传感技术及应用 试卷及答案(2008年).doc

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1、课程综合考试，合计分数70分一、判断题（正确打√标记，错误打×标记，每题1分，共10分）1．（√）传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。2．（×）某位移传感器的测量量程为1mm，分辨力为0.001mm，这说明传感器的灵敏度很高，其灵敏度为0.1%。3．（×）传感器A采用最小二乘法拟合算得线性度为±0.6%，传感器B采用端点直线法算得线性度为±0.8%，则可以肯定传感器A的线性度优于传感器B。4．（×）无论何种传感器，若要提高灵敏度，必然会增加非线性误差。5．（×）幅频特性优良的传感器，其动态范围大，故可以用于高

2、精度测量。6．（×）如果电容传感器的电缆丢失了，更换另一根电缆后，可以不必对测量系统重新进行标定，也可直接使用。7．（×）压电式力传感器既可以测量静态力，也可以测量动态力。8．（√）热电偶的工作机理是导体的热电效应，而热电势的产生必须具备两个条件，即两种导体材质不同且两个节点的温度不同。9．（×）由于光敏电阻的光照特性是非线性的，因此不宜用做测量元件。但由于光敏电阻的响应时间很短，因此可以用做高速光电开关。10．（×）光纤是利用光的折射原理工作的，光纤由纤芯和包层构成，且纤芯的折射率小于包层的折射率。二、选择题（请选择一个

3、适合的答案，每小题1分，本题共10分）1．（①）车间条件下测量大型机床工作台的位移（行程为20m)，可采用：①光栅传感器；②电容传感器；③电涡流传感器。2．（②）为一个旋转式机械分度装置增加数显系统，可采用的角度传感器为：①增量式编码器；②绝对式编码器；③电容传感器。3．（①）对生产流水线上的塑料零件进行自动计数，可采用的传感器为：①光电传感器；②霍尔传感器；③电涡流传感器。4．（②）在线测量高速回转零件的主轴径向偏摆量，可采用：①差动变压器；②电涡流传感器；③压电式传感器。5．（②）下列哪类传感器具有防水功能？①电阻应变

4、式传感器；②电涡流传感器；③电容式传感器。6．（①）为了在报纸印刷的高速生产流水线上监测印刷缺陷，可以采用哪一种传感器？①面阵CCD传感器；②线阵CCD传感器；③硅光电池。7．（③）一个小型光学仪器中用于测量光斑二维位置变化（x-y）的传感器可采用：①线阵CCD传感器；②面阵CCD传感器；③PSD传感器。8．（③）绝对式编码器的码制绝大多数采用：①二进制码；②十进制码；③格雷码（循环码）。9．（②）下列电感传感器中，哪种传感器的输出特性是线性的？①变气隙型；②变面积型；③螺管型。10．（③）电容式液位传感器属于下列哪种型式

5、？①变极距型；②变面积型；③变介质型。三、简答题（共6题，只选做其中5道题，每题4分共20分）1．什么是传感器？包含哪些方面含义，传感器由哪三个部分组成？答：传感器（Transducer/Sensor）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。定义包含的意思：①传感器是测量装置，能完成检测任务；②它的输入量是某一种被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；③它的输出量是某种物理量，这种量应便于传输、转换、处理、显示等等，这种量不一定是电量，还可以是气压、光强等物理量，但主要是电物

6、理量；④输出与输入之间有确定的对应关系，且能达到一定的精度。输出量为电量的传感器，一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：将敏感元件的输出转换成一定的电路参数。有时敏感元件和转换元件的功能是由一个元件（敏感元件）实现的。基本转换电路：将敏感元件或转换元件输出的电路参数转换、调理成一定形式的电量输出。2．下图是热敏电阻的伏安特性曲线，a.请对曲线进行分析；b.用该热敏电阻测量温度时，应该利用曲线的哪一段，说明原因；c.用该热敏电阻测

7、量风速或流量时，应该利用曲线的哪一段，说明原因。答：a.将热敏电阻接上一个电流源，并在它两端测得端电压，可得到热敏电阻的伏安特性。0－a段：电流小于Ia，功耗小，电流不足以使热敏电阻发热，元件上的温度基本是环境温度。此时热敏电阻相当于一个固定电阻，电压与电流之间符合欧姆定律。a－b段：随着电流增加，热敏电阻功耗增加，导致电流加热引起热敏电阻自身温度超过环境温度（介质温度），其阻值降低，因此出现非线性正阻区，电流增长速度＞阻值减小的速度。c－d段：随着电流增加，为Im时，电压达到最大值，电流继续增加，热敏电阻本身加热更为剧烈

8、，阻值迅速减小，阻值减小的速度大于电流增加的速度，出现c－d段负阻区。b.用0－a段进行测温。电流不足以使热敏电阻发热，热敏电阻的阻值变化只与被测量的环境有关。c.用c－d段测量风速或流量，风速或流量可以使热敏电阻的热量消耗，而消耗的热量与风速或流量有关。3．理想情况下，金属应变片的输出电阻是应变的一元