自动检测与转换技术题库(含答案)

第一章 检测技术的基础知识

（本文档适合 电气工程类 专业 同学朋友们，希望能帮到你们） 一、 填空题

1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。

2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。

3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。

4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。

5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。

6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。

7、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。（因为U≥2/3Umax）

8、有一温度计，它的量程范围为0～200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为 1℃ ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 1% 。

9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将 非电量转换成与之具有一定关系的 电量 。

10、传感器一般由 敏感元件 和 转换元件 两部分组成。

11、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为 60 mv/mm 。 二、选择题

1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。

A．转换元件 B．敏感元件 C．转换电路 D．嵌入式微处理器

3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤

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2.5%，选用精度为 D 的最为合理。

A．5.0级 B．2.5级 C．2.0级 D．1.5级

4．有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测温仪表。今欲测250℃的温度，选用量程为 C 的最为合理。

A．0～1000℃ B．300～500℃ C．0～300℃ D．0～500℃

5．某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是 Ｂ 。

A．绝对误差 B．示值相对误差 C．满度相对误差 D．精度等级 6．在选购线性仪器时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 Ｃ 左右为宜。 A．3倍 B．10倍 C．1.5倍 D．0.75倍

7．用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属于 D 。用该表主流电压档测量5号电池电压，发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。

A．系统误差 B．粗大误差 C．随机误差 D．动态误差

8．重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了 Ｄ 。

A．提高精度 B．加速其衰老 C．测试其各项性能指标 D．提高可靠性能

三、计算题

1．有一温度计，它的测量范围为0~200℃，精度为0.5级，求： 1）该仪表可能出现的最大绝对误差。

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2）当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。

2．已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表，一只为0.5级,测量范围为0~500N；另一只为1.0级，测量范围为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？

第二章 电阻传感器

一、填空题

1．气泡式水平仪结构如下图所示，密封的玻璃内充入导电液体，中间保留一个小气泡。玻璃管两端各引出一根不锈电极。在玻璃管中间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。试填空。 1）

当被测平面全完水平时，气泡应处于玻璃管的中间位置，左右两侧的不锈钢电极与公共电极之间的电阻R1、R2的阻值相同。如果希望此时电桥的输出电压U0=0，则R1、R2、R3、R4应满足R1 R3= R2 R4的条件。如果实际使用中，发现仍有微小的输出电压，则应调节RP1，使U0趋向于零。 2）

当被测平面向左倾斜（左低右高）时，气泡漂向右边，R1变小，R2变大，电

桥失去平衡，增大。 3）

Ui应采用交流电源（直流/交流），目的是防止产生极化电解。

2．下图是汽车进气管道中使用的热丝式气体流速（流量）仪的结构示意图。在通有干净且干燥气体、截面积为A的管道中部，安装有一根加热到200℃左右的细铂丝R1 ( Rt1 )。另一根相同长度的细铂丝（Rt2）安装在与管道相通、但不受气体流速影响

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的小室中，请分析填空。

1)当气体流速v＝0时，Rt1的温度与Rt2的温度 相等 ，电桥处于 平衡 状态。当气体介质自身的温度发生波动时，Rt1与Rt2同时感受到此波动，电桥仍然处于 平衡 状态，所以设置Rt2是为了起到温度补偿的作用。

2)当气体介质流动时，将带走Rt1的热量，使Rt1的温度变 低 ，电桥 失去平衡 ，毫伏表的示值与气体流速的大小成一定的函数关系。图中的RP1 称为 调零 电位器，RP2称为 调满偏 电位器。

3)设管道的截面积A=0.01m2,气体流速v=2m/s，则通过该管道的气体的体积流量qV=Av=0.02 m3/s。

4)如果被测汽体含有水气，则测量得到的流量值将偏 大 （大/小），这是因为 水汽的传热系数大，带走的热量多；如果Rt1、Rt2改用铜丝，会产生 氧化 问题。 3．下图为自动吸排油烟机原理框图，请分析填空。

1)图中气敏电阻是 UL-281 类型，被测汽体浓度越高，其电阻值就越 小 。 2)气敏电阻必须使用加热电源的原因是 加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物，通常须将气敏电阻加热到 200~300 ℃左右。因此使用电池为电源、作长期监测仪表使用时，电池的消耗较 大 (大/小)。

3)当气温升高后，气敏电阻的灵敏度将 降低 (升高/降低)。所以必须设置温度补偿电

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路，使电路的输出不随气温的变化而变化。

4)比较器的参考电压UR越小，检测装置的灵敏度就越 高 。若希望灵敏度不要太高，可将RP往 右 （左/右）调节。

5)该自动吸排油烟机使用无触点的晶闸管而不用继电器来控制排气扇的原因是防止 电弧 。

6）由于即使在开启排气扇后器敏电阻的阻值也不能立即恢复正常，所以在声光报警电路，还应串接一只控制开关，以消除喇叭（喇叭/LED）继续烦人的报警。

4．热敏电阻按其温度系数可分为负温度系数热敏电阻（NTC）和正温度系数热敏电阻（PTC）两大类。

5．对于电阻应变片，最好和最常用的温度补偿方法是电桥补偿法，其中尤其以双臂工作（或称半桥差动）电桥补偿法最常见。

6．电阻应变片式压力传感器通常用测量电桥作为转换电路。 7．最常见的电阻应变片的基准电阻值为120Ω。

8．金属热电阻主要包括 铂 、 铜 和镍电阻等。半导体热敏电阻主要包括PTC、 NTC 二种类型。

9、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 突变 型热敏电阻。 10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而 增大 这一特性来测量温度的。 11、金属电阻的 应变效应 是金属电阻应变片工作的物理基础。

12、应变式传感器在外力作用下主要是 电阻率 发生变化，压阻式传感器在外力作用下主要是 压阻系数 发生变化，两者都引起 电阻值 发生变化。

13、 对于电阻应变片，最常见的温度补偿方法是 双臂半桥和全桥 补偿法。

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