传感器与检测技术题库

1、一、选择题1.传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的（A）A.工作量程愈大C.精确度愈高B.工作量程愈小D.精确度愈低2.属于传感器动态特性指标的是（B）A.固有频率C.阻尼比B.灵敏度D.临界频率3.封装在光电隔离耦合器内部的是（D）A 两个光敏二极管C 一个光敏二极管和一个光敏三极管B 两个发光二极管D 一个发光二极管和一个光电三极管4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是（B）A.霍尔式C.电感式B.涡流式D.电容式5. 当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（D）A 压阻效应B 应变效

2、应C 霍尔效应D 压电效应6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B）A.压电效应C.应变效应B.热电效应D.光电效应7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于（A）A.气敏传感器C.湿度传感器B.水份传感器D.温度传感器8.高分子膜湿度传感器用于检测（D）A.温度C.绝对湿度B.温度差D.相对湿度9. 下列线位移传感器中，测量范围最大的类型是（B）A 自感式 B 差动变压器式 C 电涡流式 D 变极距电容式10. ADC0804 是八位逐次逼近型的（B）A.数/模转换器C.调制解调器B.模/数转换器D.低通滤波器11. 热电偶的热电动势包括（A）A 接触电势和温差电势 B 接触电势和非接触电势C 非接

3、触电势和温差电势 D 温差电势和汤姆逊电势12. 为了进行图像处理，应当先消除图像中的噪声和不必要的像素，这一过程称为 （C）A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理13 热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（B）A 相对湿度B 绝对湿度 C 温度D 温度差14 衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是（A）A.重复性C.线性度B.稳定性D.灵敏度15 热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿，其作用是（C）A 扩大量程B 提高灵敏度C 确保测量精度D 提高测量速度16. 便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（A）A RC 网络组成B LC 网络组成

4、C RL 网络组成 D RLC 网络组成17. 在下列传感器中，将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是（A）A 压电传感器B 电容传感器C 电阻传感器D 电感传感器18. 灵敏度高，适合测量微压，频响好，抗干扰能力较强的压力传感器是（A）A.电容式C.电感式B.霍尔式D.涡流式19. 适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（D）A 厚度B 加速度C 转速D温度20. 欲检测金属表面裂纹采用的传感器是（B）A 压磁式 B 电涡流式 C 气敏式D 光纤式21. 相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为（B）A 电火花干扰B 串扰C 共模噪声干扰D 差模噪声干扰22. DAC0832 是一个具有

5、两个输入数据缓冲器的 8 位（C）A.模/数转换器C.数/模转换器B.双向模拟开关D.采样保持器23. 若模/数转换器输出二进制的位数为 10，最大信号为 5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为 （D）A 1.22 mV B 2.44 mVC3.66 mVD4.88 mV24. 用于识别条形码的激光视觉传感器中，其扫描作用的关键部件是（B）A 激光器B 高速旋转多面棱镜C 放大元件D 扫描线圈25 表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力的量为（B）A.线性度C.重复性B.灵敏度D.稳定性26. 在压电加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是（B）A 压电元件B 质量块C 弹性

6、元件D 基体27 变气隙型位移传感器的自感 L 与气隙厚度 ä 的关系是（A）A.非线性关系C.对称关系B.线性关系D.互补关系28. 红外光导摄像管中，红外图像所产生的温度分布可以在靶面上感应出相应电压分布图像的物理基础是 （D）A 光电效应B 电磁效应C 压电效应D 热电效应29 压磁式扭矩仪在测量时会引起下列哪个物理量的变化（B）A.电阻率C.介电常数B.磁导率D.热导率30. 若信号通路中有用信号的功率 Ps=10mW，噪声功率 PN=0.1mW ，则该信号通路中的信噪比为（C）A 1dB B 10dB C 20dB D 100dB31 利用环型干涉原理来测量的陀螺式角速度传

7、感器是（A）A.激光陀螺式C.压电陀螺式B.转子陀螺式D.光纤陀螺式32 固体半导体摄像机所使用的固体摄像元件为（D）A. LCDC. CBDB. LEDD.CCD33 将毫伏表接人热电偶回路中，只要保证两个结点温度一致，就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出，这一现象利用了热电偶的.（C）A.中间温度定律C.中间导体定律B.参考电极定律D.中间介质定律34 由 RC 网络与集成运算放大器组成的带通滤波器需要的电容元件的个数最少为 （B）A 1 B 2 C 3 D 435 传感器的分辨力越高，表示传感器（D）A 迟滞越小B 重复性越好C 线性度越好D 能感知的输入变化量越小36 通常在采样保

8、持的输出级采用缓冲器，其作用是（D）A 提高放大倍数B 增加信号输出阻抗C 减小负载的输入阻抗 D 增加负载的输入阻抗37. 一般以室温条件下经过一定的时间间隔后，传感器的输出与起始标定时输出的差异来表示传感器的（C）A.灵敏度C.稳定性B.线性度D.重复性38. 属于传感器静态特性指标的是（D）A.幅频特性C.相频特性B.阻尼比D.灵敏度39. 电容式位移传感器不能测量（D）A.液位B.湿度C.瓦斯浓度D.纸的厚度40. 差动变压器式位移传感器属于（A）A.电感式传感器C.光电式传感器B.电容式传感器D.电阻式传感器41 差动电感式位移传感器输出的电压信号是（A）A 调幅波B 调频波C 脉幅

9、调制波D 脉宽调制波42 半导体应变片的工作原理是基于 （A）A.压阻效C.压电效应B.热电效应D.压磁效应43 属于发电型的测力传感器有（D）A.电阻应变式C.电容式B.电感式D.压磁式44 正常人的心电图信号是（C）A 数字信号 B 随机信号C 模拟信号D 离散信号45 传感器中直接感受被测量的部分是（）A 转换元件 B 敏感元件C 转换电路D 调理电路46 周期信号的幅值谱表示的是直流分量和各次谐波分量的（A）A 幅值和频率的对应关系B 幅值和初相位的对应关系C 初相位和频率的对应关系 D 幅值和初相位与频率的对应关系47 信号的方差小，表示信号的（A）A 波动范围小B 波动范围大 C

10、平均功率小D 平均功率大48 光栅式位移传感器可以测量（C）A 温度B 湿度C 角位移D 加速度49 在下列位移传感器中，既适合于测量大的线位移，又适合于测量大的角位移的是（D）A 电容式传感器B 电感式传感器C 电阻应变式传感器D 光栅传感器50 温度反映了物体内部（B）A 电子运动的剧烈程度C 质子运动的剧烈程度B 分子运动的剧烈程度D 原子运动的剧烈程度51 欲测量应力选择的传感器是（A）A 应变式B 压电式C 光栅式D 霍尔式52 机械阻抗的振动测试中，阻抗头的输出是（B）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53 下列温度传感器

11、不属于非接触式温度传感器的是 （C）A 亮度式温度传感器 B 比色式温度传感器C P-N 结温度传感器D 全幅射温度传感器54 热电偶的 T 端称为（C）A.参考端C.工作端B.自由端D.冷端55 随着温度的升高，热敏电阻的电阻率会（B）A.迅速增加C.缓慢增加B.迅速减小D.缓慢减小56 属于传感器时域动态特性指标的是（A）A 阶跃响应B 固有频率 C 临界频率D 阻尼比57 变压器隔离电路中实现信号传递的途径是（C）A 漏电耦合 B 电容耦合 C 磁通耦合 D 光电耦合58 在光栅位移传感器的辨别方向的电路中，采用的信号相位差可取 （B）A0 度B 90 度C 180 度D 360 度59

12、 按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是（D）A 压电式传感器B 光电式传感器C 热电式传感器D 压阻式传感器60 通常在微机控制的检测系统中，完成多路切换的器件称为（B）A 采样保持器B 多路模拟开关C 集成运放D 滤波器二、填空题1、在机电一体化系统中，往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校准。在这种情况下应对传感器的稳定性有严格要求。2、线性电位计其长度单位的电阻值是常数。3、感应同步器是利用电磁感应 原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置。4、气敏传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器5、红外图像传感器通常是由红外敏感元件和电子扫描电路组成。6、滑

13、动觉传感器仅检测工业机器人手指与操作物体在切向的检测接触表面法向的接触或压力。相对位移 ，而不7、薄膜热电偶主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温度。8、比色温度传感器以测量两个波长的辐射亮度之比为基础，通常将波长选在光谱的红色和蓝色区域内。9、湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水份而导致本身电阻值 发生变化的原理而制成。10 光栅位移传感器无细分时，分辨率为 0.02mm，在四细分后，其分辨率为0.005mm。11、抑制干扰的方法主要是采取单点接地、屏蔽隔离和滤波。12 能用明确的 数学解析关系式 或图表描述的信号称为确定性信号。13 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用 输出信

14、号 的器件或装置。14发电型 型位移传感器是将被测物理量转换为电源性参量，如电动势、电荷等。15 在机械力作用下，铁磁材料内部产生应力或应力变化，使磁导率发生变化，磁阻相应也发生变化的现象称为 压磁 效应。16 常用的加速度传感器有压电式、磁致伸缩式和应变式。17 固体半导体摄像机由许多光电二极管组成代替光导摄像管。阵列，作为摄像机的感光部分以18 热敏电阻所用的材料是陶瓷半导体，其导电性取决于电子一空穴 的浓度19 湿度最常用的有两种表示方法，即绝对湿度和相对 湿度。20 水份是存在于物质中水的数量，以百分比表示。21 衡量电桥工作特性质量的两项指标是电桥灵敏度及电桥的 非线性误差 。22

15、带通滤波器用于衰减。通过 某一频段的信号，而将此频段以外的信号加以抑制或23 在微机控制的检测系统中，多路模拟开关用于完成非路切换 。24.信号的频谱图包括幅频图和相频图。25 传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的 动态特性。26 传感器在使用前或使用过程中或搁置一段时间再使用时，必须对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正，以确保传感器的测量精度。这个复测调整过程称为校准.27 互感式位移传感器是将被测位移量的变化转换成互感系数的变化，其基本结构原理与常用变压器类似，故称其为变压器式位移传感器。28 涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈变化 阻抗 Z

16、的一种装置。29.在某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电场撤去后，变形也随之消失，这种物理现象称逆压电效应。30 对于线振动速度传感器，其输出的感应电动势正比于被测速度。31.用硅橡胶制成的触觉传感器工作时，硅橡胶与金属电极对置、接触。由于硅橡胶受压其电阻值就改变，所以金属电极受力压硅橡胶时，输出电压也相应变化。32.亮度式温度传感器利用物体的单色辐射亮度随温度变化的原理，并以被测物体光谱的一个狭窄区域内的亮度与标准辐射体的亮度进行比较来测量温度。33 对于电阻率随湿度的增加而下降的半导体陶瓷湿敏元件称为负特性 湿敏半导瓷。34.电桥在测量时，由于是利用了电桥的不平衡输

17、出反映被测量的变化情况，因此，测量前电桥的输出应调为零。35.光栅位移传感器的辨向电路中，用于辨向的两路信号其相位差多取为 90° 。工业上通常采用比较法 法进行传感器的标定.，俗称背靠背法。36.为了提高自感位移传感器的精度和灵敏度，增大特性的线性度，实际用的传感器大部分都做成差动 式。37 当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，在其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电状态，这种物理现象称为正压电效应。38.压电式压力传感器适于测动态力和冲击力，但不适于测静态力。39.光电式摄像机的光导摄像管是一种兼有光电转换功能和扫描功能的真空管。40 热电型红外

18、敏感元件将被测物体发出的红外线作为热源，接收其热能后产生热电效应而变成电信号。41.临界温度系数热敏电阻的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化，因此不适于较，温度范围内的测量。42 半导体陶瓷湿敏元件的电阻率随着湿度的增加而增大，称为正特性湿敏半导瓷。43.有源滤波器由运算放大器和RC 网络 组成。44.设备启、停时产生的电火花干扰通常采用RC 吸收电路 来消除。45.液晶显示器是一种低功释器件，在智能化仪表或低功耗检测系统中应用较广。46.传感器温度补偿的处理方法常用公式法和 表格法。47 变极距型的电容位移传感器具有较高的灵敏度，但电容变化与极距变化之间为非线性 关系。48.圆磁栅位移传感器

19、用于测量角位移。49.实际测试时，感应同步器一般与数显性共同组成一个位移测试系统。50.半导体应变片的应变灵敏系数比电阻应变片大，因而适用于需要大信号输出的场合。51.电感式压力传感器类型较多，其特点是频响低，适用于静态或变化缓慢压力的测试。52.测速发电机是机电一体化系统中用于测量和自动调节电机转速的一种传感器。53.光纤螺陀式角速度传感器利用了两路相干光的干涉现象。54 比色温度传感器以测量两个波长的辐射亮度之比为基础。55.在理想情况下，采样保持器在采样期间的输出完全跟随输入的变化，而保持期间的输出保持不变。56.动态信号本身是一个时间历程 x（t），可以在时间坐标上以 t 为自变量，以

20、其瞬时取值 x（t）的因变量进行描述和分析，这就是常称的分析时域 。57.周期信号频谱的特点是离散性、收敛性和谐波性。58 传感器一般由敏感元件、转换元件及基本转换电路三部分组成。59 常用的压电式振动加速度传感器有压缩型、剪切型和弯曲型 。60 负温度系数热敏电阻，其阻值随温度增加而呈下降趋势。三、问答题1、 为什么金属热电阻式传感器要采用双线无感绕制法？答： 热电阻的结构主要由不同材料的电阻丝绕制而成，为了避免通过交流电时产生感抗，或有交变磁场时产生感应电动势，在绕制时要采用双线无感绕制法。由于通过这两股导线的电流方向相反，从而使其产生的磁通相互抵消2、 简述传感检测系统的组成及各个环节的

21、功能答：一个完整的传感检测系统通常由传感器、中间转换电路、微机接口电路、分析处理及控制显示电路等部分组成，分别完成信息的获取、转换、传输、分析处理、显示记录等功能3、 简要说明人工视觉系统的硬件构成答：人工视觉系统的硬件构成一般由图像输入、图像处理、图像存储和图像输出四个子系统构成4、说明数/模转换器的技术指标主要有哪些？答：数/模转换器的技术指标主要有分辨率、精度、线性度和输出电压（或电流）的建立时间5、举例说明什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？答：1.物性型传感器是利用某些物质的某种物理性质随被测参数变化而变化的原理制成。如压电式传感器、热电传感器式、光电传感器式等 2.结构型传感器

22、是利用物理学中的场的定律和运动定律等构成的，其被测参数变化引起传感器的结构变化，从而使输出电量变化。如光栅式、电容式、电感式等6、简述视觉传感器的组成答：视觉传感器一般由以下四部分组成：照明部、接收部、光电转换部和扫描部7、说明压磁元件的工作原理。答：压磁元件不受力时，输入绕组线圈磁力线呈轴对称分布，与输出线圈不交链，无输出；压磁元件受力时，在元件内部引起磁导率变化，输入线圈磁力线有部分与次级绕组交链，二次绕组便会感应出电动势。8、说明压电加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器的原因答：压电传感器本身的内阻抗很高，而输出的能量又非常微弱，因此在使用时，必须接高通入阻抗的前置放大器。电荷放大器即

23、可，且其输出电压与电缆分布电容无关。因此，连接电缆即使长达几百米以上，电荷放大器的灵敏度也无明显变化，这是电荷放大器的突出优点。9、说明热电偶式温度传感器中间定律的实际应用意义。答：实际利用热电偶式温度传感器测量被测对象的温度时，为了便于测量或读取数据，可以断开热电偶式温度传感器的参考端，接入一段导体重新构成一个环路，只要保证新接入的导体两端均为原参考端的温度，则可正确测出热电势。10、简述理想运算放大器的特点。答：输入电阻为，开环增益为；输出电阻为 0，没有零点漂移。11、简述传感器与检测技术的发展方向答：开发新型传感器；传感检测技术的智能化；复合传感器；研究生物感官，开发仿生传感器12、简

24、述视觉传感器在机电一体化系统中的作用。答：视觉传感器在机电一体化系统中的作用有以下三种。进行位置检测；进行图像识别；进行物体形状、尺寸缺陷的检测。13、简述金属铂热电阻的测温特点答：特性稳定、抗氧化能力强、精度高、测量温度范围宽、测量灵敏度底、价格高。14、 简述压电式压力传感器的工作原理答：压电式压力传感器的工作原理是压力通过膜片或活塞、压块作用在晶片上，晶片上产生了电荷，经后接放大器的变换，由显示或记录仪器显示或记录，实现对压力的测量15、简述半导体热敏电阻的测温机理答：半导体热敏电阻的导电性取决于其内部的电子空穴对的浓度，当温度升高（降低）时，电子空穴对的浓度增高（降低），导电性增强（减

25、弱），电阻率减小（增大）。16、为何要对传感器信号进行温度补偿和线性化处理？答：环境温度对传感器特别是各类半导体传感器的输出信号有较大影响，为消除环境温度的影响，需要对传感器信号进行温度补偿。传感器的输出信号与被测量值见并非线性关系，不进行线性化处理，精度会降低。17、温度测量的方法有哪些？它们的原理有何不同？答：温度测量方法分为接触式测量和非接触式测量；接触式是感温元件与被测对象直接接触进行温度传导；非接触式的原理是感温元件与被测对象不物理接触，而通过热辐射进行热传递。18、简述的应变式加速度传感器的工作原理。答：壳体与被测件固定在一起，当有加速度时，质量块受力，悬臂梁弯曲，应变片变形便可测

26、出力的大小；在已知 m 大小时，便可测得加速度的大小。19、为什么对热电偶的参考端温度要采用一定的方法进行处理？一般有哪些处理方法？答：1）热电偶的输出电势仅仅反映出两个结点之间的温度差，为了使输出电势能正确反映被测温度的真实值，要求参考端温度恒为摄氏零度，但实际热电偶的使用环境不能保证，因此必须对参考端温度采用一定的方法进行处理。2）常用方法有：恒温法、温度修正法、电桥补偿法、冷端补偿法和电位补偿法等。20、简述半导体温度传感器是根据什么原理测温的答：半导体温度传感器以半导体 PN 结的温度特性为理论基础。因为当 PN结的正向压降或反向压降保持不变时，正向电流和反向电流都随着温度的改变而变化

27、，而当正向电流保持不变时，PN 结的正向压降随温度的变化而近似于线性变化，大约以2mV/的斜率随温度变化。因此，利用 PN 结的这一特性，可以对温度进行测量。21、 数字滤波的常用方法有哪些？答：数字滤波常用方法有:限定最大偏差法，算术平均值法，加权平均滤波法22、简述多路模拟开关的工作原理答：多路模拟开关电路由地址译码器和多路双向模拟开关组成。它可以通过外部地址输入，经电路内部的地址译码器译码后，接与地址码相对应的其中一个开关，以实现任一路信号的传送23、简述应变式加速度传感器的工作原理答：加速度传感器首先要经过质量-弹簧惯性系统将加速度转换为力，再将力作用于弹性元件，从而将力转换为应变，通

28、过测量应变可以测量加速度24、简述压磁式扭柜仪的工作原理答：压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。根据磁弹效应，当轴受扭矩作用时，轴的磁导率发生变化，从而引起线圈感抗变化，通过测量电路测量感抗的变化即可确定被测大小。25、请举出两种用于直线位移测量测量的传感器，并说明各自的测量原理。答：1）变极距式电容传感器。被测位移变化引起电容极板移动，从而引起电容量变化。2）电涡流式传感器。由于涡流效应把被测位移转换成线圈的阻抗发生变化。26、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点答：传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响。传感器与电荷放大

29、器连接的电路，其输出电压与压电元件的通入电荷成正比，电缆电容的影响很小。27、 有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点？答：（1）有源滤波器不用电感线圈，因而在体积、重量、价格、线性度等方面有明显的优越性，便于集成化。（2）由于运算放大器输入阻抗高，输出阻抗低，可以提供良好的隔离性能，并可提供所需增益。（3）可以使低频截止频率达到很低范围。28、简述应变式测力感器的工作原理。答：电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力作用下产生应变，利用贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻的变化，然后利用电桥将电阻变化转换成电压（或电流）的变化，再送入测量放大电路测量。最后利用标定的电压（或电

30、流）和力之间的对应关系，可测出力的大小或经换算得到被测力。29、周期信号和非周期信号分别用什么方法进行频谱分析？其频谱各有何特点？答：1）周期信号用傅里叶级数进行频谱分析，其频谱特点是：离散性、谐波性、收敛性。2）非周期信号用傅里叶变换进行频谱分析，其频谱特点是：连续性、密度性。30、 什么是传感器的静态特性？试举出三个表征静态特征的指标答：当传感器的输入量为常量或随时间缓慢变化时，传感器的输出与输入之间的关系称为静态特性。表征传感器静态特性的指标有线性度、灵敏度、重复性等。31、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？答：由于与电位计输出

31、端并联的负载电阻要从电位计分出一些电流，所以使传感器产生负载误差。为减少这个影响，应使负载电阻满足 RLR 的条件。R 为电位计本身电阻。32、 简述液晶显示器（LCD）的应用特点答： 液晶显示器是一种低功耗器件，在智能化仪表或低功耗检测系统中应用广泛。四、计算题1、磁栅式位移传感器采用空间相位差为 的两个静态磁头来测量位移，其输出2S ) ， 磁尺剩磁信号的波长为 1mm。求：电动势为 sin(mE E tù= +2ð（1）若 E = 8sin(100t + 0.72ð ) V，此时所测得的位移量 S；（2）在一个测量周期内，此传感器所能测量的最大位移量。解：（

32、1）2ð1S = 0.72ðS = 0.36(mm)（2）一个测量周期内2ðëSmax = 2ðSmax = ë = 1(mm)2、由 RC 组成无源低通滤波器，已知 R=500 Ù , C=l0 ì F ，试求：（1）截止频率 f0 ；（2）设输入信号 x(t ) = 0.4 cos(157t ) ，判断其是否在该滤波器的通频带内。2解：（1） f0 =1 12ð RC 2ð × 500 ×10 ×106（2）周期信号 x(t ) 的角频率 ù = 15

33、7rad / sf1 =ð2ð1572ð信号 x(t ) 的频率在该滤波器的通频带内。3 、 某 测 温 电 路 的 测 温 范 围 为 （ 0 200 ） ， 其 电 路 如 图 所 示 ， 图 中Rt = 10(1 + 0.05t )kÙ 为感温热电阻，R = 10kÙ ，输入电压 E=10V，输出电压为 A、B 两点的电位差 UAB，求：（1）UAB 的表达式；（2）0到 100时测量电路的灵敏度。解：（1）U AB = ERt R 10(1 + 0.05t ) 1 0.25tRt + R R + R 10(1 + 0.05t) + 10

34、 2 2 + 0.05tV=0V=3.57V2ðS = 0.72ð= = 31.8Hz= = 25Hzf0 = 10 =（2） t = 0时，输出电压为U AB1 =0.25 × 02+0.05 × 0t = 100时，输出电压为U AB 2=0.25 ×1002+0.05 ×1000到 100时测量电路为灵敏度为：k =4、5、= = 0.0357V /100 0 100U AB 2 U AB1 3.57 06、7、8、 某次压力测量时，压电式传感器的灵敏度为 80.0nc/MPa，将它与增益为0.005V/nc 的电荷放大器相连，

35、其输出接到灵敏度为 20mm/V 的笔式记录仪上，求：（1）计算此系统的灵敏度；（2）当压力变化 10MPa 时，记录笔在纸上的偏移量是多少?解：（1）系统的总灵敏度为压电式传感器、电荷放大器和笔式记录仪三者灵敏度之积：即80.0nc/MPa*0.005V/nc*20mm/V=8mm/MPa(2)说明当压力变化 1MPa 时，偏移量为 8mm9、霍尔式转速传感器输出信号频率为 =30r/min，被测物上的标记齿数为 =2，则所测转速为多少?解：n=60f/z=60*30/2=900r/min10、 已知光栅式位移传感器的栅线为 50 线/mm，无细分时，其分辨率为多少?若希望其分辨率为 0.0

36、05mm，采用何种细分电路。解：（1）无细分时，分辨率为 1/50=0.02mm（此时分辨率为栅线的倒数）（2）若希望其分辨率为 0.005mm，因为 0.02/0.005=4，所以可以采用四细分电路。11、有一八位 T 形电阻网络 D/A 转换器，求：（1）若最小输出电压增量为0. 02V，输入代码为 10010011 时，输出电压为多少伏?（2）该转换器的分辨率是多少?答：（1）U0=-0.02*(27+24+21+20)=-2.94V（2）分辨率为：1/(28-1)=0.39%12、某线性位移测量仪，测量范围为 020mm。当被测位移由 5mm 变到 5.5mm时，位移测量仪的输出电压由

37、 3.5V 减至 2.5 V，求：（1）该仪器的灵敏度 K；（2）当测量仪的输出电压为7. 5V 时，被测位移是多少?解：（1）K=（3.5-2.5）/(5-5.5)=-2V/mm(2) K=(3.5-(-7.5)/(5-x)= -2V/mm；x=10.5mm13、有一温度传感器，理论满量程测量范围为（30120 ），其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为 ，求：（1）该传感器的量程；（2）该传感器的线性度。解：（1）里程为：Y=120-（-30）=150（2）线性度为 2%14、 有一电涡流位移传感器用于测量转速，输出信号经放大器放大后，由记录仪记录的情况为 0. 1 秒内输出 12 个脉冲

38、信号，所用带齿圆盘的齿数为 =12,求被测转速。解：f=12/0.1=120Hzn=60f/z=600r/min15、某数/模转换器，要求其十位二进制数能代表 05V，设 RF=3R求：（1）参考电压 UR；（2）此二进制数最低位代表几伏。解：（1）5=-UR(29+28+27+26+25+24+23+22+21+20)/210UR=-5V(2)U0=0.0049V五、应用题：1、图示电路为数据转换接口的一种典型结构框图，请说明：（1）该系统名称；（2）简要说明此结构的性能特点。解：（1）高电平单路信号调理电路单 ADC 系统框图。（2）这种结构的性能一般，但成本较低。其特点是全部输入通道共用

39、一路信号调理电路。另外，为了降低多路开关引入的误差，要求输入的模拟信号具有较高的电平（通常大于 1V）。2、图示为矿灯瓦斯报警器原理图。请简单叙述其工作过程。解：瓦斯探头由 QMN5 型气敏元件 RQ 及 4V 矿灯蓄电池等组成。RP 为瓦斯报警设定电位器。工作时，开关 S1、S2 合上。当瓦斯超过某一设定点时,RP 输出信号通过二极管 VD1 加到三极管 VT2 基极上，VT2 导通，VT3 , YT4 开始工作。VT3 ,YT4 为互补式自激多谐振荡器，它们的工作使继电器吸合与释放，信号灯闪光报警。3、绘制有源一阶低通滤波器的幅频特性曲线，并分析电路的特点。解：（1）（2）这种电路具有使低频信号容易通过而抑制高频信号的作用。优点是带负载能力很强，但是对截止频率以外的信号衰减较慢，因此选择性差。4、图示电路为与压电式传感器配套使用的前置放大器等效电路，求：（1）说明该电路类型；（2）说明前置放大器的作用。解：（1）该电路为电荷放大器等效电路。（2）与压电传感器配套使用的前置放大器用于放大压电元件输出的微弱信号，并把高阻抗变换为低阻抗输出。5、用微型计算机、模/数转换（A/D）板、滤