檢測技術電氣2005(A)(DOC)

1、檢測技術電氣 2005(A)(DOC)四川農(nóng)業(yè)大學試題檢測技術試題A閉卷（）適用年級：電氣2005姓名：學號：專業(yè)年級：（注：本試題所有題目的答案均寫在試卷上?。╊}一二三四五總號分得分一：單項選擇題（ 30 分）題1234567號答案89101112131415（請將一大題的選擇題答案填在表格任課教師：康志亮本試題共11 頁第 2 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題中）1、屬于傳感器靜態(tài)特性指標的是（）A.固有頻率B.臨界頻率C.阻尼比D.重復性2、莫爾條紋的移動對被測位移量所起的作用是（）A.調(diào)制B.放大C.細分D. 降噪3、渦流式壓力傳感器利用渦流效應將壓力的變化變換成線圈的（）A.電阻變化B

2、.電容變化C.渦流變化D. 感抗變化4 、人工 視覺 系統(tǒng) 圖像 處理 中對像 素信息進 行 編碼的 作用是（）A.有效地傳輸和存儲信息B.濾去噪聲C.圖像增強D.圖像分割5、變壓器隔離電路中賴以傳遞信號的途徑是（）A.光電耦合B.磁通耦合C.漏電耦合D.電容耦合6、按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分，下列誤差不屬于系統(tǒng)誤差的是（）A）機械零件內(nèi)部應力變化所引起的變形；B）儀表本身材料，零件工藝上的缺陷；C）測量者不良讀數(shù)習慣引起的誤差；D）測試工作中使用儀表的方法不正確；7、有一壓力表，其最大的測量范圍為600 600mmH 2O，該儀表的量程為0 200 mmH 2O ，則該壓力表的最大正遷移量為任課教師

3、：康志亮本試題共11 頁第 3 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題（）A)200 mmH 2OB)400 mmH 2OC)600 mmH 2OD)1200 mmH 2O8、利用相鄰雙臂橋檢測的應變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。ǎ〢兩個橋臂都應當用大電阻值工作應變片B兩個橋臂都應當用兩個工作應變片串聯(lián)C兩個橋臂應當分別用應變量變化相反的工作應變片D兩個橋臂應當分別用應變量變化相同的工作應變片9、用下列流量計測量流量時，在流量計前后需要較長直管段長度的是（）A) 孔板B) 容積式流量計C) 渦輪流量計D) 電磁流量計10、假設傳感器測量對象的參數(shù)在轉換為電信號或者進行顯示時，轉換電路需要增加

4、額外的電源，這種傳感器稱為無源傳感器，如金屬熱電阻測溫，要測量電阻變化（即溫度）的大小，需要采用平衡電橋，而平衡電橋需要外加電源或者信號源；與之相對的另一種傳感器為有源傳感器，有源傳感器在測量時不需要外加信號源，壓電晶體測量壓力，顯示儀表直接測量壓電晶體的輸出而不再需要額外的電源。從上面的定義，推測下列檢測元件或傳感器屬于無源傳感器的是（）A) 熱電偶B)熱敏電阻C) 霍爾元件D)氧化鋯氧濃差電池11、不會影響流量系數(shù)的因素是（）A 雷諾數(shù)B 節(jié)流件開孔直徑與管道直徑之比任課教師：康志亮本試題共11 頁第 4 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題C 流量大小D 管道的粗糙程度12、紅外輻射照射在某些

5、半導體材料表面上時，半導體材料中有些電子和空穴可以從原來不導電的束縛狀態(tài)變?yōu)槟軐щ姷淖杂蔂顟B(tài)，使半導體的導電率增加，這種現(xiàn)象叫（）A) 光電效應 B)光電導現(xiàn)象 C) 熱電效應 D) 光生伏特現(xiàn)象13、下列不具有壓電特性的材料是（）A) 石英B)鈦酸鋇C)PVC 薄膜D) 霍爾片14、將一靈敏度為 0.08mV/的熱電偶與電壓表相連， 電壓表接線端為 50，若電位計上的讀書為60mV，熱電偶的工作端溫度為（）A)750B)800C)240D) 62515、固體半導體攝像元件CCD 是一種（）APN 結光電二極管電路BPNP 型晶體管集成電路CMOS 型晶體管開關集成電路DNPN 型晶體管集成電

6、路二：選擇填空題（ 20 分）電阻應變片磁敏電阻霍爾元件氣敏傳感器光電耦合器壓電傳感器電容傳感器測速發(fā)電機熱敏電阻CCD電荷耦合器壓阻式傳感器光纖傳感器磁電傳感器光電二極管差動變壓器光電晶體管磁敏晶體管電渦流傳感器光 電池超聲波傳感器任課教師：康志亮本試題共11 頁第 5 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題熱電偶紅外傳感器差壓變送器感應同步器差動變壓器熱電偶正確選擇以上傳感器填入以下空內(nèi)：1、可以進行位移測量的傳感器有、；2、可以完成溫度測量的有、；3、半導體式傳感器是、；4、光電傳感器有、5、用于壓力測量的傳感器、；6、利用物體反射進行檢測的傳感器、；7 、可用 于速 度測 量的 傳感 器有 、

7、 、；三：計算題（ 30 分）1：（ 10 分）用鎳鉻 - 鎳硅勢電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。在某時刻，從電位差計 測得熱電熱為 -0.60mv ，此時電位差計所處的環(huán)境溫度為 25，試求該時刻溫箱的溫度是多少度？鎳鉻 - 鎳硅熱電偶分度表T0123456789任課教師：康志亮本試題共11 頁第 6 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題熱電動勢 (mv)-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -1 -1 -1.2788899900107148269370-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0.1344555667709371592604-0 -0 -0

8、-0 -0 -0 -0 -0 -0 -0-.000011222330482603715+0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.000112223300482604826+0.0.0.0.0.0.0.0.0.0課教師：康志亮本試題共11 頁第 7 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題00482604826+0.0.0.0.0.1.1.1.1.1.28889900011004826048262：（ 10 分）圖示為熱電阻橋式測溫電路， 測溫范圍為 0 200，其中 Rt=10(1+0.02t)k為感溫熱電阻，為常值電阻， R0=10k ，E 為工作電壓， M、 N兩點間的電位

9、差為輸出電壓。問：(1) 如果 0時電路輸出電壓為零，常值電阻取多少？(2) 采用上述常值電阻值，如果該測溫電路的平均靈敏度達到15mV/，其工作電壓E 應取多少？任課教師：康志亮本試題共11 頁第 8 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題3、（10 分）有一個敞口容器：=1g/cm3， H=1000mm.問差壓范圍是多少mmH2O？若氣動差壓變送器輸出范圍為20100kgf/ cm 2，那么液位為40%時的氣動差壓變送器的輸出壓力？實際作用于正壓室的壓力是多大？大H差壓 變?nèi)握n教師：康志亮本試題共 11 頁 第9 頁系主任簽字：+ 四川農(nóng)業(yè)大學試題四：分析題（ 5 分）差動脈沖調(diào)寬電路也稱為差動脈

10、寬( 脈沖寬度 ) 調(diào)制電路，利用對傳感器電容的充放電使電路輸出脈沖的寬度隨傳感器電容量變化而變化。通過低通濾波器就能得到對應被測量變化的直流信號。分析該電路的工作原理。任課教師：康志亮本試題共11 頁第10 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題五、問答題（ 15 分）材料 1：熱敏電阻是由半導體材料制成，對溫度敏感的元件。它的優(yōu)點是電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，熱慣性小，響應速度快，而且分任課教師：康志亮本試題共11 頁第11 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題辨率高達 104、其缺點主要是互換性差和其電阻值隨溫度不是線性變化，而且非線性嚴重。對于這類輸入和輸出之間為非線性關系的傳感器，人們在利用這種特性

11、時總是千方百計的使其線性化，主要原因有：為使傳感器的輸出能不失真的復現(xiàn)輸入量的變化，必須使幅頻特性為常數(shù)，相頻特性是線性關系；線性化可以簡化理論分析和設計計算；傳感器的線性特性便于應用線性系統(tǒng)的疊加原理進行各種干擾因素的補償；線性化便于數(shù)據(jù)處理和標定；便于制作、安裝、調(diào)整；便于提高測量精度。對于負溫度系數(shù)（ NTC）的熱敏電阻而言，其阻值和溫度之間的關系可以表示為：(11)RTR0eTT0式中， R0是熱力學溫度 T0 對應的電阻， T0 是基準溫度（通常298.15k ）， 為熱敏電阻的材料系數(shù)。由此可見，電阻值與溫度不成正比（即線性），而是成指數(shù)關系。為了實現(xiàn)熱敏電阻溫度傳感器的輸出與溫度

12、T 成線性關系，必須進行線性化。材料 2：線性化電路的設計：由下圖可知，這是一個二極管實現(xiàn)的對數(shù)電路，輸出電壓U0與輸入電壓 Ui 成對數(shù)關系。RxUiU0I s任課教師：康志亮本試題共11 頁第12 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題其輸入輸出方程為：u0kT ln uiuT ln uiqI sRxI sRx其中 k 為玻爾茲曼常數(shù)， q 為電子電荷 ,T 為絕對溫度。 uTkT為qI常數(shù)s 為晶體管的反向飽和電流。開環(huán)式非線性特性補償根據(jù)解析法，可以求出補償環(huán)節(jié)的輸入和輸出之間的函數(shù)關系：u1f ( x)u2ku1要求 u0和 x成線性關系，即 u0sx，找到 u0和 u2的關系。那么： uu

13、0或sF(u2)2kf () u0ks請根據(jù)上述材料，回答以下問題：1、為什么要對熱敏電阻構成的溫度測量電路進行線性化，線性化后對系統(tǒng)有什么影響？2、如果采用開環(huán)式非線性特性補償，請用解析法求出補償環(huán)節(jié)的輸入輸出函數(shù)。3、用對數(shù)電路設計熱敏電阻的線性化檢測技術試題 A答案任課教師：康志亮本試題共11 頁第13 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題一：單項選擇題（30 分）題1234567號答DBDABAB案89101112131415CABCADBC二：選擇填空題（ 20 分）正確選擇以上傳感器填入以下空內(nèi)：1、可以進行位移測量的傳感器有電渦流傳感器、超聲波傳感器、感應同步器；2、可以完成溫度測量的

14、有熱敏電阻、光纖傳感器、熱電偶；3、半導體式傳感器是氣敏傳感器、熱敏電阻、CCD電荷耦合器、光電二極管；4、光電傳感器有光電晶體管、光電二極管、光電池、光電耦合器5、用于壓力測量的傳感器壓電傳感器、霍爾元件、電容傳感器；6、利用物體反射進行檢測的傳感器電渦流傳感器、超聲波傳感器；7、可用于速度測量的傳感器有測速發(fā)電機、超聲波傳感器、感應同步器；三：計算題（ 30 分）1. 解： t0=25 E(t,t0)=-0.60mv任課教師：康志亮本試題共11 頁第14 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題E(t,t0)=E(t,0)-E(t0,0)E(t,0)= E(t,t0)+ E(t0,0)查表： E(t

15、0,0)E(25,0) 1.00mvE(t,0)= E(t,t0)+ E(t0,0)=-0.60+1.00=0.40mv查表： t 10.4 2. 解：（1）在 t 0時，系統(tǒng)輸出為 0，說明系統(tǒng)此時處于平衡狀態(tài)，那么由平衡電橋知：Rs=Rt=10(1+0.02t)=10 歐姆（其中 t 0）（ 2）由題知道：UMNE×（ Rt Rs）/4系統(tǒng)靈敏度為 15mv/，則說明系統(tǒng)溫度每變化 1，系統(tǒng)輸出15mv。那么：E4 UMN/ （Rt Rs） 4×15/(10(1+0.02*1)-10)=3000mv=3V3. 解：差壓范圍為 H 1000mmH2O輸出壓力 20（ 10

16、020）× 40 52 kgf/ cm 2 作用于正壓室的實際壓力 P0 1000× 40mmH2O由于一個大氣壓為 10.33mH2O,那么：作用于正壓室的實際壓力 10.33mH2O 1000× 40 mmH2O10.73 mH2O四：分析題（ 5 分）解：當接通電源時，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Q 端及 A 點為高電平， Q 非端為低電平。 因此 A 點通過 R1 對 C1 充電，直到 F 點的電位等于參考電壓 U，比較器 A1 輸出脈沖，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉， Q 端變?yōu)榈碗娖?，?Q 非端為高電平。 此時 F 點的電平經(jīng)過 VD1 短路迅速放電至 0，同時 B 點的高

17、電平通過 R2 對 C2 充電，使 C2 兩端的電位達到 U 時，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉，周而復始，則在A，B 兩點分別輸出寬度C1、 C2 調(diào)制的矩形脈沖。其中： UAB AB=(T1-T2)U/(T1+T2)=U-U如果 R1R2，則：UAB=UA -UB=（ C1 C2） U/(C1+C2)C1 和 C2 做成差動電容，那么輸出的電壓值與兩個電容的差值成正比。五、問答題（ 15 分）解：（1）為使傳感器的輸出能不失真的復現(xiàn)輸入量的變化，必須使幅頻特性為常數(shù)，相頻特性是線性關系；線性化可以簡化理任課教師：康志亮本試題共11 頁第15 頁系主任簽字：四川農(nóng)業(yè)大學試題論分析和設計計算；傳感器的線性特性便于應用線性系統(tǒng)的疊加原理進行各種干擾因素的補償；線性化便于數(shù)據(jù)處理和標定；便于制作、安裝、調(diào)整；便于提高測量精度。（ 2）由于熱敏電阻是無源傳感器，在測量溫度時，通常采用平衡電橋進行測量，假設采用等臂電橋單臂