電大《傳感器與測試技術(shù)》期末題庫及答案

最新國家開放大學電大《傳感器與測試技術(shù)》期末題庫及答案

《傳感器與測試技術(shù)》題庫及答案一

一、簡答題（每題6分。共24分）

1.靜特性：

2.線性度：

3.泯流效應：

4.磁電式傳感器有何優(yōu)點？

二、選擇題（每空3分，共30分）

1.將電容量轉(zhuǎn)換成電量的電路稱作電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路，它們的種類很多，目前較常采用的有

（）、調(diào)頻電路、脈沖調(diào)寬電路和運算放大器式電路等。

A.濾波電路B.差動電路

C.屏蔽電路D.電橋電路

2.傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。動態(tài)特性好的傳感器，（）。

A.其測量的絕對誤差與儀表的滿量程之比小

B.其輸出量隨時間變化的曲線與被測量隨時間變化的曲線一致或者相近

C.其輸出量中與被測輸入量無關(guān)的不需要的變化小

D.其動態(tài)數(shù)學模型可以用線性常系數(shù)微分方程來表示

3.當聲波傳播至兩介質(zhì)的分界面，一部分能重返回原介質(zhì)，稱為反射波；另一部分能量透過介質(zhì)面,

到另一介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播，稱為（）。

A.駐波B.蘭姆波

C.折射波D.波型轉(zhuǎn)換

4.為了消除應變片的溫度誤差，可采用的溫度補償措施包括：單絲自補償法、（）和橋路補償法。

A.雙絲自補償法B.溫度補償法

C.電流補償法D.電壓補償法

5.超聲波的頻率高（可達K）9HZ）,因而（）,繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。

A.速度快B.波長短

C.波長長D.速度慢

6.在相同的電壓和相同幅值的光強度下，當入射光以不同的正弦交變頻率調(diào)制時，光敏元件輸出的

光電流J和靈敏度S隨調(diào)制頻率廠變化的關(guān)系：/=力（7）,5=/2（/）稱為（）。

A.頻率特性B.光照特性

C.光譜特性D.伏安特性

7.當超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或遇到另一種介質(zhì)，其方向不垂直于界面時，將產(chǎn)生聲波的反

射、折射及（）現(xiàn)象。

A.表面波B.蘭姆波

C.駐波D.波型轉(zhuǎn)換

8.當光敏元件加一定電壓時，光電流J與光敏元件上光照度E之間的關(guān)系，稱為（）。

A.溫度特性B.光照特性

C.光譜特性D.伏安特性

9.壓電材料開始喪失壓電特性時的溫度叫（）o

A.壓電系數(shù)B.彈性系數(shù)

C.機電耦合系數(shù)D.居里點

10.粘貼應變片做好準備工作后要進行如下工作（）o

A.涂膠一貼片一復查一接線一防護B.涂膠一接線一復查一貼片一防護

C涂膠一防護一貼片一復查一接線D.涂膠一接線一貼片一復查一防護

三、綜合題（共46分）

1.如圖所示結(jié)構(gòu)可用于轉(zhuǎn)速測量，由導磁材料制成的齒輪安裝在被測轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。簡

述其工作原理。（12分）

2.用泯流傳感器測量金屬板厚度時是否需要恒溫，為什么?（10分）

3.如圖所示是帶有等位環(huán)的平板電容器結(jié)構(gòu)原理圖，請介紹等位環(huán)的作用。（10分）

4.兩金屬應變片凡和我2阻值均為1200,靈敏系數(shù)k=2；兩應變片一受拉，另一受壓，應變均為

1000四。兩者接入直流電橋組成半橋雙臂工作電橋，電源電壓U=5V。（14分）求：（1）AR和AR/R；

（2）電橋的輸出電壓U。

試題答案及評分標準

（供參考）

一、簡答題（每題6分。共24分）

1.靜特性：指傳感器在輸入量的各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出與輸人關(guān)系，即當輸入量是常量或變

化極慢時，輸出與輸入的關(guān)系。

2.線性度：實際測試獲得靜特性曲線后，采用直線擬合的辦法來線性化，輸出輸入的校正曲線與其

擬合直線之間的最大偏差，就稱為非線性誤差或線性度。

3.渦流效應：當一塊金屬導體放置在一變化的磁場中，導體內(nèi)就會產(chǎn)生感應電流，這種電流像水中

旋渦那樣在導體內(nèi)轉(zhuǎn)圈，所以稱之為電渦流或渦流。這種現(xiàn)象就稱為渦流效應。4.磁電式傳感器有何

優(yōu)點？

磁電式傳感器直接從被測物體吸收機械能并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，輸出功率大，性能穩(wěn)定，工作不需要

電源，調(diào)整電路簡單，靈敏度較高，一般不需要高增益放大器。

二、選擇題（每空3分。共30分）

1.D2.B3.C4.A5.B

6.A7.D8.B9.D10.A

三、綜合題（共46分）

1.如圖所示結(jié)構(gòu)可用于轉(zhuǎn)速測量，由導磁材料制成的齒輪安裝在被測轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。簡

述其工作原理。（12分）

答案要點：（1）如圖所示是一種開磁路變磁通式傳感器的結(jié)構(gòu)，齒輪安裝在被測轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸一起旋

轉(zhuǎn)。當齒輪轉(zhuǎn)動時，每轉(zhuǎn)過一個齒，磁路的磁阻就變化一次，因而磁通量也變化一次，線圈中產(chǎn)生感應電

動勢。（6分）

（2）線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的變化頻率等于齒輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積，由此可測得轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。（6分）

2.用泯流傳感器測量金屬板厚度時是否需要恒溫，為什么?（10分）

答案要點：（1）導體的電阻率p隨溫度變化，在較小的溫度范圍內(nèi)導體的電阻率』D與溫度關(guān)系為線性

關(guān)系。（4分）.

（2）在其他條件不變的情況下，導體電阻率的改變可導致渦流傳感器輸出信號的變化，引起測量誤差，

所以用渦流傳感器測量金屬板厚度時需要恒溫。（6分）

3.如圖所示是帶有等位環(huán)的平板電容器結(jié)構(gòu)原理圖，請介紹等位環(huán)的作用。（10分）

答案要點：使電極2的邊緣電力線平直，兩電極間的電場基本均勻，消除和減小邊緣效應，提高電容

傳感器的靈敏度和線性度。

4.兩金屬應變片R。和R。阻值均為12012,靈敏系數(shù)忌一2；兩應變片一受拉，另一受壓，應變均為1000

/z￡o兩者接人直流電橋組成半橋雙臂工作電橋，電源電壓U—5V。（14分）

求：（1）KDinAD/D

（2）電橋的輸出電壓”

答案要點：靈敏系數(shù)

L-AD//D.\-0

右亦由0He=nnm

則AD-AAO

AD-AnAOVD-AAAOVnAn—A04A

n-nf/D_LAD\〃DJ.AD±D_AD'；傳一AAACV

《傳感器與測試技術(shù)》題庫及答案二

一、填空題（10分。每空1分）

1.干擾的來源有、和供電系統(tǒng)干擾

2.PID調(diào)節(jié)器由、和三部分組成。

3.集成運算放大器單元電路包括：輸入級、—、—和—四部分。

4.直流電動機由定子和兩大部分組成，在它們之間是

二、選擇題（20分，每小題2分）

1.集成穩(wěn)壓器7808的輸出電壓為（）。

A.8VB.一8V

C.12VD.79V

2.317為（）集成穩(wěn)壓器。

A.三端可調(diào)正電壓輸出B.固定型正電壓輸出

C.固定型負電壓輸出D.三端可調(diào)負電壓輸出

3.若希望電壓比較器在輸入小于+5V時輸出電壓為高電平，而在輸入大于+5V時輸出電壓為低電平。

則應選用（）。

A.反相端輸入差動電平檢測器B.過零比較器

C.窗口比較器D.回差電壓比較器

4.模擬電壓比較器同運算放大器的主要區(qū)別是：模擬電壓比較器中的工作于（）。

A.開環(huán)狀態(tài)B.負反饋狀態(tài)

C.深度負反饋狀態(tài)D.高電平狀態(tài)

5.單向晶閘管有三個引腳：A、K和G,其中長為（）o

A.陽極B.陰極

C.控制極D.門級

6.（）構(gòu)成的H橋電路，上下橋臂不會發(fā)生同時導通現(xiàn)象。

A.全部采用NPN型晶體管

B.采用NPN和PNP型晶體管射極跟隨器

C.采用PNP和NPN型晶體管集電極跟隨器

D.全部采用PNP型晶體管

7.運算放大器中的（）單元用于設(shè)置各級放大電路的靜態(tài)工作點。

A.輸入級B.輸出級

C.中間級D.偏置電路

8.具有制動作用的不可逆PWM變換器中，所謂制動是指（）。

A.電動機的電磁轉(zhuǎn)矩和速度方向相反

B.電動機做加速運動

C.電動機做減速運動

D.電動機驅(qū)動負載轉(zhuǎn)矩勻速運行

9.L292是一種（）芯片。

A.轉(zhuǎn)速/電壓變換器B.步進電機環(huán)形分配器

C.細分電路D.功率驅(qū)動芯片

10.LM3524實際上是一個（）變換器。

A.脈沖/電壓B.電壓/速度

C.電壓/電流D.電壓/脈沖

三、簡答題（20分。每小題5分）

1.推導圖1所示電路中正的表達式。

2.三相步進電機的工作方式有哪幾種?其中“單”、“雙”、“拍”各是什么意思?

3.單向晶閘管的關(guān)斷條件是什么？

4.就硬件方面講，產(chǎn)生SPWM控制信號的方法主要有哪幾種？

四、分析計算題（35分）

1.寫出圖2的傳遞函數(shù)。（13分）

2.分析圖3所示無制動作用的不可逆PWM變換器電路在負載電流較大時的電壓、電流波形，電

流流通路徑，以及晶體管和二極管的導通情況。（11分）

3.請說明圖4所示電路的工作原理，圖中的各元件的作用是什么？（11分）

用7805設(shè)計6.2V電源。

試題答案及評分標準

（供參考）

一、填空題（本題共10分，每空1分）

1.空間干擾（場干擾）過程通道干擾

2.比例積分微分

3.中間放大級輸出級偏置電路

4.轉(zhuǎn)子空氣隙

二、選擇題（本題共20分，每小題2分）

1.A2.A3.A4.A5.B

6.B、7.D8.A9.D10.D

三、簡答題（本題共20分。每小題5分）

1.解：根據(jù)理想運算放大器的“虛斷”和“虛短”可得

可也叫,

k=uIRI一：M

2?三相步進電機一般有單三拍、六拍及雙三拍等工作方式。''單"、“雙”、”拍，，的意思是：

“單”指定子繞組每次切換前后只有一相通電；"雙''指每次有兩相定子繞組通電；“拍，，指從一種

通電狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種通電狀態(tài)。

3?關(guān)斷條件是指晶閘管從導通到阻斷的條件。關(guān)斷條件要求流過晶閘管中的電流小于保持晶閘管導

通所需的電流，即維持電流。通常當晶閘管的陽極已加上了正電壓并導通的情況下，要減少晶閘管中的電

流有兩種辦法：一種是降低電壓，另一種是增大晶閘管回路的串聯(lián)電阻。

4.（1）采用微處理器.

（2）采用專用大規(guī)模集成電路。

（3）采用微處理器和專用大規(guī)模集成電路相結(jié)合。四、分析計算題（共35分）

1.（13分）解：不考慮符號，由答圖1可列出下面的方程

仃小=仆

D1

rr/一\一”/八?21,一.一

可得傳遞函數(shù)為

a、____________________a_________

士

2.（11分）如答圖2所示

在一個開關(guān)周期內(nèi)，當OW￡W￡。。時，％。為正，To飽和導通，電源電壓Us通過7〃1沿回路1加到

電動機電樞兩端。當￡。。W￡WT時，％。為負，T。截止，電樞失去電源電壓，經(jīng)二姆管D?沿回路2續(xù)

流。

3.（11分）解：7406是一個0C門反相器（集電極開路輸出反相器）。7406的作用是驅(qū)動LED。當單片

機的1/。端口為高電平時，反相器輸出低電平，LED發(fā)光；當單片機i/。端口為低電平時，反相器輸出

開路，沒有電流流過LED,LED熄滅。

R為限流電阻，當電源電壓為5V時，LED工作電流取10mA,限流電阻計算如下：

D/L（%十%）

式中：Vcc——電源電壓；

”——輸入端發(fā)光二極管的壓降；

Vcs---輸入信號低電平電壓；JF----發(fā)光二極管的工作電流。

五、（15分）

解：電源電路采用電阻升壓法，具體電路如下：（6分）

由電路可知輸出電壓U為:

%=VcJ就產(chǎn)Q+（L+id）R產(chǎn)（1+R曲）喘+帆

取R2=10012,則

1v.-i.P.fi9-n”

《傳感器與測試技術(shù)》題庫及答案三

一、選擇題（選擇正確的答案，將其對應的字母填入橫線上方。每空3分，共12分）

1.應變片絕緣電阻是指已粘貼的應變片的之間的電阻值。

A.覆蓋片與被測試件

B.基片與被測試件

C.引線與被測試件

D.敏感柵與被測試件

2.如圖所示的結(jié)構(gòu)由線圈、鐵芯、銜鐵三部分組成的。線圈套在鐵芯上，在鐵芯與銜鐵之間有一個

空氣隙，空氣隙厚度為芳。傳感器的運動部分與銜鐵相連。當外部作用力作用在傳感器的運動部分時，銜

鐵將會運動而產(chǎn)生位移，使空氣隙坊發(fā)生變化。這種結(jié)構(gòu)可作為傳感器用于一。

A.靜態(tài)測量

B.動態(tài)測量

C.既不能用于靜態(tài)測量，也不能用于動態(tài)測量

3.磁頭的作用是讀取磁柵上記錄信號，按讀取信號方式的不同，磁頭可分為一一磁頭和磁頭。

A.靜態(tài)B.動態(tài)C.鑒幅D.鑒相

二、簡答題（每小題5分.共20分）

4.動特性:

5.線性度:

6.塞貝克效應：

7.莫爾條紋:

三、問答題（每小題6分，共24分）

8.傳感器是由哪幾部分組成？各有何功能？

9.測定頻響函數(shù)的方法是什么？常用標準輸入信號有哪幾種？

10.磁電式傳感器有何優(yōu)點？

11.超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來分類的？

四、綜合題（共44分）

12.螺管型電感傳感器與變氣隙型電感傳感器各有何優(yōu)缺點？（14分）

13.畫出霍爾鉗形電流表的工作原理圖，并簡述其工作原理。（16分）

14.接近開關(guān)有哪些？選擇接近開關(guān)應考慮哪些因素？（14分）

試題答案及評分標準

（供參考）

一、選擇題（每空3分，共12分）

1.C2.D3.AB（順序無關(guān)）

二、簡答題（每小題5分，共20分）

4.動特性：指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。

5.線性度：實際測試獲得靜特性曲線后，采用直線擬合的辦法來線性化，輸出輸入的校正曲線與其

擬合直線之間的最大偏差，就稱為線性度（或非線性誤差）。

6.塞貝克效應：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(jié)點處的

溫度不同，一端溫度為T,另一端溫度為To,則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在電動勢，稱為熱電勢，

這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應。

7.奠爾條紋：將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對重疊在一起，并且使二者柵線有很小的交角口，

這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋。莫爾條紋是基于光的干涉效

應產(chǎn)生的。

三、問答題（每小題6分，共24分）

8.傳感器是由哪幾部分組成？各有何功能？

答：傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成。敏感元件直接感受被測量，并輸出與

被測量成確定關(guān)系的某一種量。轉(zhuǎn)換元件接受敏感元件的輸出并把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。轉(zhuǎn)換電路把轉(zhuǎn)換

元件輸出電路參數(shù)轉(zhuǎn)換成電量輸出。

9.測定頻響函數(shù)的方法是什么？常用輸入標準信號有哪幾種？

答：確定頻響函數(shù)的方法是以標準信號輸入，測出其輸出信號，從而求得需要的特性。輸入的標準信

號有正弦信號、脈沖信號和階躍信號。

10.磁電式傳感器有何優(yōu)點？

答：磁電式傳感器直接從被測物體吸收機械能并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，輸出功率大，性能穩(wěn)定，工作不

需要電源，調(diào)理電路簡單，靈敏度較高，一般不需要高增益放大器。

11.超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來分類的？

答：超聲波的波型有縱波、橫波、表面波（亦稱瑞利波）、蘭姆波。

依據(jù)超聲場中質(zhì)點的振動與聲能量傳播方向之間的關(guān)系來進行分類。

四、綜合題（共44分）

12.螺管型電感傳感器與變氣隙型電感傳感器各有何優(yōu)缺點？（14分）答案要點：

（1）變氣隙型電感傳感器靈敏度高，因而它對電路的放大倍數(shù)要求低。它的主要缺點是非線性嚴重，

為了減小非線性，量程就必須限制在較小范圍內(nèi)，通常為氣隙ao的1/5以下，同時，這種傳感器制造裝

配困難。（7分）

（2）螺管型電感傳感器的靈敏度低，但量程大，線性性較好，制造裝配方便，批量生產(chǎn)的互換性強。（7

分）

13.畫出霍爾鉗形電流表的工作原理圖，并簡述其工作原理。（16分）

答案要點：

（1）霍爾鉗形電流表的探頭是用環(huán)形鐵芯做集束器，霍爾器件放在空隙中間，由安培定律可知，在載

流導體周圍會產(chǎn)生一正比于該電流的磁場。（5分）

（2）霍爾元件在磁場中產(chǎn)生的霍爾電勢：UH—KHIB。電流表中霍爾元件的靈敏度

1

KH、控制電流I為定值，霍爾元件輸出的霍爾電勢與磁場成正比，通過對磁場的測量可間接測得電流的大

小。（5分）

14.接近開關(guān)有哪些？選擇接近開關(guān)應考慮哪些因素？（14分）答案要點：

（D接近開關(guān)有渦流式、電容式、霍爾式、光電式、熱釋電式，以及利用多普勒效應制成的超聲波、

微波接近開關(guān)。（6分）

（2）選擇接近開關(guān)應考慮應用對象、重復定位精度、開關(guān)頻率、負載接法、動作差程、以及工作電壓

范圍、負載電流大小、工作溫度范圍、動作距離、通態(tài)壓降、以及斷態(tài)漏流等。（8分）

《傳感器與測試技術(shù)》題庫及答案四

一、簡答題（每題6分，共24分）

1.動特性：

2.分辨力：

3.光柵：

4.標定：

二、選擇題（每空3分，共30分）

1.金屬應變片的靈敏系數(shù)比應變電阻材料本身的靈敏系數(shù)（）o

A.大B.小

C.相等

2.碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感

器。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、（）和（）三種。

A.光電式B.磁電式

C.電磁式D.感應同步器

3.在光的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面，向外發(fā)射的現(xiàn)象叫（）o

A.壓電效應B.聲光效應

C.磁電效應D.外光電效應

4.當光柵付中任一光柵沿垂直于刻線方向移動時，莫爾條紋就會沿近似（）的方向運動。當光柵

改變運動方向時，莫爾條紋也隨之改變運動方向，兩者具有相對應的關(guān)系。因此可以通過測量莫爾條紋的

運動來判別光柵的運動。

A.垂直于光柵移動方向B.平行于光柵移動

C.與光柵移動方向成45。角D.與光柵移動方向成135。角

5.應變片的選擇包括類型的選擇、材料的選用、（）和（）等。

A.測量范圍的選擇B.電源的選擇

C.阻值的選擇D.尺寸的選擇

E.精度的選擇

6.應變片絕緣電阻是指已粘貼的應變片的（）之間的電阻值。

A.覆蓋片與被測試件B.引線與被測試件

C.基片與被測試件D.敏感柵與被測試件

7.當聲波傳播至兩介質(zhì)的分界面，一部分能重返回原介質(zhì)，稱為反射波；另一部分能量透過介質(zhì)面,

到另一介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播，稱為（）。

A.駐波B.蘭姆波

C.折射波D.波型轉(zhuǎn)換

8.零位誤差是評定差動變壓器性能的重要指標之一，產(chǎn)生零位誤差的原因主要有兩個：

一是由于次級繞組兩線圈電氣參數(shù)和幾何尺寸不對稱，致使產(chǎn)生的感應電勢幅值不等，相位不同。這種情

況下，不管怎樣調(diào)整銜鐵位置也不能使零位輸出電壓調(diào)到零；二是由于（）。

A.磁性材料磁化曲線的非線性

B.溫度變化引起線圈的銅電阻值的變化，從而引起激磁電流和輸出電流的變化

C.電源幅值及頻率的不穩(wěn)定

D.骨架材料高頻損耗小，溫度膨脹系數(shù)小

三、綜合題（共46分）

1.用泯流傳感器測量金屬板厚度時需不需要恒溫，為什么？（10分）

2.如圖所示是帶有等位環(huán)的平板電容器結(jié)構(gòu)原理圖，請介紹等位環(huán)的作用。（10分）

3.只要磁通量發(fā)生變化，就有感應電動勢產(chǎn)生，說出三種產(chǎn)生感應電動勢的方法。

4.如圖所示是PSD光學三角法測距系統(tǒng)的工作原理圖，光源發(fā)出的光經(jīng)透鏡L1聚焦后

投向待測體的表面。反射光由透鏡L2聚焦到一維PSD上，形成一個光點。令透鏡L1與L2

間的中心距離為6,透鏡L2到PSD表面之間的距離（即透鏡L2的焦距）為廠，聚焦在PSD表面的光點距

離透鏡L2中心的距離為z,求待測距離D的值。（14分）

試題答案及評分標準

一、筒答題（每題6分，共24分）

1.動特性：指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。

2.分辨力：傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測出被測輸入量的最小變化值。

3.光柵：在玻璃尺或玻璃盤上類似于刻線標尺或度盤那樣，進行長刻線（一般為

10T2mm）的密集刻劃，得到黑白相間、間隔相同的細小條紋，沒有刻劃的白的地方透光，刻

劃的發(fā)黑，不透光。這就是光柵。

4.標定：在明確傳感器的輸出與輸入關(guān)系的前提下，利用某種標準器具對傳感器進行標度。

二、選擇題（每空3分，共30分）

1.B2.A、C（順序無關(guān)）3.D4.A5.C、D（順序無關(guān)）

6.B7.C8.A

三、綜合題（共46分）

1.用泯流傳感器測量金屬板厚度時需不需要恒溫，為什么？（10分）

答案要點：導體的電阻率』D隨溫度變化，在較小的溫度范圍內(nèi)導體的電阻率1D與溫度關(guān)系為線性關(guān)

系，在其他條件不變的情況下，導體電阻率的改變可導致泯流傳感器輸出信號的變化，引起測量誤差，所

以用渦流傳感器測量金屬板厚度時需要恒溫。

2.如圖所示是帶有等位環(huán)的平板電容器結(jié)構(gòu)原理圖，請介紹等位環(huán)的作用。（10分）

答案要點：使電極2的邊緣電力線平直，兩電極間的電場基本均勻，消除和減小邊緣效應，提高電容

傳感器的靈敏度和線性度。

3.只要磁通量發(fā)生變化，就有感應電動勢產(chǎn)生，說出三種產(chǎn)生感應電動勢的方法？（12分）

答案要點：（1）線圈與磁場發(fā)生相對運動；（4分）

（2）磁路中磁阻變化；（4分）

（3）恒定磁場中線圈面積變化。（4分）

4.如圖所示是PSD光學三角法測距系統(tǒng)的工作原理圖，光源發(fā)出的光經(jīng)透鏡L1聚焦后

投向待測體的表面。反射光由透鏡L2聚焦到一維PSD上，形成一個光點。令透鏡L1與L2

間的中心距離為6,透鏡L2到PSD表面之間的距離（即透鏡L2的焦距）為廠，聚焦在PSD表面的光點距

離透鏡L2中心的距離為z,求待測距離D的值。（14分）

答案要點：（1）光源發(fā)出的光經(jīng)透鏡L1聚焦后投向待測體的表面。反射光由透鏡L2聚

焦到一維PSD上，形成一個光點。（4分）

⑵只要測出PSD的光點位置坐標x的值，即可測出待測體的距離。（4分）

⑶若透鏡L1與L2間的中心距離為6,透鏡L2到PSD表面之間的距離（即透鏡L2的焦距）為廠，聚

焦在PSD表面的光點距離透鏡L2中心的距離為z,則根據(jù)相似三角形的性質(zhì)，可得出待測距離D為：

D=bf/x（6分）

《傳感器與測試技術(shù)》題庫及答案五

一、簡答題（每題6分，共24分）

1.壓阻效應：

2.莫爾條紋：

3.光柵：

4.測定頻響函數(shù)的方法有哪幾種？

二、選擇題（每空3分，共30分）

1.固態(tài)壓阻式傳感器靈敏度高（比金屬絲高50?80倍），尺寸小，橫向效應也小，滯后和蠕變都小,

因此適用于（）測量。

A.動態(tài)B.靜態(tài)

C.精確D.隨機

2.超聲波是（）的一種，即是機械振動在彈性介質(zhì)中的一種傳播過程。

A.電磁波B.縱波

C.機械波D.表面波

3.傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。動態(tài)特性好的傳感器（）。

A.其輸出量隨時間變化的曲線與被測量隨時間變化的曲線一致或者相近

B.其測量的絕對誤差與儀表的滿量程之比小

C.其輸出量中與被測輸入量無關(guān)的不需要的變化小

D.其動態(tài)數(shù)學模型可以用線性常系數(shù)微分方程來表示

4.改變電感傳感器的引線電纜后，（）o

A.不必對整個儀器重新標定

B.必須對整個儀器重新調(diào)零

C.必須對整個儀器重新標定

D.不必對整個儀器重新調(diào)零

5.超聲波的頻率高（可達109Hz）,因而（），繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。

A.速度快B.波長短

C.波長長D.速度慢

6.在光的作用下，能夠使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象叫（）。

A.聲光效應B.光生伏特效應

C.光電導效應D.熱釋電效應

7.當光敏元件加一定電壓時，如果照射在光敏元件上的是一單色光，當入射光功率不變時，光電流

隨入射光波長變化而變化的關(guān)系工=廠（心，稱為（）。在檢測中，應選擇最大靈敏度在需要測量的光譜

范圍內(nèi)的光敏元件，才有可能獲得最高靈敏度。

A.溫度特性B.光照特性

C.光譜特性D.伏安特性

8.電參量式傳感器包括電阻式、（）和（）三種基本形式。

A.電阻式B.磁電式

C.壓磁式D.電容式

E.電感式

9.為使探頭有效地向工件發(fā)射和接收超聲波，必須使探頭和工件探測面之間有良好的聲耦合，耦合

方式可分為直接接觸法和（）法。

A.液介B.氣介

C.固介D.液浸

三、綜合題（共46分）

1.為什么用應變片測量時必須采用溫度補償措施？（10分）

2.如何用磁電式傳感器測量位移和加速度？（12分）

3.什么是傳感器？畫出其組成框圖并介紹各環(huán)節(jié)的功能。（12分）

4.圖示是BYM型壓力傳感器的結(jié)構(gòu)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。（12分）

試題答案及評分標準

（供參考）

一、筒答題（每題6分，共24分）

1.壓阻效應：沿一塊半導體某一軸向施加一定應力時，除了產(chǎn)生一定應變外，材料的電阻

率也要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為半導體的壓阻效應。

2.莫爾條紋：將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對重疊在一起，并且使二者柵線有很小

的交角口，這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋。莫爾

條紋是基于光的干涉效應產(chǎn)生的。

3.光柵：在玻璃尺或玻璃盤上類似于刻線標尺或度盤那樣，進行長刻線（一般為

10-12mm）的密集刻劃，得到黑白相間、間隔相同的細小條紋，沒有刻劃的白的地方透光，刻

劃的發(fā)黑，不透光。這就是光柵。

4.測定頻響函數(shù)的方法有哪幾種？

確定頻響函數(shù)的方法是以標準信號輸入，測出其輸出信號，從而求得需要的特性。輸入的

標準信號有正弦信號、脈沖信號和階躍信號。

二、選擇題（每空3分，共30分）

1.A2.C3.A4.C.5.B

6.B7.C8.D、E（順序無關(guān)）9.D

三、綜合題（共46分）

1.為什么用應變片測量時必須采用溫度補償措施？（10分）

答案要點：粘貼到試件上的電阻應變片，除感受機械應變而產(chǎn)生電阻相對變化外，在環(huán)境

溫度變化時，也會引起電阻的相對變化，產(chǎn)生虛假應變，因此采用溫度補償措施。

2.如何用磁電式傳感器測量位移和加速度？（12分）

答案要點：當傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)和磁場的磁感應強度確定后，磁電式傳感器的感應電動勢8

與線圈相對磁場的運動速度v或面成正比，可用磁電式傳感器測量線速度和角速度，對測得的

速度進行積分或微分就可求出位移和加速度。

3.什么是傳感器？畫出其組成框圖并介紹各環(huán)節(jié)的功能。（12分）

答案要點：（1）傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換成與之有確定關(guān)系的、便于精

確處理的另外一種量的測量裝置或系統(tǒng)。（4分）

（2）傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路三部分組成。

成電量輸出。（3分）

4.圖示是BYM型壓力傳感器的結(jié)構(gòu)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。（12分）

答案要點：（1）線圈和銜鐵構(gòu)成差動變氣隙自感式電感傳感器，當壓力P發(fā)生變化時，彈

簧管1的自由端產(chǎn)生位移，使銜鐵2產(chǎn)生移動，使兩差動線圈5和6的電感值一個增加，一個

減少。（6分）

（2）銜鐵位移的大小決定傳感器輸出信號的大小，銜鐵移動的方向決定輸出信號的相位，

傳感器輸出信號的大小和相位與兩差動線圈電感值的變化、銜鐵的位置、壓力之間有一個確定

的關(guān)系，由此可以測得壓力的大小。（6分）

《傳感器與測試技術(shù)》題庫及答案六

一、選擇題（選擇正確的答案，將其對應的字母填入橫線上方。每空3分，共12分）

1.為了消除應變片的溫度誤差，可采用的溫度補償措施包括：―、―和橋路補償法等。

A.溫度補償法B.雙絲自補償法

C.電流補償法D.電壓補償法

E.單絲自補償法

2.固態(tài)壓阻式傳感器靈敏度高（比金屬絲高50?80倍），尺寸小，橫向效應也小，滯后和蠕變都小,

因此適用于—測量。

A.精確B.靜態(tài)

C.動態(tài)D.隨機

3.零位誤差是評定差動變壓器性能的重要指標之一，產(chǎn)生零位誤差的原因主要有兩個：一是由于次

級繞組兩線圈電氣參數(shù)和幾何尺寸不對稱，致使產(chǎn)生的感應電勢幅值不等，相位不同。這種情況下，不管

怎樣調(diào)整銜鐵位置也不能使零位輸出電壓調(diào)到零；二是由于—=

A.電源幅值及頻率的不穩(wěn)定

B.溫度變化引起線圈的銅電阻值的變化，從而引起激磁電流和輸出電流的變化

C.骨架材料高頻損耗小，溫度膨脹系數(shù)小

D.磁性材料磁化曲線的非線性

二、簡答題（每小題5分，共20分）

4.靜特性：

5.分辨力：

6.壓阻效應：

7.標定：

三、問答題（每小題6分，共24分）

8.傳感器是由哪幾部分組成？各有何功能？

9.熱電阻式傳感器