武汉理工大学-现代检测理论与技术网课题目和答案

第一讲：

1、传感器是一种将特定的被测信号按照一定的规律转换为可用输出信号的装置，它主要由敏感元件和转换元件组成。

2、基本型现代检测系统一般包括传感器、信号处理、数据采集、计算机、输出显示等五部分。

3、传感器技术发展趋势及重点研究开发主要体现在高精确度、小型化、集成化、多功能化、智能化等方面。

4、检测技术的发展主要体现在①不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性②传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展③重视非接触式检测技术研究④检测系统智能化等方面。

5、一个完整的检测过程包括信息数据采集、信号处理、信号传输、信号记录、信号显示等方面。

6、现代检测系统的基本结构大致可分为智能仪器、个人仪器和自动测试系统等三类。 7、传感器按能量关系可分为能量变换型和能量控制型两类。 8、传感器按输出量可分为模拟式和数字式两类。

9、智能传感器一般具有①自校零、自标定、自矫正②自动补偿③自动采集数据。并对数据进行预处理④自动进行检测、自选量程、自寻故障⑤数据存储、记忆与信息处理功能⑥双向通讯、标准化数字输出或符号输出等功能。 第二讲：

1．仪表的精度等级是指仪表的（ ）

A．绝对误差 B．最大误差 C．相对误差 D．最大引用误差 2.属于传感器动态特性指标的是( )

A.重复性 B.线性度 C.灵敏度 D.固有频率 3.按照分类，阈值指标属于( )

A.灵敏度 B.静态指标 C.过载能力 D.量程 4.与价格成反比的指标是( )

A.可靠性 B.经济性 C.精度 D.灵敏度 5.属于传感器静态指标的是( )

A.固有频率 B.临界频率 C.阻尼比 D.重复性 6. 属于传感器动态特性指标的是( ) A.量程 B.过冲量 C.稳定性 D.线性度

7.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( )

A.线性度越好 B.迟滞越小 C.重复性越好 D.灵敏度越高 8.传感器的灵敏度越高，表示传感器( )

A.线性度越好 B.能感知的输入变化量越小 C.重复性越好 D.迟滞越小

9.传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下，利用某种( )对传感器进行标定。

A.标准元件 B.正规器件 C.标准器具 D.精度器件

10.传感器的静态指标标定是给传感器输入已知不变的( )，测量其输出。 A.标准电量 B.正规电量 C.标准非电量 D.正规非电量 11.传感器的动态标定是检验传感器的( )

A.静态性能指标 B.频率响应指标 C.动态性能指标 D.相位误差指标

12..基准器中( )精度最高。

A.国家级 B.一等级 C.二等级 D.三等级

13.在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑( )因素。

A .响应特性 B.灵敏度 C.稳定性 D.精确度

14. 某温度仪表的测温范围为200～800℃，已知测温误差小于±4℃，则该仪表的精度等级为（ ）。

A. 0.5级 B. 1.0级 C. 1.5级 D. 2.5级 DDABB DBDCCCACB

第三讲：

CCDC

第四讲：

DACA

第六讲

一．单项选择题

1.下列( )温度传感器属于接触式温度传感器 A.全辐射 B.亮度式 C.电阻式 D.半导体 2.不属于非接触式温度传感器的是( )

A.全辐射温度传感器 B.亮度式温度传感器 C.比色温度传感器 D.热电偶式温度传感器

3.下列温度传感器不属于热电偶式温度传感器的是( )

A.普通热电偶 B.铠装热电偶 C.薄膜热电偶 D.热敏电阻热电偶 4.温差电动势是在同一根导体中由于两端( )不同而产生的电动势。 A.压强 B.温度 C.电阻 D.电压

5.一般情况下，要求热敏电阻式传感器的热敏电阻( ) A.呈正弦关系 B.呈余弦关系

C.呈线性关系 D.在一定范围内呈线性关系

6.金属热电阻式温度传感器所测量的温度越高，其敏感元件中的自由电子的运动( ) A.越规则 B.越不规则 C.呈正态分布 D.呈线性分布

7.下列哪种非接触式温度传感器适用于远距离、不能直接接触的高温物体( ) A.全辐射温度传感器 B.亮度式温度传感器 C.热电偶式温度传感器 D.比色温度传感器 8.通常用热电阻式传感器测量( )

A.温度 B.密度 C.加速度 D.电阻 9.热电偶中产生热电势的条件( )

A.两热电极材料相同 B.两热电极材料不同

C.两热电极的两端温度不同 D.两热电极的两端温度相同

10.热电动势的大小，只与组成热电偶的导体材料和两接点的温度有关，而与( )无关。 A.冷端温度 B.尺寸形状 C.补偿导线 D.热源

11.随着温度的升高，陶瓷半导体电子-空穴的浓度按( )规律增加。 A.线性 B.指数 C.对数 D.阶跃

12 .热电偶热电动势由两部分组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的( )电动势。

A.内部参数 B.输入 C.温差 D.输出

CDDBD BAACB BC

三镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04mV/oC，把它放在温度为1200oC处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50oC，试求热电势大小。

第七讲：

1.光电传感器是以 为检测元件的传感器，是将 转化为 的变化，然后通过 将相应的 转化为 。

2. 光电效应以其表现形式不同，可以分为 和 。 3. 基于外光电效应原理工作的光电器件有 和 。 4. 基于光电导效应原理工作的光电器件有 。

5. 基于光生伏特效应原理工作的光电器件有 、 和 等。

6.硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个 PN结而成。 7.光电传感器的光照特性是指 。 8. 光电传感器的光谱特性是指 。

9.光电二极管和光电三极管的伏安特性是指 。 10.光电传感器的温度特性是指 。

光电器件， 非电量 ， 光量，光电器件， 光量， 电量 外光电效应和内光电效应 光电管、光电倍增管 光敏电阻

光电二极管、光电三极管、光电池 大面积

光电流与照度之间的关系 灵敏度与光波长之间的关系 光电流与反向偏压之间的关系 光电流与温度之间的关系

第二题单选题（每题3分，共36分） 1 .视觉传感器接受部的主要作用是( ) A.充分发挥传感器性能的重要作用 B.将光学图像信号转换成电信号

C.将二维图像的电信号转换为时间序列的一维信号 D.抽出有效信号

2.光导摄像管不具有的功能是( )

A.光电转换功能 B.扫描功能 C.D/A功能 D.存贮功能 3.视觉传感器扫描部的主要作用是( ) A.聚成光学图像信号

B.将光学图像信号转换为电信号

C.将二维图像信号转换为时间序列的一维信号 D.抽出有效信号

4.视觉传感器能源以( )为基础。

A.光电转换 B.图像处理技术 C.将二维转化为一维 D.抽出有效信号 5.光导摄像管是一种兼有光电转换功能和( )的真空管。 A.接受功能 B.扫描功能 C.记忆功能 D.存贮功能 6.CCD摄像元件是一种( )型晶体管开关集成电路。 A.MOS B.PD C.PN D.S 7.红外光的波长( )μm。

A.2~20 B.4000~80000 C.1500~50000 D.0~0.5 8.明亮度信息可以借助( )进行数字化。

A.D/A转换器 B.A/D转换器 C.加法器 D.积分器 9 下列选项中，属于最常见的光学式测量系统的是( )

A.光栅测量系统 B.光电显微镜 C.光学编码器 D.磁尺

10 .红外光导摄像管中，红外图像所产生的温度分布可以把靶面上感应出相应电压分布图像的物理基础是( )

A.压电效应 B.电磁感应 C.光电效应 D.热电效应

11.为了进行图像识别，应当先消除图像中的噪声和不必要的像素，这一过程称为( ) A.编码 B.压缩 C.前处理 D.后处理 12 .封装在光电隔离耦合器内部的是( ) A.两个发光二极管 B.两个光敏三极管

C.一个光敏二极管和一个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管 DCCAB AABADCD

第八讲：

1 .光纤由 、 和 组成。

2.光纤的导光能力取决于 和 ；机械强度由 保证。 3.光纤的传光原理基于光的 。

4.入射光线在纤芯和包层的界面上发生全反射，临界角应满足 。 5.光纤在光纤内全反射的最大入射角为 。 6.光纤数值孔径是指 。

7.光纤的主要参数包括 、 、 和 。 8、光纤传感器由 、 和 组成。

9. 在实际应用中，光纤的光源应满足 、 、 和 等条件。 10.常见的光探测器有 、 、 和 。

11.传光型光纤传感器与传感型光纤传感器的区别在于 。 12.光纤传感器的工作原理 。 1、纤芯，包层，护套 2、纤芯，包层，护套 3、反射机制

4、

5、

6、光纤与光源或探测器耦合时的耦合效率 7、数值孔径、色散、光线模式、传输损耗 8、光纤、光源、探测器

9、尺寸小，发光面积大、波长合适、足够亮度

10、光敏三极管、光敏二极管、光电倍增管、光电池

11、前者光纤只是传光器件，后者光纤既是传光器件也是传感器件

12、当光信号在光纤中传播时，表征光信号的特征参量（振幅、香味、偏振态、波长等）因外界因素（如温度、压力、磁场、电厂、位移等）的作用而间接或直接地发生变化

二.求光纤n1=1.46，n2=1.45的NA值；如果外部n0=1，求光纤的临界入射角。

三、光纤涡流流量计测量某管道内液体得流速，已知光纤的直径为200微米，St为0.2，当测得光纤的振动频率为1000赫兹时，求所测液体的流速。

第九讲：

1.信号调理电路的主要功能有哪些？ 2.传感器的输出信号具有哪些特点？ 3．选用放大器时，应满足哪些条件？

4.仪用放大器的特点是是什么？适合作为哪些传感器的信号调理电路？ 5.可编程增益放大器适合哪些场合？

6.隔离放大器有什么隔离措施？其隔离的目的是什么？

1.信号调理电路的主要功能:(1)将所测信号的变化范围调整到某一预定的电压或电流范围内。(2)给应变式、电感式等类型的传感器提供激励电源，构成测量电路，实现补偿、调零等功能。(3)根据信号的不同特点，可进行调制、解调、滤波及线性化处理。 2.传感器的输出信号不仅电平低、内阻大，而且往往伴有较高的共模电压。

3.选用放大器的要求：(1)输入阻抗应该远大于信号源内阻，防止因放大器的负载效应造成偏差。(2)抗共模电压干扰能力强。(3)在预定的频带宽度内有稳定准确的增益、良好的线性，输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比，从而保证放大器输出性能稳定。(4)能附加一些适应特定要求的电路。

4.仪用放大器的特点是高输入阻抗、低偏置电流、低失调和低漂移、高共模抑制比、平衡的差动输入和单端输出，放大器的增益可以由用户选择电阻来设定，容易实现程控。适合作为记录器的前置放大器、多路缓冲器、伺服误差放大器以及过程控制和数据采集系统中的信号

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