機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ) 第4版 試題試卷 04第四章習題

第四章常用傳感器與敏感元件第一節(jié)傳感器定義及其分類一、選擇題1.下列屬于按傳感器工作原理分類的是(A)。A.化學型傳感器 B.應變式傳感器C.熱電式傳感器 D.壓電式傳感器2.通常傳感器包含了變換元件和(C)兩個組成部分。A.放大電路 B.數(shù)據(jù)采集電路C.敏感元件 D.濾波元件3.傳感器按其敏感的工作原理，可以分為化學型、物理型和(C)三大類。A.電子型 B.材料型C.生物型 D.薄膜型4.傳感器按被測物理量的不同，可以分為位移傳感器、力傳感器和(B)等。A.機械式傳感器 B.溫度傳感器C.電器式傳感器 D.光學式傳感器5.傳感器的兩個主要功能是：檢測和(A)。A.轉(zhuǎn)換 B.測量 C.感知 D.信號調(diào)節(jié)二、判斷題1.化學傳感器與人類的嗅覺器官類似。(錯誤)2.所有傳感器必須具有輔助能源。(錯誤)3.傳感器是能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。(正確)4.同一被測量可用不同轉(zhuǎn)換原理實現(xiàn)探測，利用不同的物理法則、化學反應或生物效應可以制作出不同工作原理的傳感器。(正確)5.傳感器可分為物理型傳感器、化學傳感器和結(jié)構(gòu)型傳感器。(錯誤)第二節(jié)電阻式傳感器原理一、選擇題1.電阻式傳感器是一種把被測量轉(zhuǎn)換為(C)的傳感器。A.電容變化 B.電量變化 C.電阻變化 D.電場變化2.電阻式傳感器按工作原理可分為變阻器式和(A)兩類。A.電阻應變式 B.熱敏式 C.光敏式 3.變阻式傳感器的缺點是容易受電阻絲(B)的限制。A.長度 B.直徑 C.材料 D.顏色4.電阻應變式傳感器可用于測量(A、B、C、D)等參數(shù)。A.應變 B.力 C.位移 D.加速度5.電阻應變式傳感器可分為金屬電阻應變片式和(B)兩類。A.有機材料應變式 B.半導體應變式 C.復合材料應變式 D.塑料應變式二、判斷題1.常用變阻式傳感器有直線位移型、角位移型和非線性型等。(正確)2.電阻應變式傳感器是將被測非電量轉(zhuǎn)變成電阻值,通過測量電阻值達到測量非電量的目的。(正確)3.變阻式傳感器僅適用于直線和轉(zhuǎn)動兩種被測量。(錯誤)4.變阻式傳感器僅適用于直線和轉(zhuǎn)動兩種被測量。(錯誤)5.相比電阻應變式傳感器，變阻式傳感器的測量精度高、動態(tài)響應好。(錯誤)第二節(jié)電容式傳感器原理一、選擇題1.根據(jù)電容式傳感器的工作原理可把電容式傳感器分為(A、B、D)類型。A.變極距型 B.變面積型 C.變長度型 D.變介質(zhì)型2.電容式傳感器按位移的形式分為(A、C)類型。A.線位移 B.面積 C.角位移 D.長度3.電容式傳感器按位移的(B)。A.動態(tài)響應高，靈敏度低 B.動態(tài)響應高，靈敏度高C.動態(tài)響應低，靈敏度低 D.動態(tài)響應低，靈敏度高4.以下關(guān)于電容式傳感器說法正確的是(C)。A.電容式傳感器不能用于非接觸測量 B.電容式傳感器測量精度不受溫度影響C.適當提高激勵電源的頻率可以減小電容式傳感器漏電阻的影響 D.以上說法都不正確5.如將變面積型電容式傳感器接成差動形式，則其靈敏度將(B)。A.保持不變 B.增大一倍 C.減小一倍 D.增大兩倍二、判斷題1.電容式傳感器不能用于非接觸測量。(錯誤)2.電容式傳感器通常用來測量交流電流。(錯誤)3.用電容式傳感器測量固體或者液體物位時，應該選用空氣介質(zhì)變間隙式。(錯誤)4.當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離增加時，將引起傳感器的靈敏度增加。(錯誤)5.電容式傳感器采用差動連接的目的是提高靈敏度。(正確)第二節(jié)電感式傳感器原理一、選擇題1.電感式傳感器由哪三部分組成：(A、B、C)。A.振蕩器 B.放大輸出電路 C.開關(guān)電路 D.激勵源2.電感式傳感器的常用測量電路不包括(C)。A.交流電橋 B.變壓器式交流電橋C.脈沖寬度調(diào)制電路 D.諧振式測量電路3.差動螺線管式電感傳感器配用的測量電路有(B)。A.直流電橋 B.變壓器式交流電橋C.差動相敏檢波電路 D.運算放大電路4.下列說法正確的是(D)。A.差動整流電路可以消除零點殘余電壓，但是不能判斷銜鐵的位置 B.差動整流電路可以判斷銜鐵的位置，但不能判斷運動的方向C.相敏檢波電路可以判斷位移的大小，但不能判斷位移的方向 D.相敏檢波電路可以判斷位移的大小，也可以判斷位移的方向5.電感式傳感器采用變壓器式交流電橋測量電路時，下列說法不正確的是(C)。A.銜鐵上、下位移時，輸出電壓相位相反 B.銜鐵上、下位移時，輸出電壓隨銜鐵的位移而變化C.根據(jù)輸出的指示可以判斷位移的方向 D.當銜鐵位移中間位置時，電橋處于平衡狀態(tài)二、判斷題1.電感式傳感器可用于非金屬測量對象。(錯誤)2.電感式傳感器按照轉(zhuǎn)換方式的不同，可分為自感式和互感式兩種。(正確)3.互感型傳感器的工作原理是利用電磁感應中的互感現(xiàn)象，將被測位移量轉(zhuǎn)換成線圈互感的變化。(正確)4.差動變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量，如用交流電壓表指示，則輸出值只能反應鐵芯位移的大小，而不能反應移動的極性。(正確)5.電感式傳感器不可以用于非接觸式測量。(錯誤)第三節(jié)磁電式傳感器原理一、選擇題1.下列不屬于霍爾元件基本特性參數(shù)的是(D)。A.控制極內(nèi)阻 B.不等位電阻C.寄生直流電動勢 D.零點殘余電壓2.磁電式傳感器測量電路中引入積分電路是為了測量(A)。A.位移 B.速度C.加速度 D.光強3.為了提高磁電式加速度傳感器的頻響范圍，一般通過下列哪種措施實現(xiàn)(D)。A.減小彈簧片的剛度 B.增加磁鐵的質(zhì)量C.減小系統(tǒng)的阻尼力 D.提高磁感應強度4.霍爾電勢與(C)成反比。A.激勵電流 B.磁感應強度C.霍爾器件寬度 D.霍爾器件長度5.制造霍爾元件的半導體材料中，目前用的較多的是鍺、銻化銦、砷化銦，原因是這些(D)。A.半導體材料的霍爾常數(shù)比金屬的大 B.半導體中電子遷移率比空穴高C.半導體材料的電子遷移率比較大 D.N型半導體材料較適宜制造靈敏度較高的霍爾元件二、判斷題1.霍爾元件的靈敏度與元件的長度和載流子的濃度有關(guān)。(錯誤)2.磁電式傳感器有溫度誤差，通常用電磁分路進行補償。(錯誤)3.磁電式傳感器是半導體傳感器，是基于電磁感應的一類傳感器。(正確)4.霍爾傳感器的靈敏度與霍爾系數(shù)成正比而與霍爾片寬度成反比。(錯誤)5.通過磁電作用將被測量轉(zhuǎn)換為電信的傳感器成為磁電式傳感器。(正確)第三節(jié)壓電式傳感器原理一、選擇題1.對石英晶體，下列說法正確的是(A)。A.沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，也沒有電荷產(chǎn)生 B.沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，但會有電荷產(chǎn)生C.沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，但沒有電荷產(chǎn)生 D.沿光軸方向施加作用力，不會產(chǎn)生壓電效應，也會有電荷產(chǎn)生2.石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應對比正確的是(B)。A.壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應明顯，穩(wěn)定性也比石英晶體好B.壓電陶瓷比石英晶體的壓電效應明顯，穩(wěn)定性不如石英晶體好C.石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應明顯，穩(wěn)定性也比壓電陶瓷好 D.石英晶體比壓電陶瓷的壓電效應明顯，穩(wěn)定性不如壓電陶瓷好3.兩個壓電元件相并聯(lián)與單片時相比說法正確的是(D)。A.并聯(lián)時輸出電壓不變，輸出電容式單片時的一半B.并聯(lián)時輸出電壓不變，電荷量增加了兩倍C.并聯(lián)時電荷量增加了兩倍，輸出電容為單片時兩倍D.并聯(lián)時電荷量增加了一倍，輸出電容為單片時的兩倍4.兩個壓電元件相串聯(lián)與單片時對比說法正確的是(A)。A.串聯(lián)時輸出電壓增大一倍，電荷量與單片時相同B.串聯(lián)時輸出電壓不變，電荷量與單片時相同C.串聯(lián)時電荷量增加了一倍，電容量不變D.串聯(lián)時電荷量增加了一倍，電容量為單片時的一半5.用于厚度測量的壓電陶瓷器件利用了(D)原理。A.磁阻效應 B.正壓電效應C.壓阻效應 D.逆壓電效應二、判斷題1.壓電式傳感器通常用來測量動態(tài)或瞬態(tài)參量。(正確)2.石英晶體在沿電軸x方向的力作用下會產(chǎn)生逆向壓電效應。(錯誤)3.石英晶體在沿機械軸y方向的力作用下會產(chǎn)生橫向壓電效應。(正確)4.壓電石英晶體表面上產(chǎn)生的電荷密度與作用在晶片上的壓力成正比。(正確)5.壓電石英傳感器比壓電陶瓷傳感器靈敏度高。(錯誤)第三節(jié)熱電式傳感器原理一、選擇題1.熱電偶可以測量(C)。A.電壓 B.壓力 C.溫度 D.熱電勢2.熱電偶的基本組成部分是(B)。A.保護管 B.熱電極 C.絕緣管 D.接線盒3.為了減小熱電偶測溫時的測量誤差，需要進行的冷端補償方法不包括(D)。A.補償導線法 B.電橋補償法 C.冷端恒溫法 D.差動放大法4.熱電偶測溫時(D)。A.需要正向電壓 B.需要反向電壓 C.正反電壓都可以 D.不需要加電壓5.溫度傳感器是一種將溫度轉(zhuǎn)換為(D)變化的裝置。A.電流 B.電阻 C.電壓 D.電量二、判斷題1.測量端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負極。(正確)2.熱電偶冷端溫度不等于20℃，但能保持恒定不變的情況，可采用修正法。(錯誤)3.采用熱電偶測溫與其他感溫元件一樣，是通過熱電偶與被測介質(zhì)之間的溫度交換。(錯誤)4.采用三線制接法可以減小引線電阻變化產(chǎn)生的測量誤差。(正確)5.用熱電阻傳感器測溫時，經(jīng)常使用的配用測量電路是直流電橋。(正確)第四節(jié)光電效應一、選擇題1.在光電效應實驗室中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的(C)。A.強度 B.照射時間 C.頻率 D.光子數(shù)目2.用頻率f的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應。下列說法正確的是(AD)。A.增大入射光的強度，光電流增大 B.減小入射光的強度，光電效應現(xiàn)象消失 C.改用頻率小于f的光照射，一定不會發(fā)生光電效應 D.改用頻率大于f的光照射，光電子的最大初動能變大3.可以被電場加速的是(B)。A.光子 B.光電子 C.X射線 D.無線電波4.關(guān)于光電效應敘述正確的是(BD)。A.金屬的逸出功與入射光的頻率成正比 B.飽和光電流與入射光強度有關(guān) C.用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能要大 D.光電效應幾乎是瞬時發(fā)生的5.關(guān)于光電效應的規(guī)律，下列說法中正確的是(BD)。A.發(fā)生光電效應時，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強度,則單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多 B.光電子的最大初動能跟入射光強度成正比 C.發(fā)生光電效應的反應時間一般都大于10-7s D.只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應才能產(chǎn)生二、判斷題1.光的波粒二象性是光與宏觀概念中的波與粒子很相似。(錯誤)2.光的波粒二象性才是對光的本性的正確認識。(正確)3.發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大。(正確)4.光子的能量由光的強度所決定。(錯誤)5.對于某種金屬，無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應。(正確)第四節(jié)光電器件一、選擇題1.熱效應較大的光是(C)。A.紫光 B.紅光 C.紅外 D.紫外2.硅光電二極管與硅光電池比較，前者(A)。A.摻雜濃度低 B.電阻率低 C.零偏工作 D.光敏面積大3.在光電倍增管中，產(chǎn)生光電效應的是(A)。A.陰極 B.陽極 C.倍增極 D.玻璃窗4.半導體中不存在(D)。A.PN結(jié) B.PIN結(jié) C.肖特基結(jié) D.光電結(jié)5.任何溫度下對任何波長的入射輻射能的吸收比都小于1，稱為(B)。A.黑體 B.灰體 C.黑洞 D.絕對黑體二、判斷題1.光源的光譜頻率分布應與光電探測器件光譜相應相匹配。(正確)2.光電倍增管的增益由外加的總電壓決定，與陽極電壓無關(guān)。(錯誤)3.光電導器件可以測量交變光照，必須加偏壓才能工作。(正確)4.光敏電阻的光電流對光照強度有一定的響應時間。(正確)5.光電倍增管所加電壓越穩(wěn)定越好，可以減少由倍增系數(shù)的波動引起的測量誤差。(正確)第四節(jié)光電傳感器一、選擇題1.下列光電器件是根據(jù)外光電效應做出的是(B)。A.光電池 B.光電管 C.光敏電阻 D.光敏二極管2.下列光電器件是根據(jù)內(nèi)光電效應做出的是(C)。A.光電管 B.光電池 C.光敏電阻 D.光敏二極管3.光敏電阻的相對靈敏度與入射光波長的關(guān)系稱為(C)。A.伏安特性 B.光照特性 C.光譜特性 D.頻率特性4.光敏電阻的特性是(C)。A.有光照時亮電阻很大 B.無光照時暗電阻很小 C.一定波長范圍的光照時亮電流很大 D.無光照時暗電流很大5.(C)構(gòu)成光電式傳感器最主要的部件。A.光源 B.光電通路 C.光電器件 D.測量電路二、判斷題1.光電傳感器一般由光源、光電通路和光電元件三部分組成。(正確)2.光電傳感器能夠?qū)⒐饬康淖兓D(zhuǎn)換為電量的變化，其基本原理就是光電效應。(正確)3.紅外傳感器是用來檢測物體紅外輻射的敏感器件。所謂紅外輻射就是紅外光，紅外光是太陽光譜的一部分，其波長范圍為10000μm。(錯誤)4.把光電池當作傳感器時，應把它看作電壓源。(錯誤)5.光敏電阻的性能好，靈敏度高，是指給定工作電壓下亮電阻大。(錯誤)第五節(jié)CCD圖像傳感器一、選擇題1.CCD由陣列形式在襯底材料上的金屬-氧化物-半導體電容器組成，具有(ABC)功能。A.光生電荷 B.積蓄電荷 C.轉(zhuǎn)移電荷 D.產(chǎn)生電信號2.CCD傳感器中的電極結(jié)構(gòu)按所加電壓的相數(shù)不可能為：(A)。A.一相 B.二相 C.三相 D.四相3.通過脈沖電壓的變化，半導體表面會形成不同存貯電子的勢阱，假如右邊產(chǎn)生更深的勢阱，左邊形成阻擋電勢勢阱，則電荷(A)作定向運動。A.自左向右 B.自右向左 C.不確定4.若CCD器件的攝像區(qū)和傳輸區(qū)未分開，則在持續(xù)光照作用下，電荷會發(fā)生重疊，在顯示器中出現(xiàn)(B)現(xiàn)象。A.銳化 B.模糊 C.亮斑 D.暗斑5.面陣型CCD圖像器件的感光單元呈二維矩陣排列，能檢測二維平面圖像。按傳輸和讀出方式可分為(ABC)。A.行傳輸 B.幀傳輸 C.行間傳輸二、判斷題1.CCD傳感器從功能上可分為線陣CCD和面陣CCD兩大類。(正確)2.CCD基本功能是電荷的轉(zhuǎn)移和電荷的存儲。(正確)3.CCD僅進行信號電荷的傳輸和存儲，不會產(chǎn)生電荷。(錯誤)4.CCD電荷耦合器件是以電壓或電流作為信號進行傳輸。(錯誤)5.CCD信號電荷的輸出方式主要分為電壓和電流兩種。(正確)第五節(jié)CMOS圖像傳感器及其應用一、選擇題1.下列描述CMOS傳感器優(yōu)點錯誤的是：(D)。A.動態(tài)范圍寬 B.功耗低 C.易于規(guī)模生產(chǎn) D.低照度好2.下列(C)不屬于CMOS成像過程中的信號。A.電壓 B.電流 C.電荷3.成像質(zhì)量比較高的是(A)圖像傳感器。A.CCD B.CMOS4.相同尺寸下，(A)圖像傳感器的分辨率高。A.CCD B.CMOS5.在象素尺寸相同的情況下，(B)傳感器的靈敏度要低。A.CCD B.CMOS二、判斷題1.CCD傳感器的速度比CMOS傳感器快。(錯誤)2.CMOS成像器件的靈敏度低，是因為像素部分面積被用來制作放大器等線路。(正確)3.根據(jù)CCD和CMOS傳感器的優(yōu)缺點，CMOS不可能超越CCD。(錯誤)4.CMOS傳感器具有成品率高、集成度高、功耗小、價格低等特點。(正確)5.CMOS采用地址訪問方式讀取，速度高。(正確)第七章測量儀器與數(shù)字接口第一節(jié)信號采集系統(tǒng)的組成原理一、選擇題1.滿足傅立葉級數(shù)收斂條件時，周期信號的平均功率(D)。A.大于各諧波分量平均功率之和 B.小于各諧波分量平均功率之和C.不等于各諧波分量平均功率之和 D.等于各諧波分量平均功率之和2.連續(xù)周期信號的頻譜有(D)。A.連續(xù)性、周期性 B.連續(xù)性、收斂性C.離散性、周期性 D.離散性、收斂性3.過采樣的好處包括：(ABCD)。A.簡化抗混疊濾波器的設(shè)計要求 B.提高系統(tǒng)信噪比C.減少噪聲在有用信號的帶寬 D.抑制鏡像4.下列信號的分類方法不正確的是(A)：A.數(shù)字信號和離散信號 B.確定信號和隨機信號C.周期信號和非周期信號 D.因果信號和反因果信號5.根據(jù)采樣定理，最低采樣頻率必須是信號最高頻率的(2)倍。A.1 B.2 C.3 D.4二、判斷題1.信號的調(diào)理不包括放大。(錯誤)2.電流-電壓的轉(zhuǎn)換最簡單的方法是串聯(lián)精密電阻。(正確)3.A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率通常用位(bit)作為單位。(正確)4.卷積的方法之適用于線性時不變系統(tǒng)的分析。(正確)5.奇函數(shù)加上直流后，傅立葉級數(shù)仍含有正弦分量。(正確)第二節(jié)測量儀器的數(shù)字接口一、選擇題1.(D)是一種串行總線規(guī)范，它支持熱插拔，最多可連接127個設(shè)備。A.RS-232C B.IEEE1394 C.SCSI D.USB2.RS-485的邏輯0以兩線間的電壓差為(B)表示。A.-(2~6)V B.+(2~6)V C.+(5~15)V D.-(5~15)V3.下列哪種接口不屬于串行接口。(D)A.USB B.RS-232C C.RS-485 D.PCI4.GPIB總線上最多允許連接(A)個器件。A.14 B.15 C.16 D.175.測量儀器中的I/O設(shè)備一般通過I/O接口與各自的控制器連接，下列(D)不屬