2006年10月试卷和答案 - 图文

2006年10月高等教育自学考试全国统一命题考试

传感器与检测技术 试卷

(课程代码2202)

一、单项选择题(本大题共12小题，每小题2分，共24分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未

选均无分。

1．属于传感器时域动态特性指标的是 【 】 A．阶跃响应 B．固有频率 C．临界频率 D．阻尼比

2．表述传感器在相同条件、长时间内，输入输出特性不发生变化之能力的评价参数是 【 】

A．工作寿命 B．稳定性 C．稳定时间 D．温度漂移 3．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是 【 】 ． A．压电式传感器 B．热电式传感器 C．光电式传感器 D．压阻式传感器 4．量程大的电容式传感器的类型是 【 】

A．容栅型 B．变介质型 C．变极距型 D．变极板面积型 5．机械阻抗的振动测试中，阻抗头的输出是 【 】

A．激振力和振动位移 B．激振力和振动加速度 C．振动位移和振动加速度 D．振动速度和振动加速度 6．在压电式加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是 【 】 A．压电元件 B．质量块 C．弹性元件 D．基体 7．温度反映了物体内部 【 】

A．电子运动剧烈的程度 B．质子运动剧烈的程度 C．原子运动剧烈的程度 D．分子运动剧烈的程度 8．下列温度传感器不属于非接触式温度传感器的是 【 】 A．亮度式温度传感器 B．全辐射式温度传感器 C．P-N结温度传感器 D．比色式温度传感器

9．在光栅位移传感器的辨别方向电路中，采用的信号相位差可取 【 】 A．0° B．90° C．180° D．360°

10．变压器隔离电路中实现信号传递的途径是 【 】 A．漏电耦合 B．电容耦合 C．磁通耦合 D．光电耦合

11．若模／数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为 【 】

A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV 12．正常人的心电图信号为 【 】

A．模拟信号 B．离散信号 C．随机信号 D．数字信号 二、填空题(本大题共12小题，每小题1分，共12分)

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请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 13．影响传感器稳定性的因素是时间和 。

14．几个传感器串联组成的检测系统的总灵敏度等于各传感器的灵敏度之 。 15．对于应变式扭矩传感器，当采用半桥测量时需要 对电刷一滑环式集流装置。 16．压电式传感器中的压电晶片既是传感器的 元件，又是传感器的转换元件。 17．应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的 。

18．半导体硅流速传感器的平面发热体与流速方向平行放置时，发热体的 端会先冷一些，以此可测

流速方向。

19．热力学温度T，与摄氏温度t的关系是 。

20．在热电偶中，热电动势的大小与两种导体材料的热端和冷端的 有关。 21．为了消除设备启、停时产生的电火花干扰，通常采用 吸收电路。

22．在传感检测系统中，常用的显示方式有模拟显示、数字显示和 显示三种。 23．自相关系数反映了原信号和将信号 后的信号之间的相关程度。

24．若瞬变信号x(t)的频谱X(f) ，则信号ax(bt)（其中a、b均为正实常数）的频谱为 。

三、问答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分)

25．什么是传感器的静态特性?试举出三个表征静态特性的指标。

26．对于电位计式位移传感器，其后接测量仪器的输入电阻对传感器的输出特性有何影响?如何减少这个影响? 27．以光电变换为基础的视觉传感器一般由哪四部分组成?

28．图示为矿灯瓦斯报警器的原理图，其中RQ为气敏元件。简述一定浓度的瓦斯引起信号灯闪光报警的原理。

29．图示为热敏电阻式湿度传感器的电路原理图，简述该传感器的工作原理及电桥调整方法。

30．简述液晶显示器(LCD)的应用特点。

四、计算题(本大题共3小题，每小题8分，共24分)

5

31．已知拉伸试件的弹性模量E=2×10MPa，泊松比?=O.3，如图a所示沿其轴向和横向粘贴四个规格相同的应变片，并按图b所示方式进行组桥。应变片的灵敏系数K=2，

(1)如何将四个应变片接入桥路才可得到最大输出?写出输出电压与试件轴向应变的关系式。

(2)若供桥电压U1=5V，测得输出电压为U0=5.2mV，求试件轴向应力。

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32．10位电阻解码网络D／A转换器在RF=3R的条件下，试回答以下问题： (1)输出电压的表达式及分辨率。

(2)当输入的数字量D=1001000001，参考电压UR=5V时的输出电压U0是多少? 33．一矩形单脉冲信号x(t)如图口所示：

(1)计算该信号的频谱，并画出其频谱图。

(2)信号y(t)(如图b)的频谱与图a的频谱有无区别?请简要说明原因。

五、应用题（本大题共2小题，每小题8分，共16分)

34．某转速传感器的结构如图所示，励磁线圈W1和输出线圈W2绕在铁芯1上，十字轮2与被测轴相连，其转速n(r

／min)即为被测轴转速。十字轮由铁磁材料制成。

(1)请说明该传感器在励磁线圈施加直流电压时的工作原理。 (2)给出输出信号e0的频率f与被测轴转速n的关系。

(3)当励磁线圈施加电压ei分别是直流和交流时，其输出信号e0的波形有何区别? 为什么?

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35．图示为热电阻电桥式测量电路，测温范围是0～100℃，其中：

R1＝10（1＋0.04t）k?为感温热电阻，R0为常值电阻，R0＝10k?，E=6V为工作电压，M、N两点间的电位差为输出电压。问

(1)如果0℃时的电路输出电压为1V，常值电阻Rs应取多少? (2)计算该测温电路在测温范围O～100℃的平均灵敏度。

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