全国自学考试历年试题及答案

2001年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．以下被测物理量适合于使用红外传感器进展测量的是〔C〕2．属于传感器动态特性指标的是〔D〕A．压力B．力矩C．温度C．灵敏度D．厚度D．固有频率A．重复性B．线性度3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于〔A〕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〔D〕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〔C〕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一样的工作应变片6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是〔D〕A．电缆的安装及固定方式C．前置放大器的输出阻抗B．电缆的长度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〔C〕A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路D．NPN型晶体管集成电路C．MOS型晶体管开关集成电路8．将电阻R与电容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〔D〕A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声C．克制串扰D．消除电火花干扰9．在采用限定最大偏差法进展数字滤波时，假设限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，那么本次采样值Yn应选为〔A〕10．假设模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，那么该转换器能分辨出的最小输入电压信号为〔B〕U0M/2n=1011．周期信号的自相关函数必为〔Ａ〕Ｐ１７６－１７７A．周期偶函数12．函数x(t)的傅里叶变换为X〔f〕，那么函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为〔Ｂ〕Ｐ１８４A．2X(B．X(C．X(f)D．2X(f)第二局部非选择题〔共76分〕B．非周期偶函数C．周期奇函数D．非周期奇函数))二、填空题〔本大题共12小题，每题1分，共12分〕不写解答过程，将正确的答案写在每题的空格内。错填或不填均无分。13．对传感器进展动态____标定___的主要目的是检测传感器的动态性能指标。P1014．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__测量范围__的能力。P615．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向___智能化____方向开展。P1116．某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，那么该传感器的灵敏度误差计算公式为rs=__(△K0/K0)×100%____________。17．为了测得比栅距W更小的位移量，光栅传感器要采用_____细分______技术。Ｐ１４９－１５０18．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，那么说明扭矩______增大_______。ｐ４９19．电容式压力传感器是变_____极距(或间隙)_____型的。ｐ５３20．一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_________1×10－9_______Pa-1。ｐ３８ｋ＝ｄＲ／Ｒ／ε＝πLＥ21．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___微分法________。Ｐ８２22．热敏电阻常数B大于零的是_______负_________________温度系数的热敏电阻。Ｐ９４23．假设测量系统无接地点时，屏蔽导体应连接到信号源的_____对地低阻抗端(或接地端)_____。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假设电桥平衡条件为Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡条件应为__________。Ｐ１１８三、问答题〔本大题共6小题，每题4分，共24分〕25．简述压电式传感器分别及电压放大器与电荷放大器相连时各自的特点。Ｐ４３传感器及电压放大器连接的电路,其输出电压及压电元件的输出电压成正比,但容易受电缆电容的影响。传感器及电荷放大器连接的电路,其输出电压及压电元件的输出电荷成正比,电缆电容的影响小。26．答复及直线式感应同步器有关的以下问题：Ｐ２９－３０〔1〕它由哪两个绕组组成？〔2〕鉴相式测量电路的作用是什么？〔1〕由固定绕组与滑动绕组组成。〔2〕检测感应电动势的相位，从而根据相位确定位移量的大小与方向。27．简述压磁式扭矩仪的工作原理。Ｐ４８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，通过测量电路即可确定被测扭矩大小。28．说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。Ｐ２８主要特点是：热容量小〔或热惯性小〕，时间常数小，反响速度快。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。Ｐ７８1〕多面棱镜高速旋转，将激光器发出的激光束反射到条形码上作一维扫描。〔2〕条形码反射的光束经光电转换及放大元件接收并放大后再传输给信号处理装置30．采用逐次逼近法的模/数转换器主要由哪几局部组成？Ｐ１４０由电压比拟器、数/模转换器、顺序脉冲发生器、数码存放器与逐次逼近存放器组成。四、计算题〔本大题共3小题，每题8分，共24分〕31．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：〔1〕被测轴的转速是每分钟多少转？〔2〕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？Ｐ６１〔1〕〔2〕频率计的计数装置读数误差为±1个数字，对应的角位移为±转=±转故其最大转速误差为±〔转/分〕32．一热敏电阻在0℃与100℃时，电阻值分别为200kΩ与10kΩ。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。ｐ９４式中：RT为温度T=t+273.15(K)时的热敏电阻的电阻值；R0为温度T0=t0+273.15(K)时的热敏电阻的电阻值；设t0=20℃,T0=t0+273.15=293.15(K)。那么上式中的R0即为所求的值。根据题中所给条件，有〔1〕〔2〕〔1〕、〔2〕两式两边取对数有因此该热敏电阻在20℃的电阻值为：33．求正弦信号x(t)=x0sinωt的自相关函数。Ｐ１７６五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕Ｐ１３８34．图示为电阻网络D/A转换电路。〔1〕写出电流i及电压VREF的关系式。〔2〕假设VREF=10V输入信号D3D2D1D0=1000，试计算输出电压V0=？34．〔1〕〔2〕当D3D2D1D0=1000时，35．某信号的傅里叶级数展开式为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。Ｐ１７９直流分量A0＝0一次谐波分量A1＝二次谐波分量A2＝0三次谐波分量A3＝四次谐波分量A4＝0五次谐波分量A5＝2002年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1.属于传感器动态特性指标的是(Ａ)ｐ４2.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的(Ｄ)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(Ｂ)Ｐ９A.±0.1%B.±0.01%C.±0.001%D.±0.0001%4.感应同步器的作用是测量(Ｃ)ｐ２８5.以下测力传感器中，属于发电型测力传感器的是(Ｂ)A.自感式传感器B.磁电感应式传感器6.极对数为4的永磁式交流测速发电机，当其轴及转速为600(转/分)的被测轴相连接时，那么其输出交变电动势的频率为(Ａ)ｆ＝ｐｎ／６０P587.视觉传感器的扫描部的主作用是(Ｃ)P778.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测(Ｄ)P1099.在采样保持环节中，采样开关被断开的时间称为(Ｂ)P14710.封装在光电隔离耦合器内部的是(Ｄ)Ｐ１５５11.假设周期信号x(t)的周期为T，那么其基波角频率为(Ｄ)A.B.C.D.12.信号x(t)及信号y(t)完全不相关，那么该二信号的互相关系数满足(Ｄ)P177A.ρxy(τ)>1B.ρxy(τ)=1C.0<ρxy(τ)<1D.ρxy(τ)=0二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13.运算100%是计算传感器___线性度_____的公式。___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展静态___标定_____。16.要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的___相乘_____相等。__转角___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。Ｐ４９脉冲频率____与被测轴转速之间保持严格的比例关系。Ｐ５９扫描___电路组成。P7920.在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度一样，那么对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶的____中间导体____定律。表格法___。P168电荷____变化影响到另一个电路。Ｐ１５３23.周期信号频谱的特点是离散性、谐波性与___收敛性____。Ｐ１８０24.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____２____倍。P175三、问答题(本大题共6小题，每题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?P4226.就某一确定的差动变压器式位移传感器而言，当鼓励电压的幅值恒定时，其输出电压的幅值与相位分别取决于被测位移的哪些信息?P2227.简述半导体P-N结温度传感器的工作机理。Ｐ９８28.热电型红外光导摄像管及可见光光导摄像管在电路中所采用的前置放大器有何差异?为什么?P7929.有源滤波器及无源滤波器相比有哪些优点?Ｐ１２９30.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。P174-175四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31.：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)Ｘ＝286με×31μA/μ×5mm/mA３ｍｍ32.某位移传感器在校准时测得的数据如下表，假设该传感器的线性表达式为x=a0+a1n，试用最小二乘法()计算a0与a1。P170脉冲数ni1020304050位移值xi(mm)代入得到：,得，33.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，℃.当给定温度为0℃，Rt的电阻值为10kΩ，假设测温范围为0℃~400℃，输出电压U0的范围是1V~5V，试计算工作电压E与常值电阻Rs各取多少?()P93五、应用题〔本大题共2小题，每题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、压电式力传感器与打印机组成一个测力系统，试画出该测力系统的方框图。压电式力传感器_______电荷放大器_______滤波器________模/数转换(A/D)板______微型计算机_____打印机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=)p179_186因为y(t)=x(t+τ/2)，所以y(ω)=X(ω)exp(jωτ/2)2003年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1.传感器的静态特性指标之一有(B)P4A.幅度特性2.利用光电效应的传感器属于(C)P2A.电阻型B.构造型C.物性型B.线性度C.相频特性D.稳定时间D.电感型3.在时域内研究、分析传感检测系统的瞬态响应时，通常采用的鼓励信号是(D)P8A.三角波信号B.余弦信号C.正弦信号D.阶跃信号4.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的(A)P38A.压阻效应B.应变效应C.霍尔效应D.光电效应5.变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，假设测得感应电动势的频率为300HZ，那么被测轴的转速为(C)P61A.300转/分B.600转/分C.900转/分D.6000转/分6.在测量线位移的传感器中，构造简单、灵敏度高、不受油污等介质影响，并能进展非接触测量的是(D)A.电容式传感器7.热力学温度T及摄氏度的关系是(D)B.T=tC.T=1.8t+32B.电阻式传感器C.压电式传感器D.电涡流式传感器A.T=t-273.15D.8.假设采样信号频谱中的最高频率分量fH=2000Hz,那么根据采样定理，采样频率fS应选择为〔D〕P147A.fS<2000HzB.fS=2000HzC.2000Hz<fＳ<4000HzD.fH>4000Hz9.图示各电路中，能使LED显示块正确显示的是(Ｃ)P163A.B.C.D.10.欲将某一光栅式位移传感器的四细分电路进展改造，获得一组八个相位差相等的相位信号，起码要把(Ｂ)A.光栅副夹角增大一倍B.光电元件个数增加C.栅距增大一倍D.莫尔条纹亮度增强一倍１１、p177Ａ１２、P195A二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13.传感器的静态特性中，输出量的变化量及引起此变化的输入量的变化量之比称为____灵敏度___.Ｐ６能量______转换型传感器。P3动态______特性。P416.要想获得正确的测量结果，传感器的输入量不能超过其______量程范围________。Ｐ６17.线绕式线性电位计式位移传感器每厘米绕制200圈，所以分辨率为____________毫米。应变______式力传感器。19.一般情况下，压电式加速度传感器的几何参数愈大，固有频率愈____低_______。P68２０、放大，P27２１、特征P75２２、介质型P110２３、P155地２４、三态三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25.什么是差动变压器式位移传感器的零点剩余电压？零点剩余电压的存在对传感器的工作性能有何影响？P2226.简述霍尔式压力传感器的工作原理。P5527.用电涡流式传感器测量齿轮的转速时，假设齿轮是由尼龙制成的，能否测出转速？为什么？P6128.人工视觉识别物体前，通过何种方法将该物体的明亮度信息输入计算机？P8129.用简图及公式表示热电偶式温度传感器的中间导体定律。Ｐ９１30.有多路模拟信号，采取共用信号调理电路的ADC系统应包括哪些局部？Ｐ１４３四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31.一压电式压力传感器，其灵敏度k1=20pC/MPa,它及灵敏度为k2=5mV/pC的电荷放大器相连,电荷放大器的输出端接到灵敏度为k3=300mm/V的记录仪上，计算此系统的总灵敏度。当压力△p=25Mpa时，求记录仪上笔尖位移的偏移量。Ｋ＝K1×K2×K3＝20pC/MPａ×5mV/pC×300mm/V＝３０ｍｍ／ＭｐａＫ＝△Ｘ／△p△Ｘ＝△p×Ｋ＝３０ｍｍ／Ｍｐａ×25Mpa＝７５０ｍｍOC与40OC时，电阻值分别为100KΩ与10KΩ，试求出其热敏电阻常数B.P9433.对于一个8位D/A转换器，试问〔1〕假设最小输出电压增量为0.02V，输入代码为01001101时，输出电压U0为多少伏？(2)其分辨率是多少？P138-139〔1〕、Umim=k/28=0.02v,那么U0=k/28〔26+23+22+20〔2〕1/(28-1五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34.图示为带通滤波器电路，：f0μF，求电路中电阻R，Rt及Rf的大小。〔运算放大器的电阻对称条件为Rf//RF=2R〕P134-135题34图f0=500Hz=1/2πRC，R=1/2πf0C=7.24kΩQ=1/[3-〔Rf+RF〕/Rf]=8Rf//RF=2RRF=22.2kΩ，Rf=Ω35.求余弦信号x〔t〕=Acosωt的均值与均方值。P174-1752004年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．属于传感器动态特性指标之一的是【B】P4A．灵敏度2．采用直流放大器对微弱的、变化缓慢的信号进展放大时，影响测量精度的主要原因是【A】P122A．零点漂移B．信号微弱C．放大倍数缺乏D．噪声干扰B．固有频率C．线性度D．重复性3．变极距型电容式位移传感器的初始极距=，为保证测量的线性度，应使被测位移量满足【D】P16A．｜4．电荷放大器是一个具有反响电容的高增益运算放大器。该运算放大器的输入阻抗应【D】p68A．<109B．>109C．<1012D．>1012｜>>B．｜C．｜｜<D．｜｜<<5．在一样工作条件下，对同一被测物理量进展屡次连续测量所得结果的一致性越好，说明该传感器的【C】p75A．线性度越好B．灵敏度越高C．重复性越好D．稳定性越好D．光导摄像管D．RLC网络组成6．固体半导体摄像机的感光局部是【B】P78A．光电转换及放大元件B．电荷耦台器件7．有源滤波器由运算放大器与【A】P29C．热电元件A．RC网络组成B．RL网络组成C．LC网络组成8．发光二极管显示器的英文缩写为【B】A．LCDB．LEDC．BCDD．CRT9．静电屏蔽的作用在于消除静电荷对测量仪器产生的【C】P154A．高次谐波干扰B．放电干扰C．静电场干扰D．漏电流干拢10．由RLC串联网络组成的带通滤波器的中心频率为500Hz，带宽为200Hz，那么品质因数为【C】P128C．2.511．一信号的直流分量为零，交流分量的幅值不为零，那么该信号的【A】p174-175A．方差等于均方值B．方差等于零C．均值等于均方值D．均方值等于零D．512．信号x(t)及信号y(t)为频率一样、幅值不同、相位差恒定的两个周期信号，那么其互相关函数Rxy()及这两个信号的【B】P177A．频率无关，相位差无关B．频率有关，相位差有关C．频率无关．相位差有关D．频率有关，相位差无关二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13．用表格法进展传感器输出线性化处理的实质是___分段_____线性补偿。P16814．对传感器输入一样幅值、不同频率的正弦信号，测量传感器的输出特性，这种试验是对传感器进展_动态_______标定。P1015．电位计式位移传感器的电阻灵敏度及电位计电阻元件的有效长度成反比，及电位计的总电阻成__正比_______。P1416．用电涡流位移传感器测量旋转轴的转速，其测速齿轮必须用____铁磁____材料制成。P2217．硅芯片式流速传感器的输出信号及流速的_____平方根____成线性关系。P6518．磁栅式位移传感器的磁头在动或不动的情况下都有感应电动势输出的是____静态_____磁头。P2619．气敏元件外表吸附被测气体时，它的__导电率_/电阻_____将发生变化。P10020．亮度式温度传感器与比色式温度传感器都属于___非接触________式温度传感器。P9521．不能准确预测未来瞬时值，也无法用确切的数学关系式描述的信号称为_非确定信号/随机信号。22．自功率谱是描述随机信号在_____频______________域的特征函数。P18423．假设在时域将信号压缩，那么在频域其频谱将_____扩展___________。P18624．对机械构造施加某种预定要求的作用力，使之发生振动，称之为__激震___。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．现有数字电压表、放大器、信号发生器、功率放大器、振动台、标准传感器、被标定的传感器等。请设计一个用比拟法对被标定传感器进展动态标定的系统，并简要说明标定原理。P1026．在采用压电式传感器的测量系统中，电荷放大器的作用是什么?P42-431.把压电式传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出。2.放大传感器的输出信号；3.消除电缆电容对输出信号的影响。27．说明人工视觉系统中图像输入的功能。P80将对象物体变为二维或三维图像3、通过扫描采样将图像分解成许多像素4、把表示各个像素信息的数据输入计算机进展图像处理。28．简述结露传感器在磁带录像机中的应用情况。P11329．简述利用算术平均值法进展数字滤波时的过程，并写出计算公式。P13730．说明如下图的周期矩形信号x(t)及非周期矩形信号x1(t)在频谱构造上的差异与关系。四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)3l．一压电式加速度传感器，其灵敏度为：，及其相接的电荷放大器灵敏度为：，记录仪灵敏度为：=20mm／V．(1)求系统总灵敏度K0．(2)假设记录仪记录到的曲线高度为57mm，求此时所对应的加速度。32．以下图给出了一种测温范围为0℃~100℃的测温电路，其中R1=10(1+0．005t)k感温热电阻；R0=10k，工作电压E=10V，M，N两点的电位差为输出电压。计算该测温电路的平均灵敏度。33．铂铑—铂热电偶在冷端为0℃时的热电动势如下表，写出该热电偶在冷端为20℃时的热电动势表(自40℃至100℃)。T(℃)20406080100E(T,0)(m,V)五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．一霍尔传感器与带齿圆盘组成转速测量装置，经放大器与记录仪，其输出信号如记录纸图所示。(1)假设齿轮齿数为z=14，求被测转速为每分钟多少转?(2)用金属铝作为带齿圆盘，是否可行，为什么?35．分析以下有关滤波器的问题(1)推导图示滤波器的频率特性表达式。(2)画出幅频特性示意图。(3)指出该电路具有何种滤波作用?2005年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1、CＰ４２、ＢＰ１３、Ａ４、Ｄ5、A6、B7、CP938、Bp1569、DP147C11、A、12、D二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25.选用传感器时要考虑哪些环境参数？P826.说明压磁元件的工作原理。P4527.说明热电偶式温度传感器中间导体定律的实际应用意义。P9128.简述半导体热敏电阻的测温机理。P9429.简述理想运算放大器的特点。P14430.试说明信号的均值、方差、均方值的物理含义.四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕2006年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．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2．表述传感器在一样条件、长时间内，输入输出特性不发生变化之能力的评价参数是【B】p7A．工作寿命B．稳定性C．稳定时间D．温度漂移3．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】p3A．压电式传感器B．热电式传感器C．光电式传感器D．压阻式传感器4．量程大的电容式传感器的类型是【A】A．容栅型B．变介质型C．变极距型5．机械阻抗的振动测试中，阻抗头的输出是【B】p68D．变极板面积型A．激振力与振动位移B．激振力与振动加速度D．振动速度与振动加速度C．振动位移与振动加速度6．在压电式加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是【B】A．压电元件B．质量块C．弹性元件D．基体7．温度反映了物体内部【Ｄ】A．电子运动剧烈的程度C．原子运动剧烈的程度B．质子运动剧烈的程度D．分子运动剧烈的程度8．以下温度传感器不属于非接触式温度传感器的是【Ｃ】A．亮度式温度传感器C．P-N结温度传感器B．全辐射式温度传感器D．比色式温度传感器9．在光栅位移传感器的区分方向电路中，采用的信号相位差可取【Ｂ】A．0°B．90°C．180°D．360°10．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11．假设模／数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为5V，那么该转换器能分辨出的最小输入电压信号为【Ｄ】A．1.22mVB．2.44mVC．3.66mVD．4.88mV12．正常人的心电图信号为【Ａ】A．模拟信号B．离散信号C．随机信号D．数字信号二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13．影响传感器稳定性的因素是时间与环境。p7514．几个传感器串联组成的检测系统的总灵敏度等于各传感器的灵敏度之积。p615．对于应变式扭矩传感器，当采用半桥测量时需要３对电刷一滑环式集流装置。P4716．压电式传感器中的压电晶片既是传感器的敏感元件，又是传感器的转换元件。17．应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的力。Ｐ６９18．半导体硅流速传感器的平面发热体及流速方向平行放置时，发热体的上游端会先冷一些，以此可测流速方向。Ｐ６５19．热力学温度T，及摄氏温度t的关系是Ｔ＝ｔ＋２７３．１５20．在热电偶中，热电动势的大小及两种导体材料的热端与冷端的温差有关。Ｐ９１21．为了消除设备启、停时产生的电火花干扰，通常采用ＲＣ22．在传感检测系统中，常用的显示方式有模拟显示、数字显示与图像显示三种。Ｐ１１６23．自相关系数反映了原信号与将信号时移后的信号之间的相关程度。〔其中a、b均为正实常数〕的频谱为ａ／ｂＸ。吸收电路。24．假设瞬变信号x(t)的频谱，那么信号〔ｆ／ｂ〕。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．什么是传感器的静态特性?试举出三个表征静态特性的指标。Ｐ４26．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?27．以光电变换为根底的视觉传感器一般由哪四局部组成?P7628．图示为矿灯瓦斯报警器的原理图，其中RQ为气敏元件。简述一定浓度的瓦斯引起信号灯闪光报警的原理。P10329．图示为热敏电阻式湿度传感器的电路原理图，简述该传感器的工作原理及电桥调整方法。P10930．简述液晶显示器(LCD)的应用特点。P165四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31．拉伸试件的弹性模量E=2×105MPa，泊松比=O.3，如图a所示沿其轴向与横向粘贴四个规格一样的应变片，并按图b所示方式进展组桥。应变片的灵敏系数K=2，(1)如何将四个应变片接入桥路才可得到最大输出?写出输出电压及试件轴向应变的关系式。(2)假设供桥电压U1=5V，测得输出电压为U0=5.2mV，求试件轴向应力。32．10位电阻解码网络D／A转换器在RF=3R的条件下，试答复以下问题：(1)输出电压的表达式及分辨率。(2)当输入的数字量D=1001000001，参考电压UR=5V时的输出电压U0是多少?33．一矩形单脉冲信号x(t)如图口所示：(1)计算该信号的频谱，并画出其频谱图。(2)信号y(t)(如图b)的频谱及图a的频谱有无区别?请简要说明原因。五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．某转速传感器的构造如下图，励磁线圈W1与输出线圈W2绕在铁芯1上，十字轮2及被测轴相连，其转速n(r／min)即为被测轴转速。十字轮由铁磁材料制成。(1)请说明该传感器在励磁线圈施加直流电压时的工作原理。(2)给出输出信号e0的频率及被测轴转速n的关系。(3)当励磁线圈施加电压分别是直流与交流时，其输出信号e0的波形有何区别?为什么?35．图示为热电阻电桥式测量电路，测温范围是0～100℃，其中：R1＝10〔1＋0.04t〕为感温热电阻，R0为常值电阻，R0＝10，E=6V为工作电压，M、N两点间的电位差为输出电压。问(1)如果0℃时的电路输出电压为1V，常值电阻Rs应取多少?(2)计算该测温电路在测温范围O～100℃的平均灵敏度。2007年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分题号一二三四五核分人复查人题分得分2412242416一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．传感器的分辨力越高，表示传感器【】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2．属于传感器静态特性指标的是A．量程B．阻尼比3．适合于使用红外传感器进展测量的被测物理量是A．转速B．温度C．厚度D．加速度4．在下述位移传感器中，既适宜于测量大的线位移，又适宜于测量大的角位移的是【】C．临界频率D．固有频率【】【】A．电容式传感器5．测量范围小的电容式位移传感器的类型为A．容栅型B．变介质型C．变极距型B．电感式传感器C．光栅式传感器D．电阻应变式传感器【】D．变极板面积型6．当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对外表产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为【】A．压阻效应7．热敏电阻式湿敏元件能够直接检测A．温度B．温度差C．绝对湿度8．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根底是A．压电效应B．电磁感应C．光电效应D．热电效应9．便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器与A．RC网络组成B．LC网络组成C．RL网络组成10．在典型噪声干扰抑制方法中，差分放大器的作用是B．压电效应C．应变效应D．霍尔效应【】D．相对湿度【】D．RLC网络组成【】A．克制串扰B．抑制共模噪声C．抑制差模噪声D．消除电火花干扰11．信号x(t)及y(t)的互相关函数Rxy()，当=0时相关程度最高，那么y(t)及x(t)的互相关函数尺，Ryx()相关程度最高时，应满足【】A．τ<0B．τ=0C．τ>0D．τ=l12．假设周期信号x(t)的基波角频率为ω，那么其周期为【】A．B．C．D．二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13．在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，传感器允许超过测量范围的能力称为___________________。14．检测系统中．模拟式显示在读数时易引起____________________误差。15．光纤陀螺式角速度传感器利用了____________________相干光的干预现象。16．传感器在同一工作条件下，对同一被测量进展屡次连续测量所得结果之间不一致程度的指标，称为____________________。17．气敏传感器是一种将检测到的气体成份与__________________转换为电信号的传感器。18．设一圆形截面绕线式位移传感器的线圈半径为5mm，共绕制100圈，线圈总电阻为1的灵敏度为____________________。，那么传感器19．硅芯片式流速传感器的输出信号及流速的平方根成_______________关系。20．数据处理中使用的温度补偿方法有表格法与____________________。21．热敏电阻常数小于零的是____________________温度系数的热敏电阻。22．随机信号是指不能准确预测未来瞬时值，也无法用确切的__________________关系式描述的信号。23．当信号的标准差变为原来信号的2倍时，信号的方差变为原来信号的______倍。24．周期信号频谱的特点是离散性、谐波性与____________________。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．一般情况下，如何表示传感器的稳定性?26．简述电荷放大器的特点及电荷放大器及压电式传感器相连时的特点。27．简要说明人工视觉系统的硬件构成。28．简述亮度式温度传感器的工作原理。29．写出采样定理的数学表达式，并简要答复采样定理在实际应用中的意义。30．以τ表示时延量。写出x(t)的自相关函数Rx(τ)的定义式，说明Rx(τ)可以描述x〔t〕的哪些特征。四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31．磁栅式位移传感器测量位移时，其输出电动势为，磁尺剩磁信号的波长λ=，求：(1)假设E=10sin(100t+π)V，此时所测得的位移量l；(2)在一个测量周期内此传感器所能测量的最大位移量lmax．32．一种测温电路的测温范围为0℃~200℃，其电路图如下图。图中Rt=10(1+0．005t)kΩ为感温热电阻；R0=10Kω，工作电压E=10V，M、N两点的电位差为输出电压UMN．(1)写出UMN的数学表达式；(2)求0℃到100℃时测量电路的灵敏度。33．对于一个8位D/A转换器，试问：(1)假设最小输出电压增量为0.01V，输入代码为10110010时，输出电压U0为多少伏?(2)给出D/A转换器分辨率的定义，并计算该D/A转换器的分辨率。五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．某一转速测量装置由—个霍尔传感器与一个带齿圆盘组成。其输出信号经放大器放大后由记录仪记录，记录纸记录的信号如下图。(1)当带齿圆盘的齿数为z=12，求被测转速为每分钟多少转?(2)带齿回盘的材料采用铜材是否可行?为什么?35．图(a)所示矩形函数x(t)的频谱为其幅值谱图。(定义：)，求图(b)所示信号f(t)的频谱以F(w)，并画出题35图2021年l月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．常用于测量大位移的传感器是A．应变电阻式B．涡流式2．压电式传感器适合于测量A．静态量B．动态量3．以下关于涂覆膜型Fe3O4湿敏元件特性的描述正确的选项是A．精度高B．响应快C．无湿滞效应D．负感湿4．变间隙式电容传感器的灵敏度及【C】P16A．间隙成反比B．间隙成正比C．间隙平方成反比D．间隙平方成正比5．半导体应变片的灵敏系数比电阻应变片的灵敏系数大【C】P38A．(10～30)倍B．(30～50)倍C．(50～70)倍【D】P29D．感应同步器【B】D．位移量C．霍尔式C．电荷量【D】P107D．(70～90)倍6．以下测力传感器中，属于发电型测力传感器的是A．电容式B．磁电感应式C．自感式【B】D．应变式7．为了抑制干扰，常采用的电路是A．D／A转换器B．A／D转换器【C】P155C．变压器耦合电路D．调谐电路8．信号x(t)与y(t)完全相关，那么两信号的互相关系数满足A.ρxy(τ)>1B．ρxyC．ρxy(τ)=1D．0<ρxy(τ)<l9.用于识别条形码的激光视觉传感器中，起扫描作用的关键部件是A.激光器B．放大元件C.高速旋转多面棱镜D．扫描线圈10．铜电阻传感器在温度为0℃时的阻值有【B】p94A.1Ω、50Ω两种B．50Ω、100Ω两种C.100Ω、150Ω两种D．150Ω、200Ω两种【C】p177(τ)=O【C】p7811.某光栅式位移传感器，其栅线为50线／mm，经四细分后，可得分辨率为【A】A.0.005mm／脉冲B．O.0125ram／脉冲C.O.02mm／脉冲D．O.025mm／脉冲12.信号x(t)及y(t)为同频、不同幅、相位差恒定的两个周期信号，那么其互相关函数Rxy(τ)及这两个信号的【B】p177A.频率无关、相位差无关B．频率有关，相位差有关C.频率无关、相位差有关D．频率有关，相位差无关二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13.变磁通式速度传感器测速时，磁通周期变化，线圈产生感应电动势的____频率______及转速成正比。P6114.传感器按输出信号的性质可分为15.气敏元件按构造可分为16.抑制共模噪声的干扰可采用差分放大器17.能用明确数字解析关系式描述的信号称为确定性信号18.特征量方差被用来描述信号的。P17519.当传感器的被测量有微小变化时，输出就有较大变化，说明该传感器的灵敏度较高。开关型、模拟型与数字型。P3、薄膜型与厚膜型。P101。P156烧结型。p172波动范围20.利用差动变压器测量位移时，如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。p2221.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，变形随之消失，这种物理现象称逆压电效应。P4122.红外图像传感器通常由红外敏感元件与电子扫描电路组成。P79电动势与接触电动势两局部组成。P91。P14723.热电偶电动势由温差24．采样定理可表述为fs>2fH三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．简单说明压电式传感器及电压放大器间连接电缆发生变化时将引起哪个参数改变?如何解决?P6826．湿度常用的表示方法有哪些?湿敏元件有哪些种类?P10627．试根据电容传感器的工作原理说明其分类。P1528．简述半导体温度传感器测温原理。P9829．为什么要对传感器信号进展线性化及温度补偿?P16830．简述确定性信号分类及各自频谱特点。P179-184四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31．某振动传感器固有频率为1Hz。且其阻尼为临界阻尼值的55％，当用它测量频率为4Hz的振动时，仪表读出l.25mm幅值，试问该振动的真实幅值与误差百分率为多少?32．某石英晶体受纵向压力F=10(N)的作用，其截面积为5cm2，厚度d=0.5cm，试求：(1)此压电元件两极片间的电压值U；(2)假设压电元件及前置放大器之间的连接电缆的电容为5pF，放大器输入电容为10pF,求此传感器的输出电压U0。(真空中的介电常数ε0=8.85×10-12F/m，石英晶体的压电系数d11=2.3×10-12C／N,石英晶体相对介电常数ε0=4.5)。33.函数x(t)的频谱为x(ω)=Aτsinc(ωτ/2)，求题33图信号y(t)的频谱．(sincx=sinx/x)题33图五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．有一八位T形电阻网络数／模转换器，设RF=3R，假设d7～d0为00100100时，U。=-0．09V试计算d7～d0为00010000时的U0为多少伏?35．应用电容传感器测量金属带材在轧制过程中的厚度。要求：(1)画出原理图；(2)说明其工作原理。2021年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。l．在传感器及检测系统的静态指标中，表达其对输入量变化的反响能力的是A．量程B．重复性C．灵敏度D．线性度2．以下指标中，属于传感器动态指标的是【】【】A．灵敏度3．传感器中直接感受被测量的局部是A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．调理电路B．线性度C．过载能力D．幅频特性【】4．用电涡流式速度传感器测量轴的转速，当轴的转速为50r/min时，输出的感应电动势的频率为50Hz，那么测量齿轮的齿数是【】A．605．以下测力传感器的类型中，属于发电型的是A．电感型B．电容型C．压磁型D．应变型6．以下线位移传感器中，测量范围大的类型是B．120C．180D．240【】【】A．自感式B．差动变压器式C．电涡流式D．变极距型电容式7．为了进展图像识别，应领先消除图像中的噪声与不必要的象素，这一过程称为【】A．编码B．压缩C．前处理D．后处理8．热电偶的电动势包括【】A．接触电动势与温差电动势C．非接触电动势与温差电动势B．接触电动势与非接触电动势D．温差电动势与汤姆逊电动势9．在四倍细分的光栅位移传感器中，根据两路信号的相位差区分方向时，相位差不能是A．45°B．90°C．135°D．180°10．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．一个光敏二极管与一个光敏三极管D.一个发光二极管与一个光敏三极管11．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个数至少为【】A.1个D．4个B.2个C.3个12．信号的方差小，表示信号的【】A.波动范围小B.波动范围大C.平均功率小D．平均功率大二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13．传感器的响应特性应在所测频率范围内保持。14．在测量某一输入量的变化量时，输出量的变化量较小的传感器其____________较低。15．线绕式电位计的阶梯特性限制了其分辨率与____________。16．把电容式位移传感器做成差动形式，既可以提高测量灵敏度，又可以使零点附近工作特性的____________得到改善。17．金属导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现象，称为金属电阻的____________效应。18．涡流式压力传感器具有良好的____________特性，适合于测量爆炸时产生的压力。19．热敏电阻常数B的单位是____________。20．人工视觉系统图像处理的方法有____________与区域法。21．温度补偿中应用的数据处理方法有表格法与____________。22．传感器的中间转换电路将输出信号转换成易于测量与处理____________信号。23．周期信号频谱的特点是离散性、收敛性与____________。24．对于非确定性信号，只能用____________方法来描述它的规律。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．什么是传感器的线性度?如何计算？26．简述如下图的应变式加速度传感器的工作原理。27．简述金属导体形成温差电动势的工作机理。28．简述金属铂热电阻的测温特点。29．人工视觉系统识别物体前，计算机如何获取该物体的明亮度信息？30．在设计计算机数据采集系统时，选择模/数转换器应考虑的主要技术指标是什么？四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31．如下图，某他励直流测速发电机电枢回路总电阻rs＝5Ω。当转速n＝500r/min，负载电阻RL＝100Ω，测得输出电压VCF＝5V。试计算：〔1〕电枢电流IS；〔2〕输出电压及转速的比例系数C；〔3〕测速发电机的感应电动势及转速的比例系数Ce。32.图示为某电位计式位移传感器的检测电路。E＝10V，R0＝10KΩ，AB为线性电位计，总长度为150mm，总电阻30KΩ，C点为电刷位置。〔1〕计算输出电压UO＝0V时的位移x；〔2〕当位移x的变化范围为10－140mm时，计算输出电压UO的范围。33．试计算信号与的互相关系数，并画出其图形。五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．图示为函数x〔t〕的时域图，求其频谱，并绘制其幅值频谱。35．试画出包括压电式加速度传感器与电荷放大器等组成的测振系统原理框图，并说明采用电荷放大器的特点。2021年l月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。l．莫尔条纹光栅传感器可用于测量A．压力B．温度C．位移2．为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，应采用【】D．速度【】A．电荷放大器3．半导瓷气敏电阻的工作机理是A．光电效应B．压电效应B．电压放大器C．功率放大器D．前置放大器【】C．压阻效应D．吸附效应4．差动电感式位移传感器输出的电压信号是A．调频波B．调幅波C．脉幅调制波【】D．脉宽调制波5．应变片测量测量电路中四臂电桥工作方式输出电压是单臂电桥工作方式输出电压的A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍6．以下测加速度的传感器中，属于发电型测加速度传感器的是【】【】A．电阻应变片B．固态压阻式C．压电式7．为提高电桥灵敏度，可采取D．电容式【】A．半桥双臂各串连一片电阻应变片C．适当提高电桥的电源电压B．半桥双边各并联一片电阻应变片D．增大应变片的初始电阻值【】8．概率密度函数提供了随机信号A．沿频率轴分布的信息C．沿时域分布的信息B．沿幅值域分布的信息D．沿尺度分布的信息9．视觉传感器扫描局部的主要作用是【】B．将光学图像信号转换成电信号D．抽出有效信号A．聚成光学图像信号C．将二维图像信号转换为时间序列一维信号10．热电偶传感器常利用电桥不平衡原理进展补偿，其作用是11．为防止出现信息丧失或信号失真，采样过程中必须满足【】【】S>fHB.fS>2fHC.fS<fHD．fS<2fH12．假设瞬变信号x(t)的傅立叶变换为X(f)，那么信号y(t)＝x(2t)的频谱为D．【】A.B.C.二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13．传感器一般由14．电涡流传感器测量转速时，传感器输出、转换元件及根本转换电路三局部组成。及转速成正比。15．湿敏元件是利用湿敏材料吸收空气中水份而导致16．形成干扰的三个条件是干扰源、干扰的耦合通道与发生变化的原理制成的。。17．周期信号的频谱有、收敛性与谐波性的特点。18．相关系数取值为0表示两信号____________。19．是计算传感器____________的公式。20．变极距型电容传感器，灵敏度较高，其电容及极距间为关系。21．在机械力作用下，铁磁材料内部产生压力或压力变化，使磁导率发生变化，磁阻也相应发生变化的现象称为。22．视觉传感器一般由照明、接收、____________与扫描四局部组成。23．热电偶式温度传感器的工作原理是基于金属材料的____________。24．电子细分辨向的根本原理是。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．简述加速度传感器的工作原理并列举两种常用形式。26．为什么多数气敏传感器要附有加热器？27．改善电感式位移传感器性能主要考虑哪些因素？28．简述金属热阻式传感器采用双线无感绕制法原因。29．传感器及微机的根本接口有哪些方式？30．简要说明信号统计特征量、、的含义及三者联系四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31．磁电式振动速度传感器的弹簧刚度K0＝3200N/m,测得其固有频率f0＝20Hz。欲将减f0到10Hz，那么弹簧刚度应为多少？能否将此传感器的固有频率降至1Hz或更低？32.某压电加速度计的固有电容Ca＝1000pF，电缆电容Cc＝100pF，后接前置放大器的输入电容Ci＝150pF，在此条件下标定得到的电压灵敏度Sv＝100mV/g，试求传感器的电荷灵敏度Sq。又问，假设该传感器改接Cc′＝300pF的电缆，此时的电压灵敏度Sv′＝？33．求矩形窗的频谱。五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．为实现以下目的，试选用适宜的滤波器：〔1〕滤除麦克风中混入的播送电波信号；〔2〕从接收的电视波中仅选择第三频道；〔3〕除去混入信号中的电力线频率〔50Hz〕干扰。35．以下图为采用同一种传感器测量不同非电量的示意图。图中被测物体2均由铁磁性材料制成，1为传感器。试问：〔1〕所用传感器为何种类型，并简述其工作原理。〔2〕根据示图确定所测非电量。题35图2021年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分题号一二三四五核分人复查人题分得分2412242416一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1．传感器的主要功能是〔〕A、传递信息B、感受被测量C、分析、处理信号D、执行要求的操作2．对传感器实施动态标定，可以确定其〔〕。A、重复性B、线性度C、迟滞误差D、相频特性3．在一样工作条件下，传感器对同一被测量进展屡次连续测量所得结果的不一致程度较大，说明该传感器的〔〕。A、灵敏度较差B、稳定性较差C、重复性较差D、测量量程较小4．涡流式压力传感器属于〔〕。A、电阻式传感器B、电容式传感器C、电感式传感器D、压电式传感器5．极对数为4的永磁式交流测速发电机，当其轴及转速为600r/min的被测轴相连接时，那么其输出交变电动势的频率为〔〕A、10HzB、40HzC、150HzD、600Hz6．利用差动变压器式位移传感器进展测量时，为了区分输入位移的方向，处理电路中必须有〔〕。A、滤波环节B、放大环节C、整流环节D、相敏检波环节7．热电偶式温度传感器的T0端称为参考端，又称〔〕。A、冷端B、热端C、工作端D、高温端8．气敏传感器检测气体的〔〕。A、温度与浓度B、温度与成份C、成份与湿度D、成份与浓度9．假设有用信号功率为PS，噪声功率为PN，那么信噪比S/N为〔〕。A、B、C、D、10．对于低频磁感应干扰，其屏蔽材料应选用〔〕。A、导磁材料B、非导磁材料C、低电阻率材料D、高电阻率材料11．四倍细分式光栅位移传感检测系统，当用4个光电元件接收莫尔条纹的移动信号时，分辨力为/脉冲，那么光栅的栅距为〔〕。A、B、C、D、12．在测振系统中，及参数型传感器相匹配的测量电路模块应有〔〕。A、调制器B、微分放大器C、积分放大器D、微积分放大器二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13．对传感器进展静态14．传感器一般由敏感元件、转换元件与15．电容式位移传感器分为变极距型、变面积型与变16．一般情况下，压电式加速度传感器的构造尺寸越小，固有频率越17．激光陀螺式角速度传感器利用18．活塞式压力计利用19．非接触式测温方法的特点是感温元件及被测对象通过热20．热敏电阻式湿敏元件能够直接感受21．当一个直流电源对几个电路同时供电时，为防止几个电路之间相互干扰，应在每个电路的直流电源的主要目的是检测传感器的静态性能指标。三局部组成。型。。原理，实现角速度测量。原理制成。进展热交换。。进线端及之间加装退耦滤波器。22．T型电阻网络D/A转换器中运算放大器的作用是对各支路信号作23．施加于机械构造的激振力频谱F〔f〕及构造响应速度的频谱V〔f〕之比，称为系统的24．数字信号可以用运算，并将运算结果进展放大。。表示。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25．什么是有源型〔发电型〕传感器？举例说明。26．简述霍尔式压力传感器的工作原理。27．金属导体材料温差电动势及哪些因素有关？28．为什么要把烧结型半导体陶瓷湿敏元件短时间加热到500℃的高温？29．说明视觉传感器在机电一体化系统中的主要作用。30．试画出RC低通滤波器的幅频特性图，并简述低通滤波器的作用。四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31．用压电式加速度传感器及电荷放大器构成振动测量系统。传感器的灵敏度KQ=250×10-12C/g，电荷放大器的反响电容CfμF，测得输出电压的峰值Umoax=0.5V。设振动加速度a〔t〕=Asin314t，速度与位移的初始值均为0，取g=/s2，试求：〔1〕振动加速度的最大值A〔m/s2〕；〔2〕振动速度v〔t〕的表达式〔m/s〕；〔3〕振动位移的最大值X〔mm〕。32．四位T形电阻网络数/模转换器的原理如下图，RF=3R，UR=10V，试计算其最小输出电压。33．计算图示最大值为A、周期为T。的周期锯齿波函数x〔t〕的均值μX与方差σX2。五、应用题〔本大题共2小题，每题8分，共16分〕34．图示为一线绕电位计式位移传感器，试答复：〔1〕该传感器的电压灵敏度、分辩力及哪些因素有关？为什么？〔2〕欲提高该传感器的固有频率，应采取什么措施？为什么？35．画出变极距型电容位移传感器测量线位移δ的原理示意图，并分析小位移测量时的灵敏度。2021年l0月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器及检测技术试卷(课程代码2202)本试卷共5页，总分值100分，考试时间150分钟。总分核分人复查人题号题分得分一24二12三24四24五16一、单项选择题(本大题共12小题，每题2分．共24分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多项选择或未选均无分。1、以下被测物理量中，适合使用电位器式传感器进展测量的是〔〕A．位移2、传感器输出量的变化量A．阈值B．温度C．湿度D．扭矩及引起此变化的输入量的变化量D．满量程输出之比，称为〔〕B．分辨力C．灵敏度3、按输出信号的性质分类，应变式位移传感器是一种〔〕A．模拟型传感器B．计数型传感器C．代码型传感器D．开关型传感器4、电容式液位计属于〔〕A．容栅型电容式传感器B．改变介质型电容式传感器C．改变极距型电容式传感器D．改变极板面积型电容式传感器5、以下传感器，不适合于静态位移测量的是〔〕A．压阻式位移传感器B．电感式位移传感器C．涡流式位移传感器D．压电式位移传感器6、某转动轴上贴有一块磁钢，利用霍尔元件及转动轴上磁钢接近产生脉冲的方法测量轴的转速。假设霍尔元件数为4，传感器输出频率为60Hz，那么轴的转速为〔〕A．240r/minB．900r/minC．1800r/minD．2400r/min7、把几个同型号热电偶的同性电极参考端相并联，并将各热电偶的测量结处于不同位置，这种并联热电偶可用于测量〔〕A．多点的温度B．多点的最低温度值C．多点的平均温度值8、以下技术指标中，表述数/模转换器精度的是〔〕D．多点的最高温度值A．电源抑制比B．最小输出电压及最大输出电压之比C．最大输出电压及最小输出电压之比D．输出模拟电压的实际值及理想值之差9、把电阻R与电容C串联，再并联到电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用为〔〕A．克制串扰B．抑制共模噪声C．抑制差模噪声D．消除电火花干扰10、以下有源滤波器，具有品质因数Q值越大，通带宽度越窄性质的滤波器是〔〕A．带通滤波器B．带阻滤波器C．低通滤波器D．高通滤波器11、假设周期信号的周期为T，那么其基频为〔〕A．B．C．D．12、函数A．的傅里叶变换为，那么函数的傅里叶变换为〔〕B．C．D．二、填空题(本大题共12小题，每题1分，共12分)请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。13、利用物质的某些特性随被测参数的变化而变化的原理制成的传感器，称为型传感器。14、按传感器能量源分类，需要外加电源才能正常输出信号的传感器称为传感器。15、传感检测系统的等于其测量范围的上限值及下限值之差。16、在研究传感器的动态特性时，可采用不同频率的正弦输入信号来分析传感器的。17、设计位移测量系统时，可以直接选用适宜的位移传感器，还可以选用适宜的速度传感器或适宜的传感器来实现位移测量。18、绕线式非线性电位计的最大阶梯误差发生在特性曲线的最大处。19、为了提高电容式压力传感器的线性度并减小外部干扰对测量精度的影响，在实际应用时，常采用工作方式。20、压电式传感器并联的压电片越多，越高。21、广泛应用于工业测量的22、负特性湿敏半导体陶瓷的电阻，物理化学性能稳定，测温精度高。随湿度的增加而减小。23、在附近，二阶有源高通滤波器比一阶有源高通滤波器的衰减。24、如下图，用8031的口直接带动锁存器，当显示块显示5时，的输出二进制码〔左高右低〕应当是。三、问答题(本大题共6小题，每题4分．共24分)25、简述容栅式电容位移传感器的优点。26、如下图，在圆柱形弹性敏感元件上下对称外表沿轴线方向，贴有两个一样的应变片与，当圆柱形弹性敏感元件同时感受拉力与弯矩时，如何组成电桥才能消除与的相互干扰，独立测得与。27、简述压磁式扭矩仪的工作原理。28、热电偶整个回路的热电动势由哪两局部电动势组成？29、简述高密度配置的压觉传感器的功能。30、简述基于逐次逼近方法的模/数转换器的主要组成局部。四、计算题(本大题共3小题。每题8分。共24分)31、某绕线式线性电位计的骨架直径，总长；导线直径，电阻率；总匝数；试计算该电位计的空载电阻灵敏度32、图示为一种测温范围为的测温电路，其中为感温热电阻；、均为常值电阻，为正整数，为工作电压，及两点的电位差为输出电压。问：〔1〕如果〔2〕给出该测温电路