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练习与自测第1章检测技术的基本概念一、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，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解：C,B2 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.精度等级解：B3. 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倍解：C4. 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 。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.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差解：D,A5. 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.提高可靠性解：D6.有一温度计，它的测量范围为0200，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为 。A. 1 B. 0.5 C. 10 D. 200解：A2）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 。A. 1 B. 5 C. 1 D. 10解：C7. 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。若选用量程为300V，其精度应选 级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选 级。A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0解：B,C,C二、判断题三、简答题压力传感器测量砝码数据如下，试解释这是一种什么误差，产生这种误差的原因是什么。N(g)01.02345 正行程(mv)0 1.522.533.5 反行程(mv)00.5122.53.5迟滞误差；静态误差；传感器本身材料的缺陷造成。1. 从检测手续看，可以分为哪几种不同的检测方法？各方法的优点和缺点是什么？其应用范围场合？答：从检测手续看，可以分为直接、间接和联立法直接法：在使用仪表进行检测时，对仪表不需要经过任何运算，就能直接表示出所需要的结果。优点：简单而迅速。缺点：检测精度不容易达到很高。应用：工程上。间接法：在使用仪表进行检测时，首先对被测量有确定函数关系的几个量进行检测，然后将检测值带入函数关系式，经过计算得到所需要的结果。缺点：在检测过程中，手续较多，花费时间较长。优点：检测精度很高。应用：多用于可蹙额实验中的实验室检测。联立法：在应用仪表进行检测时，若被测的量必须经过求解联立方程组，才能得到较高的检测精度。缺点：操作手续很复杂，花费时间很长。优点：高精度。应用：科学实验及特殊场合。2.简述接触式检测系统和非接触式检测系统的定义及适用范围。答：（1）接触式检测法：将仪表的敏感元件与被测量相接触，适用于静态或运动速度缓慢的物质参数检测。（2）非接触检测仪表的敏感元件不与被测物质进行有机械接触适用于告诉运动或环境恶劣的场合。3.简述：完整的检测过程。答：（1）从被测对象中获得代表被测对象中代表其特征的信号；（2）对已获得的信号进行转换盒放大（3）对已获得的足够大的信号按需要进行变换，使其成为所需要的表现形式并与标量进行比较。（4）把检测结果以数字或刻度的形式显示，记录或输出。4. 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。5. 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行?答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0，U0=U+U，其中U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量，仪表必须有较大量程以满足U0的要求，因此对U，这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示：图中使用了高灵敏度电压表毫伏表和电位差计，Rr和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载，E1、R1和Rw表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后，使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻RL的值，负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值U，即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+U，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。 用微差式测量方法测量稳压电源输出电压随负载的变化8.什么是随机误差？服从正态分布的随机误差有哪些特性？答：指在相同条件下，多次测量同一量时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。用精密度表征：精密度是指测量结果的分散程度。特性：服从正态分布规律的随机误差的特性有：对称性-随机误差可正可负，但绝对值相等的正、负误差出现的机会相等。也就是说f()- 曲线对称于纵轴。有界性- 在一定测量条件下，随机误差的绝对值不会超过一定的范围，即绝对值很大的随机误差几乎不出现。抵偿性- 在相同条件下，当测量次数n时，全体随机误差的代数和等于零，即。单峰性- 绝对值小的随机误差比绝对值大的随机误差出现的机会多，即前者比后者的概率密度大，在=0处随机误差概率密度有最大值。6、直接测量方法有几种？它们的定义是什么？直接测量方法中有零位法、偏差法和微差法。零位法是指被测量与已知标准量在比较仪器中进行比较，当指零机构平衡（指零）时，确定被测量就等于已知标准量。偏差法是指用测量仪表的指针相对于表盘上刻度线的位移来直接表示被测量的大小。微差法是零位法和偏差法的组合。先将被测量与一个已知标准量进行比较，当然该标准量尽量接近被测量，这相当于不彻底的零位法。不足部分，也就是被测量与已知标准量之差，再用偏差法测出。7、仪表精度有几个指标？ 它们的定义是什么？精密度、准确度、精确度等级。精密度：描述测量仪表指示值不一致程度的量。准确度：描述仪表指示值有规律地偏离真值程度的量。 精确度等级：精密度和准确度的总和称精确度，以测量误差的相对值表示。其等级是仪表在规定条件下，最大允许误差值相对仪表测量范围的百分数。传感器的静态特性的技术指标及其定义是什么？传感器静态特性技术指标有线性度、灵敏度、迟滞和重复性。 线性度：指实际输出 输入特性曲线和理论曲线两者之间的偏差与输出满度值之比。 灵敏度：指传感器在稳定标准条件下，输出变化量与与之相对应的输入变化量的比值。 迟滞： 输入量增大行程期间和输入量减小行程期间，输出输入特性曲线不重合的程度。 重复性：输入量在同一方向增加或减少做全量程内连续重复测量，所得输出输入特性曲线不一致的程度。弹性元件的弹性特性用什么表示？其定义是什么？弹性元件的弹性特性是指作用在弹性元件上的外力与相应变形间的关系，通常用刚度或灵敏度表示。 刚度： 弹性元件单位变形下所需要的力，是弹性元件受外力后变形大小的量度。 灵敏度：单位力作用下弹性元件产生的变形。它是弹性元件刚度的倒数。四、计算题1.检定一个 1.5 级 100mA 的电流表，发现在 50mA 处绝对误差最大，为 1.4mA ，问该表是否合格？解：根据题意知精度等级 S=1.5 故该电流表允许的最大绝对误差是： =SLm =1.5%100=1.5mA 而该表出现的最大绝对误差为 1.4mA 小于 1.5mA ，所以该电流表合格。2.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。解：该仪器的灵敏度为mV/mm3. 有三台测温仪表，量程均为0800，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500的温度，要求相对误差不超过2.5，选那台仪表合理?解：2.5级时的最大绝对误差值为20，测量500时的相对误差为4；2.0级时的最大绝对误差值为16，测量500时的相对误差为3.2；1.5级时的最大绝对误差值为12，测量500时的相对误差为2.4。因此，应该选用1.5级的测温仪器。五、填空题1、传感器静态特性的重要指标是（）、（）、（）和（）。灵敏度、线性度、迟滞性、精确度2、传感器一般由（）、（）、（）和（）四部分组成。敏感元件、转换元件、测量电路、辅助电源3、绝对误差与仪表量程 L 的比值称为（）。引用误差4、传感器的灵敏度是指达到稳定工作状态时，（）与引起此变化量的（）之比。输出变化量、输入变化量5、精确度是指传感器的（）与被测量（）的一致程度。它反映了传感器测量结果的（）程度。输出指示值、约定真值、可靠第2章电阻传感器一、单项选择题1、影响金属导电材料应变灵敏度 k 的主要因素是（ ） A 、导电材料电阻率的变化 B 、导电材料几何尺寸的变化 C 、导电材料物理性质的变化 D 、导电材料化学性质的变化解：B2、产生应变片温度误差的主要原因有（ ） A 、电阻丝有温度系数 B 、试件与电阻丝的线膨胀系数相同 C 、电阻丝承受应力方向不同 D 、电阻丝与试件材料不同解：A3. 通常用应变式传感器测量（ ）A 、温度 B 、速度 C 、加速度 D 、压力解：C、D二、判断题三、简答题1、说明电阻应变片的组成、规格及分类。电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。 应变片的规格一般以使用面积和敏感栅的电阻值R0表示。所谓应变片的使用面积指应变片的工作基长l与基宽b之积。 电阻应变片按敏感栅材料可分为金属电阻应变片和半导体应变片两大类，常见的金属电阻应变片按敏感栅的形式分丝式、箔式和薄膜式三种。什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片工作原理。由于变形而引起导电材料电阻变化的现象，称为应变效应，其表达式为dR/R=K0，式中K0称为导电材料的应变灵敏系数。实验证明，金属与合金的K0值，在弹性极限内基本上都有各自的常数值。 以上分析说明，金属电阻应变片的电阻相对变化与金属材料的轴向应变成正比，因此，利用电阻应变片，可以将非电量转换成与之成正比关系的电阻相对变化dR/R，这就是金属电阻应变片的工作原理。为什么应变式传感器大多采用交流不平衡电桥为测量电路？该电桥为什么又都采用半桥和全桥两种形式？应变式传感器配用交流电桥的主要理由有：（1）由于传感器输出信号较弱，因此电桥输出信号也非常弱，此信号须经放大后才能进行电测，为消除零点漂移，需采用交流放大器，要求电桥输出交流信号。（2）为减小外界干扰，传感器与电桥间需用电缆连接，当连接电缆分布电容的影响不能忽略时，也必须采用交流电桥予以克服。为了既能测量静态参量，又能测量动态参量，一般都采用不平衡交流电桥。 由于差动半桥与差动全桥不仅可以消除非线性误差，而且电压灵敏度也比单一工作应变片电桥高，同时还能起温度补偿作用，因此，应变式传感器多采用这类电桥。什么叫热电阻效应？金属热电阻效应的特点和形成的原因。物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象叫热电阻效应。金属热电阻效应的特点是其电阻 - 温度特性曲线为正斜率。即金属材料的电阻率随温度的升高而增加。产生上述特点的原因是由于金属材料的载流子为自由电子，当温度在一定范围内升高时，虽然自由电子的总数基本保持不变，但是，每个自由电子的动能将增加，造成自由电子作定向运动的阻力增加，这就是形成金属热电阻效应的原因。阐述热电阻式传感器的概念、功能及分类。根据热电阻效应制成的传感器叫热电阻式传感器。热电阻式传感器的功能是将被测非电量温度的变化转换为电阻的变化。按电阻-温度特性的不同，该传感器可分为金属热电阻（一般称热电阻）和半导体热电阻（一般称热敏电阻）两大类。解释下列磁敏传感器：、磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同？ 、磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么？ 、磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件，在本质上有什么不同？解：磁敏晶体管有放大作用； 普通晶体管无磁灵敏度； 磁敏电阻不能区别磁极性。图为酒精测试仪电路，A是显示驱动器。问：、TGS812是什么传感器？ 、2、5脚是传感器哪个部分，有什么作用？ 、分析电路工作原理，调节电位器RP有什么意义?解：气敏传感器； 加热电极，可加速还原反应提高气敏传感器灵敏度； 调节测量系统的测量范围和满度值。10.热电阻测量时采用何种测量电路?为什么要采用这种测量电路?说明这种电路的工作原理。答：通常采用电桥电路作为测量电路。为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果，则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消。热电阻的测量电路四、计算题12. 采用阻值R=120灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？解：由于不知是何种工作方式，可设为n，故可得：mV得n要小于2，故应采用全桥工作方式。14. 如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3V，R3=R4=100，R1和R2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50，灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5 000，试求此时电桥输出端电压U0。题6图解：此电桥为输出对称电桥，故/mV五、填空题1、电阻应变片是将被测试件上的（）转换成（）的传感元件。应变 、电阻变化电阻应变片由（）、基片、覆盖层、和引线等部分组成。敏感栅应变式传感器的测量电路是将应变片（）转换成（）的变化，以便显示或记录被测非电量的大小。电阻变化 、相应的电势信号电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变片时，工作应变片粘贴在表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的（）上，则补偿应变片不（）。补偿块、 承受应变电阻应变片的工作原理就是依据应变效应建立（）与变形之间的量值关系而工作的。电阻金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称（）效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称（）效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K下降了，这种现象称为（）效应。应变、压阻、横向热敏电阻可分为（）和（）型两大类。负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻第3章 电感传感器一、单项选择题4. 通常用电感式传感器测量（ ） A 、电压 B 、磁场强度 C 、位移 D 、压力解：D单线圈螺线管式电感传感器广泛用于测量（ ） A 、大量程角位移 B 、小量程角位移 C 、大量程直线位移 D 、小量程直线位移解：B、C差动螺线管式电感传感器的配用测量电路有（ ） A 、直流电桥 B 、变压器式交流电桥 C 、带相敏整流的交流电桥 D 、运算放大器电路解：B为了使螺线管式差动变压器式传感器具有较好的线性度，通常是（ ） A . 取测量范围为线圈骨架的 1/101/4 B. 取测量范围为线圈骨架的 1/22/3 C. 激励电流频率采用中频 D. 激励电流频率采用高频解：A二、判断题三、简答题电感式传感器测量电路的主要任务是什么？变压器电桥和带相敏整流的交流电桥谁能更好地完成这一任务？为什么？解：电感式传感器测量电路的主要任务是将传感器输出的电感量，转换成与此电感成一定关系的电信号（电压、电流、频率等），以使用电测仪表进行测试。 带相敏整流的交流电桥能更好地完成上述任务，因为该电桥不仅消除了零点残余电压，而且其基本特性既能反映位移的大小，又能反映位移的方向。根据螺线管式差动变压器的基本特性，说明其灵敏度和线性度的主要特点。解：以三节螺线管式差动变压器为例进行说明。 在螺线管式差动变压器结构参数确定的情况下，差动变压器的灵敏度KE是激磁电压U1（或激磁电流I1）和激磁频率f的函数。理论上，KE与U1、f 均成正比。实际上，由于传感器结构的不对称、铁损、漏磁等因素的影响，KE与f不成正比关系，一般在400HzfP2时负载电阻RL上电压U0大小和方向（正负）。 U0=0 U0=UfM（C1-C2）因为 C1 C2所以 U0 0 ，输出负电压。四、计算题有一只变极距电容传感元件，两极板重叠有效面积为 8*10-4m2 ，两极板间的距离为 1mm ，已知空气的相对介电常数是 1.0006 ，试计算该传感器的位移灵敏度。求变极距型电容传感元件的位移灵敏度时只要把计算式 C=0rS/ 对 求导，即 dC/d= 0rS/2 由此可见，极距越小，灵敏度就越高。 把已知代入上式，得位移灵敏度为 dC/d=8.85*10-12*1.0006*8*10-4/(1*10 -3 )2 F/m=-70*10-10F/m 式中负号表示当极距增大时电容值减小。五、填空题电容式传感器是将被测物理量的变化转换成（）的器件。电容量的变化变间隙式电容传感器的工作原理：变间隙式电容传感器有一个（）和一个（）。当极板随着被测参数的变化相对（）移动时，引起（）的变化，从而引起（）发生变化。定极板、动极板、 动定极板 、 极板间距 、 极板间电容电容式传感器中，变面积式常用于较大的（）的测量。位移电容式传感器中，变介电常数式多用于（）的测量。液面高度电容式传感器中，变间隙式一般用于测量（）的位移。较小电容式传感器可分为（）、（）和（）三种。变面积式、变间隙式、变介电常数式第6章压电传感器一、单项选择题压电式传感器目前多用于测量 （ ）A 、静态的力或压力 B 、动态的力或压力 C 、速度 D 、加速度B、D 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二、判断题三、简答题四、计算题五、填空题用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的（）与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片（）和面积无关。电荷量、 几何尺寸压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量（）的被测量，特别是不能测量（）。频率太低、 静态量石英晶体（）压电效应产生的电荷量与晶片的几何尺寸无关，而（）压电效应产生的电荷量与晶片的几何尺寸有关；压电陶瓷是一种（）铁电体。纵向、横向、多晶某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为（）效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称（）效应。正压电、逆压电第7章 超声波传感器一、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. 1.2mmE.5.9km/s F.340m/s3）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. 20Hz20kHz B. 35kHz45kHz C. 0.5MHz5MHz D. 100MHz500MHz8) 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. 测量电阻值二、判断题三、简答题（1）采用超声波或光脉冲信号，由从对象反射回来的脉冲的时间进行距离检测，空气中的音速为340m/s，软钢中纵波的因素为5900 m/s，光的速度为3*108 m/s，求这三种情况下1 ms的往复时间对应得距离。根据计算结果，比较采用光脉冲所需要系统得信号处理速度要比采用超声波脉冲时的系统速度快几倍？（2）根据（1）的结果，讨论利用脉冲往复时间测距，采用超声波和光波各有什么特点。（10分）（1）1 ms的时间内超声波在空气和软钢中的传播距离分别为0.17m和3.0m，而光的传播距离为1.5*105 m，故要求有105倍高的处理速度。 （2）采用光时，1m的处理速度只能测量100m以上的距离，不能进行近距离测量。如果要求分辨力为1m，则要求10ns的处理速度。所以光脉冲法用于远距离分辨率要求不高的场合，而超声波用于近距离测量。四、计算题第8章 霍尔波传感器一、单项选择题霍尔效应中，霍尔电动势与（）A、乘积灵敏度成反比B、乘积灵敏度成正比C、霍尔元件的厚度成反D、霍尔元件的厚度成正比B、C）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=KHIBcosq 中的角q 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（q =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 （请按这个格式排）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. +100Gs9)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. 积分二、判断题三、简答题试述霍尔元件的简单结构。霍尔元件是N型半导体制成的扁平长方形的磁敏元件。扁平的两对侧面各引出一对电极。其中一对激励电极用于引入激励电流，另一对霍尔电极用于引出霍尔电势。四、计算题霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受（）作用产生（）的结果。洛伦茨力、霍尔电动势第9章热电偶传感器一、单项选择题工程（工业）中，热电偶冷端处理方法有（） A、热电动势修正法B、温度修正法C、0恒温法D、冷端延长法A、D1）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