：学号：姓名：成绩：1题为10分，其余每小题2分，共计26分、A－N分别为各类传感器的符号或结构图，试在下列（1）－（5）项中选择填写：A B C DE F G HI J KL M N（1）属于温度传感器的是；（2）属于光敏传感器的是；（3）属于磁敏传感器的是；（4）属于气敏传感器的是；（5）属于湿敏传感器的是；、在湿敏传感器的参数表示中，“70％RH”所表示的意思是：。
A、表示空气绝对湿度为70％B、表示空气相对湿度为70％C、表示水蒸气含量占70％3、传感器回路的噪声抑制主要有等几个方面。
A、回路系统内有噪声源时，应除去噪声源B、应避免随意接地C、回路设计时应不要采用不平衡方式和不要形成环路D、线路布线应采用绞合线E、应适当地使用屏蔽线F、薄金属屏蔽层对电场有较好的屏蔽效果，但对磁场没有屏蔽效果，应弄清屏蔽的原理G、设计时充分考虑传感器的特性，尤其是阻抗和信号电平等。
4、衡量传感器静态特性的主要技术指标包括等。
A、分辨力B、量程C、温漂和零漂D、线性度E、迟滞F、灵敏度5、下列有关电容式传感器的描述，正确的有等。
A、变极距型电容式传感器在微位移测量中应用较广B、通常变面积型电容式传感器的测量精度比变极距型的要来得高C、变介质型电容式传感器可以用来测量非导电固体介质的湿度和液位高低等D、电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介电常数型三种6、下列有关电感式传感器说法中有哪些是正确的。
A、电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置B、电感式传感器的主要特征是具有线圈绕组C、电感式传感器的主要优点是频率响应高和宜用于快速动态测量D、自感式传感器中，将传感器做成差动形式，可以提高灵敏度和改善非线性E、差动变压器式电感传感器的分辨率和精度都是很高的7、与线性电位器的电阻灵敏度有关的因素主要有等。
传感器与检测技术试卷2及答案
《传感器与检测技术》试题班级_______ 姓名学号成绩一、填空：（20分）1、测量系统的静态特性指标主要有。
（2分）2、霍尔元件灵敏度的物理意义是。
（2分）3、光电传感器的理论基础是光电效应。
通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。
第一类是利用在光线作用下效应,这类元件有；第二类是利用在光线作用下效应，这类元件有；第三类是利用在光线作用下效应，这类元件有。
4.热电偶所产生的热电势是电势和电势组成的，其表达式为Eab（T，T o）= 。
在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在和之间，接入，它的作用。
5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起，这种现象称为。
相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生，这种现象称为。
（2分）6. 变气隙式自感法感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（①相对误差②绝对误差③引用误差）来表示的。
（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（①变面积型②变极距型③变介电常数型）外是线性的。
（2分）9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （①Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax,③Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax）来计算，其中阻灵敏度Rr=（①2p(b+h)/At, ②2pAt/b+h, ③2A(b+b)/pt, ④2Atp(b+h)）。
（4分）二、用镍铬-镍硅势电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。
在某时刻，从电位差计测得热电热为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？（20分）镍铬-镍硅热电偶分度表三、什么是系统误差？产生系统误差的原因是什么？如何发现系统误差？减少系统误差有哪几种方法？（20分）四、下面是热电阻测量电路，试说明电路工作原理并计算（5分）1. 已知Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度为T=50℃，试计算出Rt 的值和Ra的值（10分）2. 电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压V AB。
传感器与测试技术线上考试试题
传感器与测试技术线上考试试题一、论述题（共2小题，共40分）1、传感器与检测技术有什么关系？谈谈你的认识和理解。
（20分）假如用人来比喻，传感器是眼睛，耳朵，和鼻子，加上皮肤。
他们来感受外界信息，检测技术是大脑，用来分析决定取舍。
2、传感器在国防安全和国民经济等方面均有着广阔的应用前景。
结合你对传感器的理解、在各领域的使用，去展望未来传感器的发展方向。
（20分）传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。
现在已经发展有振动、压力、音响、电磁、红外等许多种，根据振动频率、压力大小、音响强弱、磁场变化、受光情况，发现不同的目标。
可以单独一种或几种混合使用。
有一种远距离监视的战场传感器，可以遥控，自动成像，不怕电子干扰。
还有一种窃听装置，只要有人能把微型话筒藏在花瓶、烟灰缸或别的什么用品里，带进大楼房间，在大楼外面的人就能通过窗户反射一种激光，再从玻璃的微弱振动中接收房间里的谈话。
更新的品种还在研究制造中。
二、分析题（共2小题，共60分）1、下图是测量压力的电阻式压力传感器，结合传感器的组成去阐释该传感器的三个组成部分以及工作原理。
（20分）应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器，最常用的传感元件为电阻应变片。
应用范围：可测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数。
1、应变式传感器的工作原理(1) 金属的电阻应变效应(2) 应变片的基本结构及测量原理应变式传感器是将应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上。
弹性体或试件的变形通过基底和粘结剂传递给敏感栅，其电阻值发生相应的变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，即可测量应变。
若通过弹性体或试件把位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换成应变，则可测量上述各量，而做成各种应变式传感器。
2、有一个简易多功能液体容器。
该容器为带有液位标记的透明塑料容器；该容器能实现的功能有：（40分）（1）能检测液体液位、重量等参数；（16分）（2）在（1）的测量基础上，能够区分不同浓度的盐水；（4分）（3）可分辨纯净水、盐水、牛奶、白醋四种液体种类；（16分）（4）可分辨出纯净水和白糖水的种类。
2021年中央电大(传感器与测试技术设计课程形考以及答案)
1、磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量加速度。
×2、阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。
√3、热释电型红外传感器必须进行调制。
√4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是减小引线电阻变化产生的测量误差。
√5、采用几个热电偶串联的方法测量多点的平均温度，当有一只热电偶烧断时，不能够很快地觉察出来。
×6、系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。
×7、黑体是指对辐射到它上面的辐射能量全部吸收的物体。
√8、精确度是反映测量仪表优良程度的综合指标。
×9、瞬态信号的频谱一定是连续的。
√10、热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响，采用四线制引线方式测量精度最高。
√1、如果对压电晶体Y轴施加力F时，电荷仍出现在与X轴垂直的平面上。
√2、当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的灵敏度K0增加，非线性误差减小。
×3、热回路的热电动势的大小不仅与热端温度有关，而且与冷端温度有关。
√4、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的伏安特性×5、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器。
×6、应变片的基长越短，则应变片可测的频率越高√7、对于所有的二阶传感器，总是希望其固有频率越高越好。
×8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，则其灵敏度将增大两倍。
×9、在固态压阻传感器测量电路中恒压源和恒流源供电均与电流大小、精度及温度有关。
×10、实际测量中，精密度高，准确度不一定高，因仪表本身可以存在较大的系统误差。
反之，如果准确度高，精密度也不一定高。
√11、分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。
（√）12、N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件，目前用的较多的半导体材料有锗、锑化铟、砷化铟。
√13、X-Y记录仪可记录任何频率的信号。
《传感器与测试技术》作业和答案
《传感器与测试技术》作业（1）和（2）答案按照《传感器与测试技术》课程教学设计方案的要求，本课程的平时作业共布置4次记分作业，每次作业满分2.5分，共10分。
在完成记分作业的前提下，辅导教师还可根据学生学习的实际情况，再布置一些有针对性的作业，作为对记分作业的补充，供学生更好地掌握学习内容。
前2次的记分作业如下：第1次记分作业：第5周前完成1．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。
答：传感器做为测试系统的第一环节，将被测系统或测试过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。
通常，传感器将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号。
信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工，对信号进行放大等。
显示与记录部分将所测信号变为一种能为人们所理解的形式，以供人们观测和分析。
2．为满足测试需要，对传感器的一般要求有哪些？答：（1）灵敏度高，线性度好；（2）输出信号信噪比高，这要求其内噪声低，同时不应引入外噪声；（3）滞后、漂移小；（4）特性的复现性好，具有互换性；（5）动态性好；（6）对测量对象的影响小，即“负载效应”较低。
3．传感器的动态特性的评价指标有哪些？答：（1）时间常数τ（2）上升时间（3）稳定时间（或响应时间）（4）超调量δ4．提高传感器性能的方法有哪些？答：（1）非线性校正（2）温度补偿（3）零位法、微差法（4）闭环技术（5）平均技术（6）差动技术（7）采用屏蔽、隔离与抑制干扰措施5．简述应变式电阻传感器的工作原理。
答：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这一现象就是电阻丝的应变效应。
设有一段长为，截面为，电阻率为的金属丝，则它的电阻为当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时，其、、均发生变化，因应变而导致金属电阻值的变化，即是应变式电阻传感器的工作原理。
6．《传感器与测试技术》教材P80第5题。
答：(1)(2)7．简述压阻式传感器电桥采用恒压源供电和恒流源供电各自的特点。
《传感器及测试技术》试卷B及参考答案
华中师范大学成人专科 学年第一学期《传感器与检测技术》试卷（B 卷）考试时间：90分钟 闭卷 任课老师：班级： 学号： 姓名： 成绩：1.题为10分，其余每小题2分，共计26分）、（a ）－（I ）分别为电容式传感器元件的各种结构形式，试在下列5个空格中选择填写：（1）属于变极距型有 ；（2）属于变介电常数型的有 ；（3）属于变面积型的有 ；（4）可以用来测量液位高低的是 ；（5）可以用来测量非导电固体介质湿度是 。
、下列有关传感器与微型计算机的接口描述正确的有： 。
A 、接口上通常有开关量接口方式、数字量接口方式和模拟量接口方式三种B 、开关量输入接口的主要技术指标是精度，抗干扰能力和可靠性可以稍作考虑C 、数字型传感器输出的数字量可通过三态门缓冲器或并行接口芯片传送给计算机D 、模拟量输入接口通常就是指模数转换接口、下列哪些是属于传感器静态特性的主要技术指标？ 。
A 、分辨力B 、量程C 、温漂和零漂D 、线性度E 、迟滞F 、灵敏度4、下列有关电感式传感器说法中有哪些是正确的？ 。
A 、电感式传感器的主要特征是具有线圈绕组B 、差动变压器式电感传感器的分辨率和精度都是很高的C 、电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置D 、电感式传感器的主要优点是频率响应高和宜用于快速动态测量E 、自感式传感器中，将传感器做成差动形式，可以提高灵敏度和改善非线性5、传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗为),,,,(x f r F Z μρ=，下列有关电涡流传感器应用原理的描述正确的有 等。
A 、当被测物体和传感器探头被确定后，x 与Z 之间是单值变化关系，这可用来测量位移B 、如果保持f r ，不变，这可用作物体的探伤C 、如果x f r ,,,ρ为恒定参量，则μ和Z 之间为单值函数，这可用来检测温度及材质的判断；（D ）如果x f r ,,,μ为恒定参量，则ρ和Z 之间为单值函数，这可用来应力及硬度的测试6、下列有关常见传感器及相关表示的描述正确的有 。
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传感器与测试技术试卷（作业考核线上2） A 卷（共 5 页）
1.1 按照不确定度从好到差，测量标准的分级层次为（ C ）。
(A) 二级标准，一级标准，工作标准
(B) 原始标准，一级标准，二级标准
(C) 一级标准，二级标准，工作标准
(D) 国际标准，国家标准，地方标准
1.2 周期信号的频谱是（ A ）。
(A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率
(B) 连续的，随着频率的增大而减小
(C) 连续的，只在有限区间有非零值
(D) 离散的，取值随着频率的增加而增大
1.3 在测试工作中，通常用（ C ）分别描述系统误差、随机误差以及两者的综合。
(A) 正确度、准确度和精密度(B) 正确度、精密度和准确度
(C) 精密度、正确度和准确度(D) 正确度、准确度和精密度
1.4传感器的线性度表示校准曲线（ B ）的程度。
(A) 接近真值(B) 偏离其拟合直线
(C) 加载和卸载时不重合(D) 在多次测量时的重复
1.5关于测量系统的静态特性，下列描述中只有（C ）是正确的。
(A) 漂移是在不同输入条件下，测量系统的输出随时间变化的现象
(B) 单位输入变化所引起的输出变化称为该装置的分辨力
(C) 关于校准曲线不重合的测量系统静态特性有回差和重复性
(D) 能够引起输出量可测量变化的最小输入量称为该装置的灵敏度
1.6二阶测试装置，其阻尼比ζ为（ A ）左右时，可以获得较好的综合特性。
(A) 0.7 (B) 1.0 (C) 0.1 (D) 0.5
1.7关于随机测量误差的统计分析，（ A ）是错误的说法。
(A) 中位数是测量序列中间的值
(B) 中位数是被测量按升序或降序排列的序列中间的值
(C) 众数是对应于事件发生概率峰值的随机变量的值
(D) 中位数和众数描述测量数据的中心趋势
1.8 关于测量电桥的构成，（ C ）的说法是正确的。
(A) 采用桥臂串联或并联的方法，可以增加电桥的输出
(B) 采用电桥的单臂工作方式，可以消除电桥输出的非线性
(C) 采用桥臂串联或并联的方法，可以在一个桥臂上得到加减特性
(D) 采用半桥接法不能消除电桥输出的非线性
1.9有一1/2倍频程滤波器，其低端、高端截止频率和中心频率分别为f c1、f c2、f n，带宽为B、下面的表述正确的是（ D ）。
课程名称：传感器与测试技术X 1。