全国卷传感器与检测技术汇总

PAGE全国2001年10月自学考试传感器与检测技术试卷课程代码：02202第一部分选择题（共24分）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选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）A．压力B．力矩C．温度D．厚度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．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（）A．光电式传感器B．电容式传感器C．压电式传感器D．磁电式传感器4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（）A．变极板面积型B．变极距型C．变介质型D．容栅型5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗7．固体半导体摄像元件CCD是一种（）A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克服串扰D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Yn应选为（）A．0.301B．0.303C．0.308D．10．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）A．1.22mVB．2.44mVC．3.66mVD．4.88mV11．周期信号的自相关函数必为（）A．周期偶函数B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（）A．2X()B．X()C．X(f)D．2X(f)第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。13．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。16．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为rs=。17．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用技术。18．在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。19．电容式压力传感器是变型的。20．一个半导体应变片的灵敏系数为180，半导体材料的弹性模量为1.8×105Mpa,其中压阻系数πL为Pa-1。21．图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。22．热敏电阻常数B大于零的是温度系数的热敏电阻。23．若测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的。24．交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分别为若电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为。三、问答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）25．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。26．回答与直线式感应同步器有关的下列问题：它由哪两个绕组组成？鉴相式测量电路的作用是什么？27．简述压磁式扭矩仪的工作原理。28．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。29．简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。30．采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几部分组成？四、计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）31．已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz，测量齿盘的齿数Z=36，求：被测轴的转速是每分钟多少转？在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1个数字，其最大转速误差是多少？32．一热敏电阻在0℃和100℃时，电阻值分别为200kΩ和10kΩ。试计算该热敏电阻在33．求正弦信号x(t)=x0sinωt的自相关函数。五、应用题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）34．图示为电阻网络D/A转换电路。写出电流i与电压VREF的关系式。若VREF=10V输入信号D3D2D1D0=1000，试计算输出电压V0=？35．已知某信号的傅里叶级数展开式为x(t)=sincosnω0t试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。全国2002年10月自学考试传感器与检测技术试题课程代码：02202一、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选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.属于传感器动态特性指标的是()A.迟滞B.过冲量C.稳定性D.线性度2.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.分辨力越高3.我国省、部一级计量站使用的一等标准测力机所允许的测量误差为()A.±0.1%B.±0.01%C.±0.001%D.±0.0001%4.感应同步器的作用是测量()A.电压B.电流C.位移D.相位差5.下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是()A.自感式传感器B.磁电感应式传感器C.电容式传感器D.应变式传感器6.极对数为4的永磁式交流测速发电机，当其轴与转速为600(转/分)的被测轴相连接时，则其输出交变电动势的频率为()A.40HzB.300HzC.600HzD.2400Hz7.视觉传感器的扫描部的主作用是()A.聚成光学图像信号B.将光学图像信号转换成电信号C.将二维图像信号转换为时间序列一维信号D.抽出有效信号8.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测()A.温度B.温度差C.相对湿度D.绝对湿度9.在采样保持环节中，采样开关被断开的时间称为()A.采样时间B.保持时间C.采样周期D.缓冲时间10.封装在光电隔离耦合器内部的是()A.一个发光二极管和一个发光三极管B.一个光敏二极管和一个光敏三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管D.一个发光二极管和一个光敏三极管11.若周期信号x(t)的周期为T，则其基波角频率为()A.B.C.D.12.已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足()A.ρxy(τ)>1B.ρxy(τ)=1C.0<ρxy(τ)<1D.ρxy(τ)=0二、填空题(本大题共12小题，每小题1分，共12分)13.运算100%是计算传感器________的公式。14.传感器的________能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过测量范围的能力。15.当环境湿度改变时，必须对电容式传感器重新进行静态________。16.要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的________相等。17.电容式扭矩测量仪是将轴受扭矩作用后的两端面相对________的变化量变换成电容器两极板之间的相对有效面积的变化量，从而引起电容量的变化来测量扭短的。18.脉冲式测速发电机输出电压的________和被测轴转速之间保持严格的比例关系。19.红外图像传感器通常由红外敏感元件和电子________电路组成。20.在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶的________定律。21.数据处理中使用的温度补偿方法有公式法和________。22.两个电路之间存在的寄生电容使用一个电路的________变化影响到另一个电路。23.周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和________。24.当信号的方差变为原来的4倍时，该信号的标准差将变为原来的________倍。三、问答题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)25.压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时，适合于测量何种信号?26.就某一确定的差动变压器式位移传感器而言，当激励电压的幅值恒定时，其输出电压的幅值和相位分别取决于被测位移的哪些信息?27.简述半导体P-N结温度传感器的工作机理。28.热电型红外光导摄像管与可见光光导摄像管在电路中所采用的前置放大器有何差别?为什么?29.有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点?30.分别说明信号x(t)的均值μx、方差σ2x、均方值Ψ2x的含义并写出三者间的联系式。四、计算题(本大题共3小题，每小题8分，共24分)31.已知：输入应变仪的应变为286με，应变仪的灵敏度为31μA/με，记录仪的灵敏度为5mm/mA,求记录仪输出的偏移量。(注：με代表一个应变单位)32.某位移传感器在校准时测得的数据如下表，若该传感器的线性表达式为x=a0+a1n，试用最小二乘法()计算a0和a1。脉冲数ni1020304050位移值xi(mm)0.40.533.图示串联式测温电路，其中Rt=R0[1+(t-t0)]为感温热电阻，Rs为常值电阻，E为工作电压，U0为输出电压，=0.02/℃.当给定温度为0℃，Rt的电阻值为10kΩ，若测温范围为0℃~400℃，输出电压U0的范围是1V~5V，试计算工作电压E和常值电阻Rs各取多少?(五、应用题(本大题共2小题，每小题8分，共16分)34.用微型计算机、模/数转换(A/D)板、滤波器、电荷放大器、压电式力传感器和打印机组成一个测力系统，试画出该测力系统的方框图。35.图1所示矩形函数x(t)的频谱为X(ω)=Aτsinc()，求图2所示信号y(t)的频谱，并画出其幅值谱图。(sincx=)浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题课程代码：02202一、填空题(每空1分，共15分)1.如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为________测试。2.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。3.涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。4.半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。5.测量准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。6.周期信号展开为傅立叶级数后，其中A0表示直流分量的幅值，An表示________分量的幅值。7.当τ→∞时，信号x(t)的自相关函数Rx(τ)呈周期性变化，说明该信号为________。8.LCD是液晶显示器，是一种________功耗器件。9.A/D卡的转换速率表示________。10.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，________接法可以得到最大灵敏度输出。11.一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强，主要缺点是________。为克服该缺点，可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器。12.绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的________程度，它比绝对湿度使用更广泛。13.氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少，从而使材料的电阻率________。14.半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下，其________与温度之间的近似线性关系实现。15.图像处理的主要目的是________。二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内。每小题1分，共15分)1.为了抑制干扰，常采用的电路有()A.A/D转换器B.D/A转换器C.变压器耦合D.调谐电路2.选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是()。A.阻抗匹配B.增大输出量C.减小输出量D.接近不失真条件3.自相关函数一定是()函数。A.偶B.奇C.周期D.随机4.用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可()A.增加敲击力B.增加锤头硬度C.增大锤重D.减小冲击力5.记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将(a)A.扩展，幅值减小B.变窄，幅值减小C.幅值增大D.变窄，幅值增大6.无源RC低通滤波器从()两端引出输出电压。A.电阻RB.电容CC.运算放大器D.电感L7.人工视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用是(b)A.滤去噪声B.传输和存储信息C.图像增强D.图像分割8.载波频率为f0，调制信号的最高频率为fm，两者的关系为()A.f0=fmB.f0>fmC.f0>>fmD.f0<<fm9.测量不能直接接触的高温物体温度，可采用()温度传感器。A.热电偶B.亮度式C.半导体三极管D.半导体二极管10.电容式湿度传感器只能测量()湿度。A.相对B.绝对C.任意D.水分11.由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用()的前置放大器。A.信噪比高B.信噪比低C.稳定性低D.灵敏度很小12.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为()的输出。A.电阻B.电容C.电压D.电荷13.通常采用的压力敏感元件有()A.柱形弹性元件B.环形弹性元件C.梁形弹性元件D.波登管14.压电式加速度传感器是()信号的传感器。A.适于测量任意B.适于测量直流C.适于测量缓变D.适于测量动态15.对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压()A.最大B.最小C.随机变化D.中间点三、问答题(每小题5分，共30分)1.试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性，并标出半功率点。2.一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什么?3.压电式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同，为什么?4.试述如何利用自相关函数判断随机噪声中是否包含有正弦波周期信号?5.如何消除热敏电阻阻温特性的非线性?热敏电阻的测温范围一般是多少?6.差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中，试问：电桥需接入何种激励电压?该电桥的输出电压是何波形?四、计算题(每小题8分，共24分)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，其输出电动势为E=Usin,磁尺剩磁信号的波长为1mm。求：(1)若E=7sin(100t+0.48π)伏，此时所测得的位移量S；(2)在一个测量周期内，此传感器所能测量得的最大位移量。2.一电涡流测振仪测量某主轴的轴向振动。已知：传感器的灵敏度为15(mV/μm)，最大线性范围为6(μm)。现将传感器安装在主轴右侧。如图a所示。用记录仪记录振动波形，如图b所示，问：传感器与被测金属的安装距离L为多少微米时，可得到较好的测量效果?轴向振动的振幅A为多少?3.压电式加速度传感器与电荷放大器联接，电荷放大器又与函数记录仪联接。已知：传感器的电荷灵敏度kq=100(pC/g)，反馈电容Cf=0.01(μF),被测加速度a=0.(1)电荷放大器的输出电压是多少?电荷放大器的灵敏度是多少?(2)若函数记录仪的灵敏度kg=2mm/mV，求测量系统总灵敏度k0.五、应用题(每小题8分，共16分)1.试选择一种传感器，设计测量车床主轴转速的原理方案，并作简要说明。2.一汽车司机座的振动较大，试设计测试方案寻找振源。(1)给出可能的振源；(2)列出测试方案框图，并作简要说明；(3)给出判断方法及判断原则。2005年10月自考试题传感器与检测技术2009年10月全国自考传感器与检测技术试卷2010年10月全国自考传感器与检测技术试题2011年10月全国自考传感器与检测技术试卷全国自考2012年10月传感器与检测技术试题全国2001年10月自考传感器与检测技术试卷答案课程代码：02202单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）1.C 2.D 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A 10.B 11.A 12.B填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）13.标定(或校准或测试) 14.测量范围 15.智能化 16.(△K0/K0)×100% 17.细分 18.增大 19.极距(或间隙) 20.1×10－9 21.微分法 22.负23.对地低阻抗端(或接地端) 24. 问答题（本大题共6小题，每小题4分，共