1、上海開放大學松江分校期末復習資料1傳感器與測試基礎【考試形式】書面閉卷考（需自帶2B鉛筆填涂答題卡）【考試時間】90分鐘【考試題型】1、單項選擇題（每題2、多項選擇題（每題3、填空題（每空4、簡答題（每題5、分析題（每題6、設計題（每題【考試題庫】一、單選題（考1._隨機誤差小表示測量結果的。（ B ）A.準確度高 B. 精密度高 C.精度高D.絕對誤差小2. 精密度高表明測量結果的 _。A.系統誤差小B.系統誤差大3.差動電感傳感器中的相敏電路的作用是A、放大信號B、檢測出銜鐵移動距離C 提高靈敏度D、檢測出銜鐵移動方向4.（ C ）指傳感器在穩定狀態下輸出變化值與輸入變化值的比。A.分辨力

2、B.分辨率 C.靈敏度D.線性度5.（ A ）指傳感器能檢出被測信號的最小變化量。A.分辨力B.分辨率 C.靈敏度D.線性度2 分，共 28 分）3 分，共 12 分）（C）C.隨機誤差小D.隨機誤差大（D ）上海開放大學松江分校期末復習資料2A.單臂電橋B.半橋C.差動全橋6. 熱敏電阻是將被測量轉換為（D ）A.電壓變化B.電流變化 C.電荷變化D.電阻變化7. 應變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補償功能，應選擇 C 測量轉換電路上海開放大學松江分校期末復習資料38.濕敏電阻用交流電作為激勵電源是為了B。A.提高靈敏度 B.防止產生極化、電解作用 C.減小交流電橋平衡難度9.當天氣

3、變化時，有時會發現在地下設施（例如地下室）中工作的儀器內部印制板漏電增大，機箱上有小水珠出現及電路板有結露等，影響了儀器的正常工作。 該水珠的來源是 C 。A. 從天花板上滴下來的B. 由于空氣的絕對濕度達到飽和點而凝結成水滴C. 空氣的絕對濕度基本不變，但氣溫下降，室內的空氣相對濕度接近飽和， 當接觸到溫度比大氣更低的儀器外殼時，空氣的相對濕度達到飽和狀態，而凝 結成水滴10. 在使用測謊器時，被測試人由于說謊、緊張而手心出汗，可用D 傳感器來檢測。A.應變片B.熱敏電阻C.氣敏電阻D.濕敏電阻11. 希望線性范圍為土 1mm 應選擇繞組骨架長度為 B_左右的螺線管式自感 傳感器或差動變壓器

4、。A. 2mmB. 20mmC. 400mmD. 1mm12. 反射式電渦流傳感器激磁線圈的電源是 C_。A.直流 B. 工頻交流C. 高頻交流 D.以上都不對13. 自感傳感器或差動變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了C0A. 提高靈敏度B. 將輸出的交流信號轉換成直流信號C. 使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號的相位和幅度14. 在兩片間隙為 1mm 勺兩塊平行極板的間隙中插入相等厚度的 _C_，可測 得最大的電容量。A.塑料薄膜B.干的紙C.濕的紙D .玻璃薄片15. 電容傳感器中兩極板間的電容量與下列哪項無關_D_oA.極板間相對覆蓋的面積B.極板間的距離C.電容極板間介質的介

5、電常數D.極板的厚度上海開放大學松江分校期末復習資料4A.變極距式B.變面積式C.變介電常數式16.收音機調臺是通過調節下列哪種電容值來改變諧振頻率的Bo17.壓電式傳感器目前主要用于測量_B_。A.靜態的力或壓力B. 動態的力或壓力C.速度18.壓電式傳感器的工作原理是基于D 。A.應變效應B.電磁效應C. 光電效應D.壓電效應19.石英晶體在振蕩電路中工作時，A_，從而產生穩定的振蕩輸出頻率A. 壓電效應與逆壓電效應交替作用B. 只有壓電效應作用C. 只有逆壓電效應作用20.人講話時，聲音從口腔沿水平方向向前方傳播，則沿傳播方向的空氣分子D 。A. 從口腔附近通過振動，移動到聽者的耳朵B.

6、 在原來的平衡位置前后振動而產生橫波C. 在原來的平衡位置上下振動而產生橫波D. 在原來的平衡位置前后振動而產生縱波21.不可用于非接觸式測量的傳感器有（B）A.電容式 B. 熱電阻C.霍爾式D.光電式22.霍爾效應中，霍爾電勢與（A ）A.霍爾常數成正比B.霍爾常數成反比C.霍爾元件的厚度成正比23.公式 EH=KHIBco$S 中的角9是指 C0A. 磁力線與霍爾薄片平面之間的夾角B. 磁力線與霍爾元件內部電流方向的夾角C. 磁力線與霍爾薄片的垂線之間的夾角D. 霍爾元件內部 a、b 端連線與 c、d 端連線的夾角24. _C_的數值越大，熱電偶的輸出熱電動勢就越大。A.熱端直徑B.熱端和

7、冷端的溫度C.熱端和冷端的溫差D.熱電極的電導率上海開放大學松江分校期末復習資料525.在熱電偶測溫回路中經常使用補償導線的最主要的目的是C A.補償熱電偶冷端熱電勢的損失B.起冷端溫度補償作用C.將熱電偶冷端延長到遠離高溫區的地方D.提高靈敏度上海開放大學松江分校期末復習資料626.熱電偶中產生熱電勢的條件是 _B_。A.兩熱電極材料相同B.兩熱電極材料不同C.兩熱電極的兩端尺寸相同D.兩熱電極的兩端尺寸不同27.用熱電阻測溫時，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是_BA.接線方便B. 減小引線電阻變化產生的測量誤差C. 減小橋路中其它電阻對熱電阻的影響D.減小橋路中電源對熱電阻的影響溫度上

8、升，光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管的暗電流(B )A、靈敏度增加B、靈敏度減小C、非線性誤差不變D、非線性誤差減小28.29.30.31.32.A.上升B下降C 不變在光的作用下,A.聲光效應物體內的電子逸出物體表面，向外發射的現象叫B.壓電效應 C.磁電效應D.外光電效應把光電池當作傳感器時，應把它看作A.電壓源B.電流源C.電阻器光敏電阻的性能好，靈敏度高,A.暗電阻與亮電阻差值大C.暗電阻與亮電阻差值小光敏電阻的制作依據是是指給定工作電壓下B.亮電阻大D.暗電阻大A、外光電效應、光電倍增效應C 內光電效應、光生伏特效應33.在光線作用下，半導體的電導率增加的現象屬于A、外光電效應、光電

9、發射C 內光電效應、光生伏特效應34.當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d 增加時,將引起傳感器的(A )D.應力變化上海開放大學松江分校期末復習資料735. 應變式傳感器是將被測量轉換為A.應變變化B.壓力變化C.壓強變化36.實際構建測量電路時，壓電式傳感器不適用于測量（C ）A 、振動 B 、動態的力或壓力C 、靜態的力或壓力D 、加速度二、多項選擇題（考 4 題，一共 12 分）1.服從正態分布的隨機誤差具有的性質有（A B C ）A.集中性 B. 有界性 C. 對稱性 D. 多峰性2.當變間距式電容傳感器兩極板間的初始距離d 增加時，將引起傳感器的（A C ）A、初始電容減小 B

10、、非線性誤差減小 C、非線性誤差變大 D、靈敏度增大3.壓電式傳感器實際應用適用于測量（BC ）A 、靜態壓力 B 、振動 C 、動態力 D、靜態力4可用于非接觸式測量的傳感器有（B C D ）A.熱電偶 B. 壓電式C.霍爾式D.光電式5.通常在使用應變片作為傳感元件時采用差動式結構的目的有（A BC ）A.提高靈敏度B.減小非線性誤差C.減小溫度誤差D.減小橫向效應6.超聲波與可聞聲波相比較，具有ABCD_ 等特點。A.頻率更高B.指向性好C.能量集中度高D.聚焦容易7.霍爾元件是 N 型半導體制成的扁平長方體，扁平邊緣的兩對側面分別引出_AC 電極。A.激勵電極B.保護電極C.霍爾電極D

11、.差動電極8.壓電材料主要有 ABD 幾種類型。A.石英晶體B.壓電陶瓷C .陶土 D.高分子壓電材料9.電渦流式傳感器是利用電渦流效應來檢測導電物體的各種物理參數，當被測上海開放大學松江分校期末復習資料8物放在交變磁場當中，會產生趨膚效應。表面電流穿透深度與ACD 有關。A.激勵源頻率B. 空氣間隙 C.被測件電導率D.被測件磁導率10.無損探傷的方法很多，可依據具體對象進行選擇。以下檢測方式中，能進行無損探傷的包括ABCD。上海開放大學松江分校期末復習資料9A.電渦流法B.磁粉檢測法 C.超聲波檢測 D.熒光染色滲透法11.電子秤中所使用的應變片應選擇 B 應變片； 為提高集成度，測量氣

12、體壓力應選擇 D; 一次性、幾百個應力試驗測點應選擇A應變片。12._在變極距式電容傳感器中，為了提高靈敏度，應使當 dO _ ，當變極距式電容傳感器的初始極距 dO 較小時，它的測量范圍 DA.大些B. 小些 C. 變大 D. 變小13將超聲波(機械振動波)轉換成電信號是利用壓電材料的C _蜂鳴器中發出“嘀.嘀 ”聲的壓電片發聲原理是利用壓電材料的D 。14. 對港口吊車吊臂深部的缺陷定期探傷，宜采用 B 探傷：對涂覆防銹漆的輸油管外表面缺陷探傷，宜采用A 探傷。A.電渦流B. 超聲波 C. 測量電阻值D. X 光15. 大面積鋼板探傷時，耦合劑應選A為宜；機床床身探傷時，耦合劑應選 B 為

13、宜：給人體做 B 超時，耦合劑應選C 。A.自來水B.機油C.液體石蠟D.化學漿糊16. 霍爾元件是 N 型半導體制成的扁平長萬體，扁平邊緣的兩對側面各引出一對電極。一對叫激勵電極用于引入_A_ ;另一對叫霍爾電極，用于引出_D_A.激勵電流B.激勵電壓C.霍爾電流D. 霍爾電勢A.金屬絲式B.金屬箔式C.電阻應變儀 D.固態壓阻式壓力傳感器A.應變效應B.電渦流效應 C.壓電效應D.逆壓電效應上海開放大學松江分校期末復習資料10三、填空題（考 10 空，一共 20 分）1傳感器的特性一般指輸入、輸出特性，有動、靜之分。靜態特性指標的有靈敏度、分辨力、線性度、遲滯誤差、 穩定性等。2.對于測量

14、方法，從不同的角度有不同的分類，按照測量結果的顯示方式，可以分為 模擬式測量和數字式測量 。3.對于測量方法，從不同的角度有不同的分類，按照是否在工位上測量可以 分為 在線測量和 離線式測量 。4.對于測量方法，從不同的角度有不同的分類，按照測量的具體手段，可以分為偏位式測量、微差式測量和零位式測量 。5. 某 0.1 級電流表滿度值 xm= 100mA，測量60mA的絕對誤差為土 0.1mA。6.服從正態分布的隨機誤差具有如下性質集中性、對稱性、 有界性。7.硅光電池的光電特性中，當負載短路時，光電流在很大范圍內與照度呈線性關系。8. 把被測非電量的變化轉換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據

15、變壓器的基本原理制成的，其次級繞組都用差動形式連接，所以又叫差動變壓器式傳感器。9、霍爾傳感器的霍爾電勢 UH為_KHIB若改變 J或_B_就能得到變化的霍爾電勢17.光敏二極管在測光電路中應處于C 偏置狀態。A.正向B 反向18. 屬于外光電效應的器件有 _A.光敏二極管B .光電管19. 屬于內光電效應的器件有_A.光敏二極管B .光電管B_偏置狀態，而光電池通常處于.零(B C )C .光電倍增管D.光敏電阻(A D )C .光電倍增管 D.光敏電阻上海開放大學松江分校期末復習資料1110、 電容式傳感器中，變極距式一般用來測量微小 的位移。11、壓電式傳感器具有體積小、結構簡單等優點，

16、但不適宜測量頻率太低的被測量，特別是不能測量靜態值 。12、差動電感式傳感器與單線圈電感式傳感器相比,線性 好 靈感度提高一_倍、測量精度高。13、 熱電偶冷端溫度有如下補償方法：冷端恒溫法（冰浴法）、計算修正法、 電橋補償法和儀表機械零點調整法。14. 空氣介質變間隙式電容傳感器中，提高其靈敏度和減少非線性誤差是矛盾的，為此實際中大都采用差動 式電容傳感器。15. 從原理來分，電容式傳感器結構類型有：變面積式 、變極距式、變介電常數式。16. 變極距式電容傳感器的電容變化與極板間距之間的關系是成非線性關系，為了減小這種關系帶來的測量誤差，常采用 差動 結構來解決。17. 電渦流式傳感器分反射

17、式和透射式兩種，透射式是采用低頻 （選“高頻”或“低頻”）的激勵方式。18.電渦流式傳感器與激勵源頻率的關系是：頻率越 高，電渦流的滲透 深度越淺，趨膚效應越 嚴重。19. 變氣隙自感傳感器為了消除非線性誤差，可采用 差動 結構。20. 在測量次數足夠多的情況下，如某個數據的剩余誤差的絕對值明顯大于真值，可認為該測量值為粗大誤差 ，該壞值應予剔除。21. 各類傳感器的測量放大器的作用是放大 微弱電信號。此外，還要求能對干擾信號有很強的抑制能力。22. 電感式自感傳感器結構類型有：變間隙式 、變截面式和螺線管式 。23. 通常壓電陶瓷材料的壓電常數比石英的壓電常數大 （選“大”或“小”）。24.

18、壓電式傳感器的工作原理是基于某些電介質材料的壓電效應。它是典型的自發電式傳感器。上海開放大學松江分校期末復習資料1225. 熱電偶的熱電勢由溫差電勢和 接觸電勢 兩部分電勢組成,實際應用其冷端溫度應保持在零度，否則要進行冷端溫度補償。四、簡答題（考3題，一共18分）1.霍爾效應雷爾效應:金厲或半導俯I片兩制8以控制電流！準與需片垂宜方向上施加磁虐應強 發為場邸么筈唾直于電JftM場方向的博片的另商轉令產生電動那S山的大小 正比于務制電流f利璉勵$強度B拯一現象稱為毅爾效應.上海開放大學松江分校期末復習資料132.壓電效應壓電效應:某些晶依占沿看一毎方向受列外力作用時M部會產生極化現象J司時在

19、某兩個表面上產生大小相警符號相反的電荷占外力去掉后申又恢復劃不帶電狀贏諮作用力 方向改變時掩荷的槻性也隨著改變血體受力所產左的電荷雖與外力的大小成正比.這種現 彖叫壓電她3.渦流效應料械效應當一塊金朋坤體披5S帕變北的痕場中粵休內就會產出鵬應電.蠱,這種觀 刪水屮洲那祥柄怵內軸圈腦議稱之為血冊郵汛笛種財就辦硼渝敷氛4.熱電效應兩種不同的導體或半導體 A 和 B 組成一個回路，其兩端相互連接，只要兩結點 處的溫度不同，一端溫度為 T，另一端溫度為 T0，則賄賂中就有電流產生，即 回路中存在電動勢，成為熱電勢，這種現象稱為熱電效應。5.壓阻效應沿著一塊半導體某一軸向施加一定的應力時，除了產生一定的

20、應變外，材料 的電阻率也要發生變化，這種現象稱為半導體的壓阻效應。6.應變效應導體或半導體材料在外界里的作用下，會產生機械變形，其電阻值也將隨著發生變化，這種現象稱為應變效應。7什么是傳感器？畫出其組成框圖并介紹各個環節的功能。答棒感器是一種以一定的精確度把被測量轉換成與之有確定關系的、便于精確赴理的另 外一種量的測量裝置或系統。傳感器一般由敏感元杵、轉換元件.轉換電路三部分組成。敏感元件直接感受被測，井 輸岀與被測量成確定關系的某一種量扌轉換元件把敏感元件的輸出最轉換成電路罷量（電阻、 電容、電感卄轉換電路將轉換元件輸出的電路參數轉換成電量輸出滬上海開放大學松江分校期末復習資料14BM塑蟲力

21、檔樓器結構圖I彈簧管23、4一鐵芯5.Q-線圈丁一調節螺釘答:線圈和桁鐵構成差動變氣隙自感式電感傳感器,當壓力P發生變化時,彈竇骨I的自 由端產生位移，使銜鐵2產生移動;使兩差動線圈5和6的電感值一個增加，一個減少*銜鐵 位移的大小決定傳感器輸出信號的大小，銜鐵移動的方向抉定輸出信號的相位,傳感蠱輸出信 號的大小和相位與兩差動8.如圖所示是超聲波液位計的原理圖， 簡述其工作原理答:如圖所示是自發自收單換能器方式，換能器安裝在最髙液位之上的空氣或氣體中申超聲換能養發出的超擊脈沖在氣體中從換能器傳至蔽面反射 后再從液面返回同一換能器而被接收丄n換能器 至磯面的垂直距離為 J 從發到收經過的時間為人

22、 凰聲波在氣體中的傳播速雯為則嚴為9.如圖所示是型壓力傳感器的結構原理圖。彈簧管 1 的自由端與差動式電感傳 感器的銜鐵 2 相連，銜鐵 2 位于傳感器兩差動線圈 5 和 6 的中間位置。試介紹其 工作原理。傳感器組成框圖超聲波液位計的原理圖上海開放大學松江分校期末復習資料15線圈電感值的變化、銜鐵的位置、壓力之間有一個確定的關系，由此可以測得壓力的大小上海開放大學松江分校期末復習資料1610. 畫出霍爾鉗形電流表的工作原理圖，并簡述其 工作原理。答：霍爾鉗形電流表的工作原理圖，如右圖所 示。他的結構是：鉗形電流表的探頭是用環形鐵芯 做的集束器，霍爾器件放在空隙中間。霍爾鉗形電流表測電流的工作

23、原理是：首先，由安培定律可知，在載流導體周圍會產生一正比于 該電流的磁場。 其次，霍爾元件在磁場中會產生 霍爾電勢，它的大小是：UH=KHIB。而鉗形電流表 中的霍爾靈敏度 KH以及控制電流 I 都為定值，霍 爾元件輸出的霍爾電勢與磁場成正比， 所以通過對磁場的測量便可間接測得電流 的大小。這就是霍爾鉗形電流表的工作原理11. 簡述電容式傳感器的工作原理。根據其原理，電容式傳感器可分為哪幾種類型？銀塾嫁畀巾創醪土c二好d矗栗友玆克X-勰刻0埶J引翹赳疼篦也矗額 J 間隙幾勺 3 旱菽字苗茉一多扱 協蘭交九1;剝弘葩硏咬癘絞測吱色龍婦騎逸為 電爰士 曲左化L逵沁趕剋塞式僅艇聽湖乍泳吐”電容式傳感

24、器有三種基本類型，即變面積型、變極距型和變介電常數型。12.熱電偶為什么要進行冷端溫度補償？冷端溫度補償方法有哪些？答：熱電偶傳感器的輸出電勢大小與冷端和工作端的溫差有關， 一般要保持 冷端溫度不變。實際應用中，冷端溫度會隨著環境溫度變化而變化， 這將給測量 帶來誤差，因此需要冷端溫度補償。常用的方法有：冷端恒溫法、計算修正法、儀表機械零點調整法冷和電橋補 償法*刪形電itMU：儲劇T 摘f 2訃傑心尸戰冒佃*舸尢上海開放大學松江分校期末復習資料17五、分析題（只考1題，一共12分）1.下圖是汽車進氣管道中使用的熱絲式氣體流速 （流量）儀的電橋結構示意圖。 在通有干凈且干燥氣體，截面積為 A

25、的管道中部，安裝有一根加熱到 200r左右 的細鉑絲 R1。另一根相同長度的細鉑絲 R2 安裝在與管道相通、但不受氣體流速 影響的小室中，請分析其工作原理。若氣體帶有水汽，結果會如何？熱絲式氣體流速（流量）儀的結構示意圖1進氣僭2鈾逢3支架4一與管道相通的小室（連通管道未畫出）屁一與相同的鉗絲參考答案：1）當氣體流速 v=0 時，R1 的溫度與 R2 的溫度相等，電橋處于平衡狀態。當氣 體介質自身的溫度發生波動時，R1 與 R2 同時感受到此波動，電橋仍處于平衡狀 態，所以設置 R2 是為了起到溫度補償作用。2）當氣體介質流動時，將帶走 R1 的熱量，使 R1 溫度變低，電橋不平衡，毫伏表的示

26、值與氣體流速的大小成一定的函數關系。圖中的 RP1 稱為調零電位器，RP2稱為限幅電位器。欲使毫伏表的讀數增大，應將RP2 向左調。3）如果被測氣體含有水汽，則測量得到的流量值將偏小，這是因為氣化帶走熱量。上海開放大學松江分校期末復習資料182.如圖，生產布料的車間用圖示裝置來檢測和控制布料卷取過程中的松緊和張 力的程度，請分析其檢測控制工作原理。差動變壓器式張力檢測控制系統變速傳送電動機2T 專動軸3導向擁4力翟5帶鐵 右一就碼7-卷取軽$布料9R服電動機參考答案：當卷取輥轉動太快時，布料的張力將增大，導致張力輥向上位移， 使差動變壓器的銜鐵不再處于中間位置。N21 與 N1 之間的互感量

27、M1 增加，N22與 N1 的互感量 M2 減小。因此，U21 增大，U22 減小，經相敏檢波之后的 U0 為負 值，去控制伺服電機，使它的轉速變慢，從而使張力恒定。當卷取輥轉動太慢時，布料的張力將減少，導致張力輥向下位移，使差動變 壓器的銜鐵不再處于中間位置。N22 與 N1 之間的互感量 M1 增加，N21 與 N1 的互 感量 M2 減小。因此，U22 增大，U21 減小，經相敏檢波之后的 U0 為正值，去控 制伺服電機，使它的轉速變快，從而使張力恒定。卸%-相敏檢波放器|川22込4 功率放大器上海開放大學松江分校期末復習資料193.振動式粘度計的原理示意圖如圖所示。導磁的懸臂梁 6 與鐵心 3 組成激振 器。壓電片 4 粘貼于懸臂梁上，振動板 7 固定在懸臂梁的下端，并插入到被測粘 度的粘性液體中。1分析該粘度計的工作原理；2外界溫度變化測量結果將如何變 化？參考答案：1）當勵磁線圈接到 10Hz 左右的交流激勵源 Ui 上時，電磁鐵心產生20Hz（兩倍的激勵頻率）的交變電壓，并對懸臂梁產生交變吸力。由于它的上端 被固定，所以它將帶動振動板 7 在粘性液體里來回振動。2）液體的粘性越高，對振動板的阻力就越大，振動板的振幅就越小，所以它的加速度就越小。因此質量塊 5 對壓