自动检测与转换技术答案

《自动检测与转换技术》第二版的单项选择题的参考答案 由seasonic和hwn_2008

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http://blog.sina.com.cn/s/blog_62e784e50100j8zy.html http://blog.sina.com.cn/s/blog_62e784e50100j8zy.html 第一部分 思考题与习题答案 1.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__C__级，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__B__级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

2）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__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

3）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__C__左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

4）用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz）测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于__D__。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

5）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 2.各举出两个非电量电测的例子来说明 1）静态测量； 2）动态测量； 3）直接测量； 4）间接测量； 5）接触式测量； 6）非接触式测量； 7）在线测量； 8）离线测量。

3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求： 1）该表可能出现的最大绝对误差为__A__。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃

2）当示值为20℃时的示值相对误差为__B__，100℃时的示值相对误差为__C__。

A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％

4.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__B__级。若选用量程为300V，其精度应选__C__级，若选用量程为500V的电压表，其

精度应选__C__级。

A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0

第二章 思考题与习题 答案 1. 单项选择题

1）电子秤中所使用的应变片应选择__B__应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择___D___；一次性、几百个应力试验测点应选择___A___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

2）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__C__测量转换电路。

A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂

3）在图2-22a中，热敏电阻测量转换电路调试过程的步骤是__A__。若发现毫伏表的满度值偏大，应将RP2往___G___调。 A. 先调节RP1，然后调节RP2 B. 同时调节RP1、RP2 C. 先调节RP2，然后调节RP1 D.上 E..下 F.左 G.右

4）图2-22中的Rt（热敏电阻）应选择___A___热敏电阻，图2-23中的Rt应选择 __B__热敏电阻。

A. NTC指数型 B. NTC突变型 C. PTC突变型

5）MQN气敏电阻可测量 C 的浓度，TiO2气敏电阻可测量__D__的浓

度。

A.CO２ B. N2

C. 气体打火机车间的有害气体 D. 锅炉烟道中剩余的氧气 6）湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了__B__。

A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度

7）当天气变化时，有时会发现在地下设施（例如地下室）中工作的仪器内部印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。该水珠的来源是__C__。 A. 从天花板上滴下来的

B.由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴

C. 空气的绝对湿度基本不变，但气温下降，室内的空气相对湿度接近饱和，当接触到温度比大气更低的仪器外壳时，空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴

8）在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用__D__传感器来检测。

A. 应变片 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻

第三章 思考题与习题 答案 1. 单项选择题

1）欲测量极微小的位移，应选择___A____自感传感器。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___C___

自感传感器为宜。

A. 变隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式

2）希望线性范围为±1mm，应选择线圈骨架长度为___B___左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。

A. 2mm B. 20mm C. 400mm D. 1mm

3） 螺线管式自感传感器采用差动结构是为了___B___。 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

4）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___C___。

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

5）某车间用图3-14的装置来测量直径范围为Æ10mm±1mm轴的直径误差，应选择线性范围为___B___的电感传感器为宜（当轴的直径为Æ10mm±0.0mm时，预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传感器中间位置）。

A. 10mm B. 3mm C. 1mm D. 12mm

6）希望远距离传送信号，应选用具有___D___输出的标准变送器。 A. 0~2V B.1~5V C.0~10mA D.4~20mA 2. 请将图3-2b改为差动变面积式自感传感器。

3. 差动变压器式压力传感器见图3-17a，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如图3-20所示。求：

1） 当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？

2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是___C___（线性误差小于2.5%）。 A. 0~50 B.-60~60V C.-55~55 D.-70~70

图3-20 差动变压器式压力变送器特性曲线

第四章 思考题与习题 答案 1. 单项选择题

1）欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为___D___。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___B___。

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

2） 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出___C___的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 3）电涡流探头的外壳用___B___制作较为恰当。 A.不锈钢 B.塑料 C.黄铜 D.玻璃

4）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___C___，调频转换电路的输出频率f___B___。 A. 不变 B. 增大 C. 减小

5）欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为___D___左右的电涡流探头。欲测量油管表面和细小裂纹，应选择直径为___B___左右的探

头。

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

6）用图5-12b的方法测量齿数Z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n等于___A___r/min。 A. 400 B. 3600 C. 24000 D. 60

2. 用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动，已知传感器的灵敏度为2.5mV/mm。最大线性范围（优于1%）为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧，如图4-19a所示。使用高速记录仪记录下的振动波形如图4-19b所示。问：

1）轴向振动a m sinwt的振幅a m为多少？答：振幅a m为___A___。 A. 16mm B. 32mm C. 80mm D. 40mm

2）主轴振动的基频f是多少？答：基频f是___A___Hz。 A. 50 B. 100 C. 40 D. 20 3）振动波形不是正弦波的原因有哪些？

4）为了得到较好的线性度与最大的测量范围，传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米为佳？答：安装距离为___B___。 A. 5mm B. 2.5mm C. 10mm D. 1mm

第五章 思考题与习题 答案 1．单项选择题

1）在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入___C___，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

2）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___B___。

A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式

3）在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中___B___。 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 4）利用图5-14所示的湿敏电容可以测量__B____。 A. 空气的绝对湿度 B. 空气的相对湿度 C. 空气的温度 D. 纸张的含水量 5）电容式接近开关对___D___的灵敏度最高。 A. 玻璃 B. 塑料 C. 纸 D. 鸡饲料

6）图5-22中，当储液罐中装满液体后，电容差压变送器中的膜片__A___。

A.向左弯曲 B. 向右弯曲 C.保持不动

7）自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是___B___。 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 8）在图5-23中，管道中的流体自左向右流动时，___A___。 A. p1 〉p 2 B. p1〈 p 2 C. p1 =p 2

9）管道中流体的流速越快，压力就越___B___。 A. 大 B.小 C.不变

2．图5-24是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器3的外圆壁上等间隔地套着N个不锈钢圆环,显示器采用101线LED光柱（第一线常亮，作为电源指示）。

1）该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三种原理中的哪一种？ 答：___C___。

2）被测液体应该是导电液体还是绝缘体？答：__A__。

3）分别写出该液位计的分辨率（%）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并说明如何提高此类液位计的分辨率。答：__C__。 A. 1/101 B. 1/100 C. 1/11 D .1/N

4）设当液体上升到第个N不锈钢圆环的高度时，101线LED光柱全亮。若N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线LED亮？答：__C__。

A. 101 B. 100 C. 25 D .8

第六章 思考题与习题 答案 1．单项选择题

1）将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的___C___；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___D___。

A. 应变效应 B. 电涡流效应 C.压电效应 D. 逆压电效应

2）在实验室作检验标准用的压电仪表应采用___D___压电材料；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___C___；用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用__B____。

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

3）使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量___C___。 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 4）动态力传感器中，两片压电片多采用___B___接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用___A___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

5）测量人的脉搏应采用灵敏度K约为___A___的PVDF压电传感器；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___B___的压电传感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 0.001mV/g

2．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）；答：__B__mV。

并计算此时该电荷放大器的反馈电容Cf 。答：__D__pF。 A. 441 B. 2100 C. 2.1 D. 100

3．用图6-10所示的压电式单向脉动力传感器测量一正弦变化的力，压

电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200×10^-12C/N，电荷放大器的反馈电容Cf=2000pF，测得输出电压uo=5sinwt（V）。求： 1）该压电传感器产生的总电荷Q（峰值）为多少pC？答：__A10000__pC。

2）此时作用在其上的正弦脉动力（瞬时值）为多少？答：__D50__pC。 A. 10000 B. 400 C. 200 D. 50

第七章 思考题与习题 答案

1. 单项选择题

1）人讲话时，声音从口腔沿水平方向向前方传播，则沿传播方向的空气分子___D___。

A. 从口腔附近通过振动，移动到听者的耳朵 B. 在原来的平衡位置前后振动而产生横波 C. 在原来的平衡位置上下振动而产生横波 D.在原来的平衡位置前后振动而产生纵波

2）一束频率为1MHz的超声波（纵波）在钢板中传播时，它的波长约为___C___，声速约为___E___。

A. 5.9m B. 340m C. 5.9mm D. 1.2mm E.5.9km/s F.340m/s

3）超声波频率越高，___A___。 A. 波长越短，指向角越小，方向性越好

B. 波长越长，指向角越大，方向性越好 C. 波长越短，指向角越大，方向性越好 D. 波长越短，指向角越小，方向性越差

4）超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速___A___，比在钢中的声速___B___。

A. 大 B. 小 C. 相等

5）超声波从水（密度小的介质），以45°倾斜角入射到钢（密度大的介质）中时，折射角___A___于入射角。 A. 大于 B. 小于 C. 等于

6）单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的___B___，而接收超声波时是利用压电晶片的___A___，发射在___D___，接收在___E___。 A. 压电效应 B. 逆压电效应 C. 电涡流效应 D.先 E.后 F.同时

7）钢板探伤时，超声波的频率多为___C___，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___B___。 A. 20Hz~20kHz B. 35kHz~45kHz C. 0.5MHz~5MHz D. 100MHz~500MHz

8) 大面积钢板探伤时，耦合剂应选___A___为宜；机床床身探伤时，耦合剂应选__B____为宜；给人体做B超时，耦合剂应选___C___。 A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊

9）A型探伤时，显示图象的x轴为___A___，y轴为___C___，而B型探伤时，显示图象的x轴为___B___，y轴为___D___，辉度为___C___。

A. 时间轴 B. 扫描距离 C. 反射波强度 D. 探伤的深度 E.探头移动的速度

10）在A型探伤中，F波幅度较高，与T波的距离较接近，说明___A___。 A. 缺陷横截面积较大，且较接近探测表面 B. 缺陷横截面积较大，且较接近底面 C. 缺陷横截面积较小，但较接近探测表面 D. 缺陷横截面积较小，但较接近底面

11）对处于钢板深部的缺陷宜采用___B___探伤；对处于钢板表面的缺陷宜采用___A___探伤。

A. 电涡流 B. 超声波 C. 测量电阻值

2. 在图7-12的超声波流量测量中，流体密度r=0.9t/m3，管道直径D=1m，a=45°，测得f=10Hz，求:

1) 管道横截面积A；2）流体流速V；3）体积流量q V ；质量流量q m ；答：__D__。

5)1小时的累积流量q总 。 A. 10 B. 7.85 C.25434 D. 7.07

3. 利用A型探伤仪测量某一根钢制Æ0.5m、长约数米的轴的长度，从图7-18的显示器中测得B波与T波的时间差td =1.2ms，求轴的长度。答：__C__。

A. 3.48 B. 5900 C.3.54 D. 0.0012

6. 请根据学过的知识，设计一套装在汽车上和大门上的超声波遥控开车库大门的装置。希望该装置能识别控制者的身份密码（一串32位二

进制编码，包括4位引导码、24位二进制码以及4位结束码，类似于电视遥控器发出的编码信号），并能有选择地放大超声信号，而排除汽车发动机及其它杂声的干扰（采用选频放大器）。要求： 1）画出传感器安装简图（包括汽车、大门等）。

2）分别画出超声发射器、接收器的电信号处理框图及开门电路。 3）简要说明该装置的工作原理。

4）上述编码方法最多共有多少组？答：__A__。 A. 224 B. 242 C. 232 D. 24 如何防止盗取密码？

4）该装置的原理还能用于哪些方面的检测？

第八章 思考题与习题 答案 1．单项选择题

１）属于四端元件的__C__。

A. 应变片 B. 压电晶片 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻 2）公式EH=KHIBcosθ 中的角θ是指__C__。 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 C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角

3）磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与图9-1相反（θ=180°）时，霍尔电势 A ，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

4）霍尔元件采用恒流源激励是为了__B__。

A. 提高灵敏度 B. 克服温漂 C. 减小不等位电势 5）减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是__C__。

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 6）多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了__C *__，其回差（迟滞）越大，它的__C *__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

7）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__C__。

A. 高电平 B. 低电平 C. 高阻态 D.对地饱和导通

8）为保证测量精度，图9-3中的线性霍尔IC的磁感应强度不宜超过__B__为宜。

A. 0T B. +0.10T C. +0.15T D. +100Gs

9)欲将图8-6中运放输出的双端输出信号（对地存在较高的共模电压）变成单端输出信号，应选用__C__运放电路。 A. 反相加法 B. 同相 C.减法差动 D. 积分

2．请在分析图8-8 ~ 8-15以后，说出在这几个霍尔传感器的应用实例中，哪几个只能采用线性霍尔集成电路，哪几个可以用开关型霍尔集成电路？答： 8-11、13、14 。

3．在图8-5中，当UGN3020感受的磁感应强度从零增大到多少特斯拉时输出翻转？此时第3脚为何电平？回差为多少特斯拉？相当于多少高斯（Gs）？答：__D70__。 这种特性在工业中有何实用价值？ A. 0.023 B. 0.07 C.10000 D. 70

第九章 思考题与习题 答案 1．单项选择题

1）两端密闭的弹簧管（又称波登管，见图1-5）中的气体温度升高后，气体对容器内壁的压强随之增大，弹簧管的截面趋向于圆形，截面的短轴力图伸长，长轴缩短。截面形状的改变导致弹簧管趋向伸直，一直到与压力的作用相平衡为止使弹簧管撑直，从而可用于测量温度。从微观上分析，弹簧管内部压强随温度增大的原因是____A___。 A. 气体分子的无规则运动加剧，撞击容器内壁的能量增大； B. 气体分子的直径增大； C. 气体分子之间的排斥力增大

2）正常人的体温为37°C，则此时的华氏温度约为___C___，热力学温度约为______。

A. 32F，100K B. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K 3）__C___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

4）测量钢水的温度，最好选择___A___热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择___D___热电偶；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，选择___E___热电偶为宜。 A. R B.B C. S D. K E .E

5）测量CPU散热片的温度应选用___C___型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用___A___型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用___B___型的热电偶。 A. 普通 B.铠装 C. 薄膜 D. 热电堆

6）镍铬-镍硅热电偶的分度号为___D___，铂铑13 -铂热电偶的分度号是___A___， 铂铑30 - 铂铑6热电偶的分度号是__B____。 A. R B.B C. S D. K E. E

7）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___C___。 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 8）在图9-9中，热电偶新的冷端在___C___。 A. 温度为t处 B. 温度为tn处 C. 温度为 t0处 D. 毫伏表接线端子上

9）在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用__C____，可减小测量误差；而在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用___A___较为妥当。

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）

2．在炼钢厂中，有时直接将廉价热电极（易耗品，例如镍铬、镍硅热偶丝，时间稍长即熔化）插入钢水中测量钢水温度，如图9-17所示。试说明

图9-17 用浸入式热电偶测量 熔融金属示意图

1—钢水包 2—钢熔融体 3—热电极A、B 4、7—补偿导线接线柱 5—补偿导线

6—保护管 8—毫伏表 9、10—毫伏表接线柱

1）为什么不必将工作端焊在一起？

2）要满足哪些条件才不影响测量精度？采用上述方法是利用了热电偶的什么定律？ 答： A 。

3）如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什么？ A. 中间导体定律 B. 中间温度定律 C. 欧姆定律D. 分压比定律 3．用镍铬 - 镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度t0为40°C，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.186mV，求被测点温度。答： A 。 A. 741°C B. 740°C C. 40°CD. 29.184°C

4．图9-18所示为镍铬-镍硅热电偶测温电路，热电极A、B直接焊接在钢板上（V型焊接），A'、B'为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度t1=40.0°C，冰水温度t 2=0.0°C，接线盒2的温度t3=20.0°C。

图9-18 采用补偿导线的镍铬—镍硅热电偶测温示意图

1） 当Ux=39.314mV时，计算被测点温度t x 。

2） 如果A'、B'换成铜导线，此时Ux=37.702mV，再求t x。答： B 。 3） 直接将热电极A、B焊接在钢板上，是利用了热电偶的什么定律？t x与t x ＇哪一个略大一些？如何减小这一误差？ A. 910°C B. 950°C C. 40°C D. 0°C

第十章 思考题与习题 答案

1.单项选择题

1）晒太阳取暖利用了 C ；人造卫星的光电池板利用了 A ；植物的生长利用了B 。

A．光电效应 B．光化学效应 C．光热效应 D．感光效应

2）蓝光的波长比红光 B ，相同光光子数目的蓝光能量比红光 C 。 A．长 B．短 C．大D．小（请按此格式空开一些距离） 3）光敏二极管属于 B ，光电池属于 C 。 A．外光电效应 B．内光电效应 C．光生伏特效应

4）光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态，而光电池通常处于 C 偏置状态。

A．正向 B．反向 C．零

5）光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用 C 。

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 6）温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A．上升 B．下降 C．不变

7）普通型硅光电池的峰值波长为 C ，落在 F 区域。 A．0.8m B．8mm C．0.8μｍ D．0.8nｍ D．可见光 E．近红外光 F．紫外光 G.远红外光 8）欲精密测量光的照度，光电池应配接 D 。

A． 电压放大器 B．A/D转换器 C．电荷放大器 D．I/U转换器 9）欲利用光电池为手机充电，需将数片光电池 B 起来，以提高输出电压，再将几组光电池 A 起来，以提高输出电流。 A．并联 B.串联 C.短路 D.开路

10）欲利用光电池在灯光（约200lx）下驱动液晶计算器（1.5V）工作，由图10-17 可知，必须将___C___片光电池串联起来才能正常工作。 A．2片 B.3片 C.5片 D.20片

11）超市收银台用激光扫描器检测商品的条形码是利用了图10-25中 C 的原理；用光电传感器检测复印机走纸故障（两张重叠，变厚）是利用了图10-25中 B 的原理；放电影时，利用光电元件读取影片胶片边缘“声带”的黑白宽度变化来还原声音，是利用了图10-25中 D 的原理；而洗手间红外反射式干手机又是利用了图10-25中C 的原理。 A．图a B．图b C．图c D．图d

第十一章 思考题与习题 答案 1． 单项选择题

1） 数字式位置传感器不能用于____C____的测量。 A. 机床刀具的位移B．机械手的旋转角度 Ｃ．人体步行速度 Ｄ．机床的位置控制 2）不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。 Ａ．长光栅 Ｂ．长磁栅 Ｃ．角编码器

3）绝对式位置传感器输出的信号是_____D___，增量式位置传感器输出的信号是_____C___。

Ａ．电流信号 Ｂ．电压信号 Ｃ．脉冲信号 Ｄ．二进制格雷码 4）有一只十码道绝对式角编码器，其分辨率为____B______，能分辨的最小角位移为_____E___。

Ａ．1/10 Ｂ．1/210 Ｃ．1/102 Ｄ．3.6 ° Ｅ．0.35° F． 0.01° ５）有一只1024p/r增量式角编码器，在零位脉冲之后，光敏元件连续输出10241个脉冲。则该编码器的转轴从零位开始转过了_____C____。 Ａ．10241圈 Ｂ．1/10241圈 Ｃ．10又1/1024圈 Ｄ．11圈 ６）有一只2048p/r增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了204800个脉冲。则该编码器转轴的转速为____D____。

A．204800r/min B．60´204800 r/min C．（100/30）r/min D．200 r/min

７）某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为_____A____。

A．5mm B．50mm C．4mmD．20mm

8)能将直线位移转变成角位移的机械装置是___B____。 A．丝杠-螺母 B．齿轮-齿条 C．蜗轮-蜗杆

9）光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。 A．提高信号幅度B．辩向 C．抗干扰D．作三角函数运算 10）光栅传感器利用莫尔条纹来达到____A____。 Ａ．提高光栅的分辨力 Ｂ．辩向的目的

Ｃ．使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化 Ｄ．细分的目的

11）当主光栅与指示光栅的夹角为q（rad）、主光栅与指示光栅相对移动一个栅距时，莫尔条纹移动____A____。

Ａ．一个莫尔条纹间距L Ｂ．q 个L Ｃ．1/q个L Ｄ．一个W的间距

12）磁带录音机中应采用_____A____ ；磁栅传感器中应采用_____B___。

Ａ．动态磁头 Ｂ．静态磁头 Ｃ．电涡流探头

13）容栅传感器是根据电容的_____B____工作原理来工作的。 Ａ．变极距式 Ｂ．变面积式 Ｃ．变介质式

14）粉尘较多的场合不宜采用_____A_____；直线位移测量超过1m时，为减少接长误差，不宜采用____C____。 Ａ．光栅 Ｂ．磁栅 Ｃ．容栅

15) 测量超过30m的位移量应选用____B____，属于接触式测量的

是 A 。

Ａ．光栅 Ｂ．磁栅 Ｃ．容栅 D. 光电式角编码器

2．有一直线光栅，每毫米刻线数为100线，主光栅与指示光栅的夹角q=1.8°，采用4细分技术，列式计算： 1）栅距W=_________mm；

2） 分辨力D=_________________mm；答： B 。 3） q=_____________rad；

4）莫尔条纹的宽度L=_____________ mm；答： D 。 A．10mm B．2.5mm C．0.08mmD．0.32mm

3．一透射式3600线/ 圈的圆光栅，采用四细分技术，求： 1）角节距q为多少度？或多少分？ 2）分辨力为多少度？答： C 。

3）该圆光栅数显表每产生一个脉冲，说明主光栅旋转了多少度？答： C 。

Ａ．0.1 ° Ｂ．1/3600 ° Ｃ．0.025 ° Ｄ．1/4 °

4）若测得主光栅顺时针旋转时产生加脉冲1200个，然后又测得减脉冲200个，则主光栅的角位移为多少度？

5．有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r，采用四细分技术，编码器与丝杠同轴连接，丝杠螺距t=2mm，如图11-31所示。当丝杠从图中所示的基准位置开始旋转，在0.5s时间里，光电编码器后续的细分电路共产生了4´51456个脉冲。请列式计算：

1） 丝杠共转过_________________________圈，又 度；

答：______B________圈，又 E 度；

2） 丝杠的平均转速n(r/min)为_________________________； 3） 螺母从图中所示的基准位置移动了 mm；答： G 。 4）螺母移动的平均速度v为__________________________m/s； 5）细分之前的分辨力为 度，而细分之后的分辨力为 度。答： I 。 A．100B．50 C．200D．180° Ｅ．90° F． 200mm G. 200.5mm H. 0.35° I. 0.09°

图11-31 光电编码器与丝杠的连接

1—光电角编码器 2—连轴器 3—导轨 4—轴承 5滚珠丝杠 6—工作台 7螺母（和工作台连在一起） 8—电动机

第十二章 思考题与习题 答案 1. 单项选择题

（1）PN结的温度每升高10℃，正向压降变化 D mV。 A．+20 B.-20 C.+200D.-200

（2）欲测量1000℃左右的温度，应选用 B ；欲测量-20~+80℃左右的温度，并输出数字信号，应选用 A 。

A．集成温度传感器 B.热电偶 C.热敏电阻D. 铂热电阻

（3）欲输出10mV/℃的信号，应选用类似于 C 的器件；欲输出1μA/k的信号，应选用类似于 B 的器件；欲输出SPI信号, 应选用类似

于 D 的器件。

A．Pt100 B.AD590 C. LM45 D. MAX6675

（4）PZT是利用 B 的原理工作的，它是用 H 材料制作的；GMM是利用______A 的原理工作的，它是用 E 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 E.稀土铁磁合金 F. 含镍铁磁合金 G. 高分子 H. 压电陶瓷

（5）欲测量0.01T（100Gs）左右的磁场强度及方向，应选用 D 传感器；欲测量1Gs左右的地磁场，应选择 C 传感器。 A．电感 B.磁致伸缩 C.磁阻 D.霍尔

（6）欲测量加工罐中面粉的物位，应选用 C ；欲测量10m深的水库水位应选用 A ；欲测量2m深的水池中的水位，既需要用肉眼观察，又需要输出电信号，应选用 B 。

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

（7）光导纤维是利用光的 D 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

（8）光纤通信应采用 D 作为光纤的光源；光纤水位计采用 B 作为光纤的光源较为经济。

A．白炽灯 B. LED C. LCD D. ILD

（9）要测量高压变压器的三相绝缘子是否过热，应选用 C ；要监视储蓄所大厅的人流，应选用 B 。

A．热敏电阻 B数码摄像机 C.红外热像仪 D.接近开关

5）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．提高准确度 B．加速其衰老 C．测试其各项性能指标 D．提早发现故障，提高可靠性

分析：高、低温，循环老化试验的结果能较快地暴露出有问题的仪表，并使得这一批仪表尽快进入“稳定试用期”。有的时候，还要在高温条件下，故意加上最高额定电源电压；在低温时，故意加上最低额定电源电压。这样去折腾它们，很恶劣哦！哪些不合格的仪表“泡沫”就会很快“破裂”啦！ 第二章 1．单项选择题

1）电子秤中所使用的应变片应选择______应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择______；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

分析：电子秤要求长时间地、稳定地测量物体的重量啦，应变片贵一点不要紧。一次性、几百个应力试验测点应选择便宜一点的啦。提高集成度，测量气体压力应选择半导体啦！

2）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

分析：灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，肯定不选单臂啦！

3）在图2-17a的热敏电阻体温表中，热敏电阻测量转换电路调试过程的步骤是______。若发现毫伏表的满度值偏大，应将RP2往______调。 A．先调节RP1，然后调节RP2 B．同时调节RP1、RP2 C．先调节RP2，然后调节RP1 D．上 E..下 F.左 G.右

分析：大多数仪表通常总是先调零，再调满度啦！如果倒过来，调好满度，再调零，再去看满度值，就会发现，满度值又变啦。

毫伏表的满度值偏大，应将电位器往阻值大的方向调，依据是欧姆定律！

4）图2-17的热敏电阻体温表中的Rt（热敏电阻）应选择______热敏电阻，

图2-18热电阻与继电器连接中的Rt应选择__________热敏电阻。 A．NTC指数型 B．NTC突变型 C．PTC突变型

分析：图2-17的热敏电阻体温表中的Rt（热敏电阻）应选择单片机能根据某个数学方程进行计算的热敏电阻，热电阻与继电器连接中的Rt应选择变化较突然的热敏电阻，而且要求当温度变大到某设定值时，阻值要突然变小。这个设定值要向销售商说明。

5）MQN气敏电阻可测量______的浓度，TiO2气敏电阻可测量______的浓度。

A．CO B. N2 C．气体打火机车间的有害气体 D．锅炉烟道中剩余的氧气

分析：MQN气敏电阻是用于煤气之类的可燃性气体的测量。TiO2气敏电阻是用于判断汽车的汽油在发动机里，是否完全燃烧。如果缺氧，就加大风门啦什么的。

6）湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了______。

A．提高灵敏度 B．防止产生极化、电解作用 C．减小交流电桥平衡难度

分析：记得中学时好像看到过一个实验，老师将两根电极插在水里头，通上直流电，在电极的周围会产生好多起泡泡。用试管收集起来，正极这边的气体好像是能够助燃，是不是这样忘掉了。如果通入交流电，正负极老是颠倒来，颠倒去的，气泡泡很少啦！要知道，气泡是影响导电的！

7）当天气变化时，有时会发现在地下设施（例如地下室）中工作的仪器内部印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。该水珠的来源是______。 A.．从天花板上滴下来的

B．由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴

C．空气的绝对湿度基本不变，但气温下降，室内的空气相对湿度接近饱和，当接触到温度比大气更低的仪器外壳时，空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴

分析：因为即使有盖子，盖子底下也有水，所以绝对不是从天花板上滴下来嘀！

做学生时，好像有人研究过，说选C的概率比较大。

8）在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用______传感器来检测。

A．应变片 B．热敏电阻 C．气敏电阻 D. 湿敏电阻

分析：你试试看，给女朋友什么嘀，说个假话啦什么的，你心跳加速，脸红，严重时手心出汗。当然，如果你经常撒谎，啥反应也没有。我们只能测量老实人偶尔撒谎啦。估计测谎仪对007就没有用武之地。 第三章 1．单项选择题

m左右，应选择______自感传感器为宜。?1）欲测量极微小的位移，应选择_______自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1

A．变隙式 B．变面积式 C．螺线管式

m左右，用变隙式达不到线性度要求，用变面积式，灵敏度达不到要求。?分析：线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1

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。?2）希望线性范围为

A．2mm B．20mm C．400mm D．1mm

1mm，就是说线性范围为2mm啦。线圈骨架长度通常要达到线性范围的10倍以上，才能得到整个测量范围里头是线性的，比如说0.5%吧。?分析：线性范围为

3）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

分析：螺线管式自感传感器采用差动结构后，吸力引起的振动抵消了，温度引起的热胀冷缩也抵消了。

4）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

分析：普通的二极管整流电路只能将交流电变成直流电，无法判别相位。

0.0mm时，预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传

感器中间位置）。?1mm轴的直径误差，应选择线性范围为______的电感传感器为宜（当轴的直径为φ10mm?5）某车间用图3-18的装置来测量直径范围为φ10mm

A．10mm B．3mm C．1mm D. 12mm

1mm，也就是最多变化2mm，应选择线性范围为2~4mm的传感器。选得太大了，比如说，12mm，灵敏度就变小了，价格也上去了。?1mm的轴，标称值的φ10mm不要去理睬它，可以预先调整电感传感器的安装高度，使衔铁正好处于电感传感器中间位置，φ10mm也好，φ20mm也好，都与测量没有多大关系。主要考虑轴的变化范围为?分析：直径范围为φ10mm

6）希望将信号传送到1km之外，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

分析：当然选现在最通用的电流输出型的仪表。这里的4mA是给仪表内部的集成电路用的。 第四章 1．单项选择题

1）塑料表面经常镀有一层金属镀层，以增加美观和提高耐磨性。金属镀层越薄，镀层中的电涡流也越小。欲测量金属镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为______。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．10～50kHz D．100kHz～2MHz 分析：按照电涡流哪一章一开始说的，频率好像比较高啦，好像图4-1上有。螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率好像是几千赫兹吧，书上在差动变压器那一节里头有，找找看。

2）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．金属零件 D．塑料零件

电涡流接近开关的测量对象好像是要导电性能良好的，人的手导电性一点点啦，不会产生多少电涡流。

3）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

分析：电涡流探头的外壳如果用导电的物体，外壳本身就产生电涡流了。高频电场、高频磁场就被屏蔽了。

用导磁的物体也不行啦。磁力线会在导磁体内部组成闭合回路，无法达到被测物，也就是磁屏蔽啦。

4）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______，调频转换电路的输出频率f______。 A．不变 B．增大 C．减小

分析：当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，导体的表面产生电涡流，发热，损耗了激励线圈的能量，用电表测量，可以看到激励电流

大增。原因就是激励线圈的等效阻抗下降。线圈的等效阻抗中，主要成分是感抗。

5）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。欲测量油管表面的细小裂纹，应选择直径为______左右的探头。

A．0.1mm B．5mm C．50mm D．500mm

分析：电涡流探头的直径越大，测量范围就越大；探头的线圈直径越小，分辨率就越高。

6）用图4-12b的方法测量齿数z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n等于______r/min。 A．400 B．3600 C．24000 D．60 分析：n=60f /z

7）动作滞差特性例如（图4-15）中的接近开关动作距离是______，动作滞差是______。

A．2mm B．3mm C．1mm D．5mm

分析：接近开关的动作距离是指探头从无穷远逐渐靠近被测物，直至输出状态翻转。

动作滞差是指探头再次远离被测物，状态不会马上翻转，要推后到一定的距离后，才复位。这个复位距离减去动作距离就是动作滞差。

第五章 1．单项选择题

1）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

分析：塑料薄膜、干的纸、玻璃薄片的介电常数可以查表5-1。介电常数越大，插入两块平行极板的间隙之后所引起的容量变化也越大。 水的介电常数有80之多。一张干的纸吸收了水之后，就相当于在两块平行极板的间隙中插入一片水的薄膜，这个水的薄膜越厚，对电容量的贡献就越大。所以当纸吸收空气中的水分后，容量变大，可用于测量空气的相对湿度。当然，纸的材质不稳定，厂商多用吸水的塑料薄膜代替纸来吸收空气的水分。我们看到的隐形眼镜就属于吸水性塑料。 为什么是空气的相对湿度啦？夏天有时候空气的温度很高，它所含的水分也很多，这时的空气绝对湿度很大，但由有关湿度的知识可知，这时的相对湿度并不大，并不闷热。

有时冬天虽然空气所含水分的绝对重量克数并不大，但湿度可能达到95%。这时是又冷又潮，难受。

纸张等物体吸收水分的能力是根据空气的相对湿度来决定的。相对湿度越大，被纸吸收得就越多。

相对湿度越小，被纸吸收的水分就从纸的内部蒸发出来了。

又如在无风的空间里悬挂一件湿衣服，这湿衣服是不是容易晾干，要看

空气的相对湿度。不但要看空气中的水汽的重量克数，还要看当时空气的温度。若空气中水汽密度增大至某一数值时，从空气撞回衣服的水汽质量等于从衣服跳到空气的水汽质量，衣服的水分就不再减少，也就是水分的一出一入已达到“动态平衡”(dynamic equilibrium)。 那么，什么叫做叫做空气的“相对湿度”呢？

空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值，叫做空气的“相对湿度”。空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关，而和空气中含有水汽的绝对量却无直接关系。例如，空气中所含有的水汽的压强同样等于1606.24Pa（12.79毫米汞柱）时，在炎热的夏天中午，气温约35℃，人们并不感到潮湿，因此时离水汽饱和气压还很远，物体中的水分还能够继续蒸发。而在较冷的秋天，大约15℃左右，人们却会感到潮湿，因这时的水汽压已经达到过饱和，水分不但不能蒸发，而且还要凝结成水。

2）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 分析：电子卡尺要求线性和大范围的位移测量。

3）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

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