第一章一、單項(xiàng)選擇題1.傳感器中直接感受被測物理量的部分是（C

）。A.轉(zhuǎn)換元件B.轉(zhuǎn)換電路C.敏感元件D.調(diào)理電路2.在傳感器組成部分中，將非電量轉(zhuǎn)換為電信號的是（B

）。A.敏感元件B.轉(zhuǎn)換元件C.轉(zhuǎn)換電路D.A/D轉(zhuǎn)換器3.按輸出信號的性質(zhì)分類，電阻應(yīng)變式傳感器屬于（A）。A.模擬型傳感器B.數(shù)字型傳感器C.開關(guān)型傳感器D.代碼型傳感器4.按傳感器能量源分類，壓電式傳感器屬于（A

）。A.有源型傳感器B.無源型傳感器C.電容式傳感器D.電阻式傳感器5.希望將信號傳送到一千米之外，應(yīng)選用具有（D

）輸出的標(biāo)準(zhǔn)變送器。A.0∽2VB.1∽5VC.-10∽10VD.4∽20mA6.傳感器能告知的輸入變化量越小，表示傳感器的（C）A.線性度越好B.重復(fù)性越好C.靈敏度越高D.精確度越高7.下列傳感器的指標(biāo)中，不屬于傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)的是（C）。A.穩(wěn)定時間B.固有頻率C.過載能力D.幅頻特性8.通過動態(tài)標(biāo)定可以確定傳感器的（D）。A.精確度B.重復(fù)性C.線性度D.固有頻率9.傳感器的靜態(tài)特性中，輸出量的變化量與引起此變化的輸入量的變化量之比稱為（B）。A.線性度B.靈敏度C.穩(wěn)定性D.回程誤差10.測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力稱為（D）。A.精度B.靈敏度C.精密度D.分辨力11.傳感器的輸出量對于隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性稱為傳感器的（C）特性。A.幅頻B.相頻C.動態(tài)D.靜態(tài)12.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)之一是（D）。A.幅頻B.相頻C.穩(wěn)定時間D.線性度13.在相同工作條件下，傳感器對同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果的分散范圍較小，說明該傳感器的（B）A.靈敏度較高B.重復(fù)性較好C.分辨力較高D.測量量程越大14.在塵埃、油污較嚴(yán)重，溫度變化大，并伴有振動等干擾的惡劣環(huán)境下測量時，首先要考慮傳感器的（C）A.精度B.靈敏度C.穩(wěn)定性D.響應(yīng)特性15.要測量很微小的壓力，選用壓力傳感器時應(yīng)首先考慮（B）A.精度B.靈敏度C.穩(wěn)定性D.線性度16.檢測系統(tǒng)的基本誤差中符合統(tǒng)計(jì)法則的是（B）。A.絕對誤差B.隨機(jī)誤差C.系統(tǒng)誤差D.粗大誤差17.某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10kg蘋果、1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約0．5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大，在此例子中產(chǎn)生心理作用的主要因素是（B）。A.絕對誤差B.示值相對誤差C.引用誤差D.準(zhǔn)確度等級18.用萬用表直流電壓檔測量5號干電池電壓，發(fā)現(xiàn)每次示值均為1．8V，該誤差屬于（B）。A.粗大誤差B.系統(tǒng)誤差C.隨機(jī)誤差D.動態(tài)誤差19.儀器結(jié)構(gòu)不完善所引起的誤差屬于（D）。A.引用誤差B.隨機(jī)誤差C.過失誤差D.系統(tǒng)誤差20.檢測系統(tǒng)的基本誤差中符合周期性、累進(jìn)性、線性變化的是（C）。A.絕對誤差B.隨機(jī)誤差C.系統(tǒng)誤差D.粗大誤差二、填空題1.傳感器檢測系統(tǒng)中，中間轉(zhuǎn)換電路的作用是將（敏感）元件的輸出信號轉(zhuǎn)換成易于處理或測量的電信號。2.傳感器的組成部分中，直接感受被測物理量的是（敏感元件）。3.通常傳感器由（敏感元件）、（轉(zhuǎn)換元件）和（轉(zhuǎn)換電路）組成。4.傳感器是把外界（非電量）轉(zhuǎn)換成（電量）的器件或裝置。5.傳感器檢測系統(tǒng)中，中間轉(zhuǎn)換電路的作用是將（敏感）元件的輸出信號轉(zhuǎn)換成易于處理或測量的電信號。6.利用某些物質(zhì)的某些性質(zhì)隨被測參數(shù)的變化而變化的原理制成的傳感器，稱為（物性型）傳感器。7.按傳感器能量源分類，需要外加電源才能正常輸出信號的傳感器稱為有源型傳感器。8.測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有：（靈敏度、非線性度和回程誤差）。9.傳感器的輸入輸出特性指標(biāo)可分為（靜態(tài)指標(biāo)）和（動態(tài)）指標(biāo)兩大類，線性度和靈敏度是傳感器的（靜態(tài)）指標(biāo)，而頻率響應(yīng)特性是傳感器的（動態(tài)）指標(biāo)。10.線性系統(tǒng)具有（頻率）保持性；系統(tǒng)輸入一個正弦信號，則其穩(wěn)態(tài)輸出的（幅值）和（相位）一般會發(fā)生變化。11.當(dāng)傳感器的輸入量為常數(shù)或隨時間變化緩慢時，傳感器的輸入與輸出之間的關(guān)系稱為（靜態(tài)特性）。12.傳感器的動態(tài)響應(yīng)取決于傳感器本身的特性和（輸入）信號的形式。13.某傳感器的滿量程輸出值為X，輸入輸出特性的校準(zhǔn)曲線與擬合直線不一致的最大偏差的絕對值為，則該傳感器線性度的計(jì)算公式為（）。14.當(dāng)傳感器感受的被測物理量有微小變化時，該傳感器輸出的變化量較大，則說明該傳感器的（靈敏度）較高。15.傳感器檢測系統(tǒng)中，中間轉(zhuǎn)換電路的作用是將（敏感）元件的輸出信號轉(zhuǎn)換成易于處理或測量的電信號。16.在相同條件下，傳感器對同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果不一致程度的指標(biāo)，稱為（重復(fù)性）。17.對傳感器進(jìn)行（動態(tài)標(biāo)定）的主要目的是檢驗(yàn)測試傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)。18.傳感器的輸出量對于隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性稱為（動態(tài)特性）。19.線性關(guān)系的好處是可以使模擬式儀表刻度（均勻），使數(shù)字式儀表不必采用（線性化）環(huán)節(jié)。20.由于檢測系統(tǒng)的（慣性和滯后），當(dāng)被測量隨時間變化時，檢測系統(tǒng)的（輸出）往往來不及達(dá)到平衡狀態(tài)，處于動態(tài)過渡過程之中，所以檢測系統(tǒng)（輸出量）是時間函數(shù)，其間的關(guān)系用（動態(tài)特性）來表示。三、簡答題1.何為傳感技術(shù)及傳感器？答：通常將能把被測物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的電量輸出的裝置稱為傳感器，這種技術(shù)則被稱為傳感技術(shù)。2.傳感器通常有幾部分組成？它們的作用與相互關(guān)系怎樣?答：傳感器一般由敏感元件、傳感元件和其他輔助件組成。3.傳感器的發(fā)展趨勢？答：=1\*GB3①采用新原理、開發(fā)新型傳感器；=2\*GB3②開發(fā)新材料；=3\*GB3③實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化。=4\*GB3④研究生物感官，開發(fā)仿生傳感器。4.簡述非電量電測法具有的優(yōu)越性。答：1）便于采用電子技術(shù)，用放大和衰減的辦法靈活地改變測量儀器的靈敏度，從而大大擴(kuò)展儀器的測量量程。2）電子測量儀器具有極小的慣性，既能測量緩慢變化的量，也可以測量快速變化的量。因此采用電測技術(shù)具有很寬的測量頻率范圍（通頻帶寬）。3）把非變量變成電信號后，便于遠(yuǎn)距離傳送和控制，這樣就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的自動測量。（電流源）4）非電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，不僅能實(shí)現(xiàn)測量結(jié)果的數(shù)字顯示，而且重要的是能與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，便于用計(jì)算機(jī)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)測量的微機(jī)化和智能化。5.對檢測系統(tǒng)的基本要有哪些？答：對檢測系統(tǒng)的基本要求就是使檢測系統(tǒng)的輸出信號能夠真實(shí)地反映被測物理量的變化過程，不使信號發(fā)生畸變，即實(shí)現(xiàn)不失真檢測。一個理想的檢測系統(tǒng)應(yīng)該具有單一的、確定的輸入、輸出關(guān)系，即對于每個確定的輸入量，都應(yīng)有唯一的輸出量與之對應(yīng)，并且以輸出與輸入呈線性關(guān)系為最佳。而且系統(tǒng)的特性不應(yīng)隨時間的推移發(fā)生變化。6.線性系統(tǒng)的頻率保持性在檢測中有何用途？答：線性系統(tǒng)的頻率保持性，在檢測工作中具有非常重要的作用。因?yàn)樵趯?shí)際檢測中，檢測得到的信號常常會受到其他信號或噪聲的干擾，只有與輸入信號頻率相同的成分才可能是由輸入引起的響應(yīng)，其他的頻率成分都是干擾噪聲。利用這一特性，就可以采用相應(yīng)的濾波技術(shù)，在有很強(qiáng)的噪聲干擾的情況下，也能將有用的信息提取出來。同樣在故障診斷中，根據(jù)檢測信號的主要頻率成分，在排除干擾的基礎(chǔ)上，根據(jù)頻率保持性推出輸入信號也應(yīng)包含該頻率成分，通過尋找產(chǎn)生該頻率成分的原因，就可以診斷出故障的原因。7.檢測系統(tǒng)的基本特性是什么？答：（1）靜態(tài)特性：靈敏度、漂移、線性度，穩(wěn)定性、精確度；（2）動態(tài)特性：8.什么是傳感器的線性度？如何計(jì)算？答：傳感器的輸入/輸出校準(zhǔn)曲線與理論擬合直線之間不一致的程度稱為傳感器的線性度。其計(jì)算公式為:

其中Y為理論滿量程輸出值；為輸入/輸出校準(zhǔn)與理論擬合直線之間最大偏差。9.什么是傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性？答:靜態(tài)特性是指當(dāng)傳感器的輸入量不隨時間變化或隨時間變化很緩慢時，傳感器的輸出量與輸入量之間的關(guān)系特性。動態(tài)特性是指傳感器的輸出量對于隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。10.什么系統(tǒng)誤差和是隨機(jī)誤差？隨機(jī)誤差具有哪些特征？隨機(jī)誤差產(chǎn)生的原因是什么？答：系統(tǒng)誤差是指在相同的條件下，多次重復(fù)測量同一量時，誤差的大小和符號保持不變，或按照一定的規(guī)律變化的誤差。隨機(jī)誤差則是指在相同條件下，多次測量同一量時，其誤差的大小和符號以不可預(yù)見的方式變化的誤差。11.什么是傳感器的絕對誤差、相對誤差，引用誤差？答：（1）絕對誤差絕對誤差是指測量值與約定真值的差值，即=-。絕對誤差說明了系統(tǒng)示值偏離真值的大小，其值可正可負(fù)，具有和被測量量相同的量綱。（2）相對誤差相對誤差是針對絕對誤差有時不足以反映測量值所偏離約定真值的程度而設(shè)定的。在實(shí)際測量中，相對誤差有下列表示形式：①實(shí)際相對誤差：實(shí)際相對誤差用絕對誤差與約定真值的百分比表示，即②標(biāo)稱相對誤差：標(biāo)稱相對誤差用絕對誤差與被測量值的百分比表示，即（3）引用誤差：引用誤差用絕對誤差與儀器量程的百分比表示，即四、計(jì)算題1.某位移傳感器，當(dāng)輸入量變化4mm時，輸出電壓變化2000mV，求其靈敏度。答：K=200mV/4mm=50(mV/mm)。2.某測溫度系統(tǒng)由鉑電阻溫度傳感器、電橋、放大器和記錄儀組成，各自的靈敏度分別為0.4Ω/℃、0.01V/Ω、100(放大倍數(shù))、0.1cm/V。（1）求該測溫系統(tǒng)的總靈敏度。（2）求記錄儀筆尖移動4cm時所對應(yīng)的溫度變化值。答：設(shè)系統(tǒng)總靈敏度為K0,而K1=0.4Ω/℃，K2=0.01V/Ω,K3=100,K4=0.1cm/V則（1）K0=K1K2K3K4=0.4×0.01×100×0.1=0.04(cm/℃)（2）由題意知，記錄儀筆尖移動ΔY=4cm，則對應(yīng)的輸入溫度變化值為ΔX=ΔY/K0=4/K0=4/0.04=100(℃)3.求一傳感器，其輸入/輸出校準(zhǔn)曲線與理論擬合直線之間的最大偏差ΔLmax=3℃，理論測量程測量范圍為-50℃~100℃，求該傳感器的線性度。答：4.某傳感器給定精度為2%F·S，滿度值為50mV，零位值為10mV，求可能出現(xiàn)的最大誤差