机电一体化技术专业《传感器与检测技术》习题集

安徽工业职业技术学院电气工程系机电一体化技术专业

《传感器与检测技术》习题集

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一、单项选择题

1、 某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力

表的精度等级应定为（）级。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

2、 另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，

应购买（）级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

3、 某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发

现均缺少约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（）。

A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级

4、 在选购线性仪表时，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（）左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

5、 用某万用表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，

该误差属于（）。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

6、 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（）。

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

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7、 有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现

的最大绝对误差为（）。

A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃

8、 有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，当示值为20℃

时的示值相对误差为（）。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％

9、 欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，

问：若选用量程为250V电压表，其精度应选（）级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0

10、电子秤中所使用的应变片应选择（）应变片.

A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 11、为提高集成度，测量气体压力应选择（）。

A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 12、一次性、几百个应力试验测点应选择（）应变片。

A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 13、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择（）

测量转换电路。

A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂 14、欲测量极微小的位移，应选择（）自感传感器。

A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式

15、希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1mm左右，应选

择（）自感传感器为宜。

A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式

16、希望线性范围为±1mm，应选择线圈骨架长度为（）左右的螺线管式自

感传感器或差动变压器。

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A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm 17、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（）。

A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力

18、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了（）。

A. 提高灵敏度 B. 将输出的交流信号转换成直流信号 C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度 19、希望远距离传送信号，应选用具有（）输出的标准变送器。

A. 0~2V B.1~5V C.0~10mA D.4~20mA

20、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为（）。

A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHzD. 100kHz~2MHz

21、而用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源

频率通常约为（）。

A. 50~100Hz B. 1~10kHz C.10~50kHzD. 100kHz~2MHz 22、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（）的靠近程度。

A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 23、电涡流探头的外壳用（）制作较为恰当。

A.不锈钢 B.塑料 C.黄铜 D.玻璃

24、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L（）。

A. 不变 B. 增大 C. 减小

25、当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，调频转换电路的输出频率

f（）。

A. 不变 B. 增大 C. 减小

26、欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为（）左右的电涡流探头。

A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm

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27、欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为（）左右的探头。

A. 0.1mm B. 5mm C. 50mm D. 500mm

28、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入（），可测得最大的电

容量。

A. 塑料薄膜 B. 干的纸 C. 湿的纸 D .玻璃薄片

29、电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的

电容传感器型式是（）。

A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式

30、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（）。

A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 31、电容式接近开关对（）的灵敏度最高。

A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料

32、自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是（）。

A. 瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t或m3 C. 瞬时流量，单位为k/g D. 累积流量，单位为kg

33、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（）。

A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应

34、蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的（）。

A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应 35、在实验室作检验标准用的压电仪表应采用（）压电材料。

A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2

36、能制成薄膜，粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应

采用（）。

A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2

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37、用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用（）。

A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2

38、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（）。

A. 人的体重 B. 车刀的压紧力

C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D. 自来水管中的水的压力 39、动态力传感器中，两片压电片多采用（）接法，可增大输出电荷量。

A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联

40、在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用（）接法，可使输

出电压达上万伏，从而产生电火花。 A. 串联 B.并联 C. 既串联又并联

41、测量人的脉搏应采用灵敏度K约为（）的PVDF压电传感器。

A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g

42、在家用电器（已包装）做跌落试验，以检查是否符合国标准时，应采用

灵敏度K为（）的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g

43、用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为

70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g（平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压（平均值，不考虑正负号）等于（）mV。

A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 100

44、用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为

70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC，试确定输入3g（平均值）加速度时，并计算此时该电荷放大器的反馈电容Cf等于（）pF。

A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 100

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45、单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的（）。

A. 压电效应 B. 逆压电效应 C. 电涡流效应 46、单晶直探头接收超声波时是利用压电晶片的（）。

A. 压电效应 B. 逆压电效应 C. 电涡流效应

47、钢板探伤时，超声波的频率多为（）。

A. 20Hz~20kHz

B. 35kHz~45kHz

C. 0.5MHz~5MHz D. 100MHz~500MHz

48、在房间中利用空气探头进行超声防盗时，超声波的频率多为（）。

A. 20Hz~20kHz B. 35kHz~45kHz C. 0.5MHz~5MHz D. 100MHz~500MHz 49、大面积钢板探伤时，耦合剂应选（）为宜。

A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊 50、机床床身探伤时，耦合剂应选（）为宜。

A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊 51、给人体做B超时，耦合剂应选（）。

A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊 52、对处于钢板深部的缺陷宜采用（）探伤。

A. 电涡流 B. 超声波 C. 测量电阻值 53、对处于钢板表面的缺陷宜采用（）探伤。

A. 电涡流 B. 超声波 C. 测量电阻值 54、属于四端元件的（）。

A. 应变片 B. 压电晶片 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻 55、公式EH=KHIBcosθ 中的角θ是指（）。

A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角

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C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角

56、磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向相反（θ=180°）时，

霍尔电势 （） ，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。 A. 绝对值相同，符号相反 B. 绝对值相同，符号相同 C. 绝对值相反，符号相同 D. 绝对值相反，符号相反 57、霍尔元件采用恒流源激励是为了（）。

A. 提高灵敏度 B. 克服温漂 C. 减小不等位电势 58、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是（）。

A. 减小激励电流 B. 减小磁感应强度 C. 使用电桥调零电位器 59、多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了（） *，其回差（迟滞）

越大，它的（） *能力就越强。(注：* 表示填写的内容相同) A .增加灵敏度 B. 减小温漂 C. 抗机械振动干扰

60、OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出

为（）。

A. 高电平 B. 低电平 C. 高阻态 D.对地饱和导通

61、正常人的体温为37°C，则此时的华氏温度及热力学温度分别约为（）。

A. 32F，100K B. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K 62、（）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。

A. 热端直径 B. 热端和冷端的温度 C. 热端和冷端的温差 D. 热电极的电导率 63、测量钢水的温度，最好选择（）热电偶。

A. R B.B C. S D. K E .E

64、测量钢退火炉的温度，最好选择（）热电偶。

A. R B.B C. S D. K E .E

65、测量汽轮机高压蒸气（200°C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选

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择（）热电偶为宜。

A. R B.B C. S D. K E .E

66、测量CPU散热片的温度应选用（）型的热电偶。

A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

67、测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用（）型的热电偶。

A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

68、测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用（）型的热电偶。

A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

69、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（）。

A. 补偿热电偶冷端热电势的损失 B. 起冷端温度补偿作用 C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D. 提高灵敏度

70、在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（），可减小测量误差。

A. 计算修正法 B. 仪表机械零点调整法 C. 冰浴法 D. 冷端补偿器法（电桥补偿法）

71、在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用（）较

为妥当。 A. 计算修正法 C. 冰浴法

B. 仪表机械零点调整法

D. 冷端补偿器法（电桥补偿法）

72、人造卫星的光电池板利用了（）。

A．光电效应 B．光化学效应 C．光热效应 D．感光效应

73、蓝光的波长比红光短 ，相同光光子数目的蓝光能量比红光 （） 。

A．长 B．短 C．大D．小 74、光敏二极管属于（）。

A．外光电效应 B．内光电效应 C．光生伏特效应 75、光电池属于（）。

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A．外光电效应 B．内光电效应 C．光生伏特效应 76、光敏二极管在测光电路中应处于（）偏置状态。

A．正向 B．反向 C．零 77、光电池通常处于（）偏置状态。

A．正向 B．反向 C．零

78、光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用（）。

A．光敏电阻 B．PIN光敏二极管C．APD光敏二极管 D．光敏三极管 79、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流（）。 A．上升 B．下降 C．不变 80、普通型硅光电池的峰值波长为（）。

A．0.8m B．8mm C．0.8μｍ D．0.8nｍ 81、普通型硅光电池的峰值波长落在（）区域。

A．可见光 B．近红外光 C．紫外光 D.远红外光 82、欲精密测量光的照度，光电池应配接（）。

A． 电压放大器 B．A/D转换器 C．电荷放大器 D．I/U转换器 83、欲测量1000℃左右的温度，应选用（）。

A．集成温度传感器 B.热电偶 C.热敏电阻D. 铂热电阻 84、欲测量-20~+80℃左右的温度，并输出数字信号，应选用（）。

A．集成温度传感器 B.热电偶 C.热敏电阻D. 铂热电阻 85、欲输出1μA/k的信号，应选用类似于（）的器件。

A．Pt100 B.AD590 C. LM45 D. MAX6675

86、PZT是利用（）的原理工作的，它是用 H 材料制作的。

A.磁致伸缩效应 B.压电效应 C. 逆压电效应 D.光电效应

87、欲测量0.01T（100Gs）左右的磁场强度及方向，应选用（）传感器。

A．电感 B.磁致伸缩 C.磁阻 D.霍尔

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88、欲测量加工罐中面粉的物位，应选用 （）。

A．固态硅压阻投入式液位传感器 B.磁致伸缩液位传感器 C.电容接近开关

D. 电感接近开关

59、光导纤维是利用光的（）原理来远距离传输信号的。

A．光的偏振 B.光的干涉C.光的散射D.光的全反射 90、光纤通信应采用（）作为光纤的光源。

A．白炽灯 B. LED C. LCD D. ILD

91、光纤水位计采用（）作为光纤的光源较为经济。

A．白炽灯 B. LED C. LCD D. ILD

92、要测量高压变压器的三相绝缘子是否过热，应选用（）。

A．热敏电阻 B数码摄像机 C.红外热像仪 D.接近开关 93、要监视储蓄所大厅的人流，应选用（）。

A．热敏电阻 B数码摄像机 C.红外热像仪 D.接近开关

94、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20mV，干扰电压亦为20mV，

则此时的信噪比为（）。

A．20dB B．1dB C．0DB D．40dB

95、调频（FM）收音机未收到电台时，喇叭发出烦人的“流水”噪声，这是（）

造成的。

A.附近存在电磁场干扰 C.机械振动干扰

B．固有噪声干扰

D．空气中的水蒸气流动干扰

96、减小放大器的输入电阻时，放大器受到的（）。

A．热干扰减小，电磁干扰也减小 B. 热干扰减小，电磁干扰增大 C．热干扰增大，电磁干扰也增大 D．热干扰增大，电磁干扰减小 97、发现某检测仪表机箱有麻电感，必须采取（）措施。

A．接地保护环B．将机箱接大地C．抗电磁干扰

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图5 电焊条药皮厚度不均匀度检测 1—电焊条芯 2—药皮 3—电涡流探头

1） 因为药皮是______（导电/不导电）材料，所以对电涡流探头不起作用。 2） 药皮越薄，电涡流探头与金属焊条的间距就越______，焊条表面的电涡

流就越______，电涡流探头线圈的等效电感量L就越______，调频式转换电路输出频率f就越______。根据f的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。

3、 图6是差动变压器式振动幅度测试传感器示意图。请分析其测量振幅的

原理，并填空。

图6 差动变压器式振幅传感器 1—振动体 2-弹簧片式悬臂梁 3—连杆

4—衔铁 5-差动变压器线圈

当振动体因振动而向左位移时，由于衔铁______性较大，所以留在原来

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位置，基本不动，所以相对于差动变压器线圈而言，相当于向______位移。N1与N21之间的互感量量M1 ______，所以U21______。而N1与N22之间的互感量量M2______，所以U22______。Uo=U21-U22，其绝对值与振动的______(幅值x /速度v /加速度a）成正比，而相位与Ui ______（同相/反相）。反之，当振动体向右位移时，衔铁向______位移，Uo与Ui ______相。

4、 人体感应式接近开关原理图如图7所示，图8为鉴频器的输入输出特性

曲线。请分析该原理图并填空。

图7 人体感应式接近开关原理图

图8 鉴频器的输入/输出特性曲线

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1） 地电位的人体与金属板构成空间分布电容Cx，Cx与微调电容C0从高频

等效电路来看，两者之间构成______联。V1、L1、C0、Cx等元件构成

了____________电路，f = ____________ ，f略高于f0。当人手未靠近金属板时，Cx最______（大/小），检测系统处于待命状态。

2） 当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容Cx变______，因此高频变压

器T的二次侧的输出频率f变______（高/低）。

3） 从图8可以看出，当f低于f0时，U01______于UR，A2的输出U02将

变为______电平，因此VL______（亮/暗）。三端稳压器7805的输出为______伏，由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低1V左右，所以A2的输出电压约为______伏，中间继电器KA变为______状态（吸合/释放）。

4） 图中的运放未接反馈电阻，所以IC2在此电路中起______器作用；V2起

______（电压放大/电流驱动）作用；基极电阻R5起______作用；VD1起______作用，防止当V2突然截止时，产生过电压而使______击穿。 5） 通过以上分析可知，该接近开关主要用于检测_________，它的最大优点

是______________。可以将它应用到______________以及____________等场所。

5、 图9是霍尔式电流传感器的结构示意图，请分析填空。

图9 霍尔式电流传感器 a）外形图 b）内部结构

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1） 夹持在铁心中的导线电流越大，根据右手定律，产生的磁感应强度B就

越 ，霍尔元件产生的霍尔电势也就越 。因此该霍尔式电流传感器的输出电压与被测导线中的电流成 比。

2） 由于被测导线与铁心、铁心与霍尔元件之间是绝缘的，所以霍尔式电流

传感器不但能传输电流信号，而且还能起到 作用，使后续电路不受强电的影响，例如击穿、麻电等。

3） 由于霍尔元件能响应静态磁场，所以它与交流电流互感器相比，最大的

不同是能 。

4） 如果被测电流小于30A，该电流产生的磁场可能太小，可采取 措

施，使穿过霍尔元件的磁场成倍地增加（可参考电流互感器原理），以增加霍尔元件的输出电压。

5） 观察图10a的结构，被测导线是（怎样） 放入铁心中间的。 6、 某光电开关电路如图10a所示，史密特型反相器CD40106的输出特性如

图10b所示，请分析填空。

图10 光电开关

a）电路 b）74HC14（CD40106）的输入/输出特性

1） 当无光照时，VD1 (导通/截止)，I?为 ，Ui为 ，所以

Uo为 电平，约为 V，设V1的Ube=0.7V，则Ib约为

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mA，设V1的?=100，继电器K的线圈直流电阻为100?，则Ics为 mA。若K的额定工作电流为45mA，则K必定处于 (吸合/释放)状态。

2） 若光照增强，从图b可以看出，当U i （大/小）于 V 时，

史密特反相器翻转，Uo跳变为 电平，K 。 3） 设R L =10k?，此时I? 应 （大/小）于 mA。

4） 若希望在光照度很小的情况下K动作，R L应 （变大/变小），此时

应将RP往 （上/下）调。RP称为调 电位器。

5） 图中的R2起 作用，V1起 （电压/功率）放大作用，VD2

起 作用，在K突然失电时不致被继电器线圈的反向感应电动势所击穿，因此VD2又称为 二极管。

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