2023傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題及答案（一）傳感器技術(shù)及應(yīng)用試題一、選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）1、C2、C3、C4、B5、D6、D7、B8、C9、C10、C11、C12、B13、C14、C15、D16、C17、C18、B19、D20、A二、填空題（本大題共5空，每空2分，共10分）21、1℃，1%22、1.5倍23、敏感元件、傳感元件、測量轉(zhuǎn)換電路三、證明題（本大題共1小題，每小題10分，共10分）24、證明：大學(xué)生期末試題及答案-陽光大學(xué)生網(wǎng)略去的二次項(xiàng)，即可得四、簡答題（本大題共6小題，每小題4分，共24分）25、答：①熱電動勢：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A、B串接成一個閉合回路，并使兩個結(jié)點(diǎn)處于不同的溫度下，那么回路中就會存在熱電勢。因而有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢稱為溫差電勢或塞貝克電勢，通稱熱電勢。sundxs②接觸電動勢：接觸電勢是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電勢。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無關(guān)。③溫差電動勢：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。④熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個閉合回路時，若兩個結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。⑤熱電偶三定律a中間導(dǎo)體定律b中間溫度定律c參考電極定律⑥誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響措施：a恒溫法b計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）c儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法d熱電偶補(bǔ)償法e電橋補(bǔ)償法f冷端延長線法26、答：霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等?；魻柦M件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無外加磁場時，兩輸出電極之間的空載電勢，可用輸出的電壓表示。溫度補(bǔ)償方法：a分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。b電橋補(bǔ)償法27、論述CCD的工作原理，如何用設(shè)計(jì)一臺攝像機(jī)。7.4（6分）答：CCD是一種半導(dǎo)體器件，在N型或P型硅襯底上生長一層很薄的SiO2,再在SiO2薄層上依次序沉積金屬電極，這種規(guī)則排列的MOS電容數(shù)組再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了^口芯片。CCD可以把光信號轉(zhuǎn)換成電脈沖信號。每一個脈沖只反映一個光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。28、答：從SMART傳感器的功能和優(yōu)點(diǎn)兩方面來看①功能自補(bǔ)償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時間等的補(bǔ)償自診斷功能：如在接通電源時自檢微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，構(gòu)成一死循環(huán)工作系統(tǒng)信息存儲和記憶功能數(shù)字量輸出和顯示②優(yōu)點(diǎn)：精度高，可通過軟件來修正非線性，補(bǔ)償溫度等系統(tǒng)誤差，還可補(bǔ)償隨機(jī)誤差，從而使精度大為提高有一定的可編程自動化能力。包括指令和數(shù)據(jù)存儲、自動調(diào)零、自檢等功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，通過串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或CRT顯示，并配打印機(jī)保存資料功能價格比大。在相同精度條件下，多功能智能傳感器比一功能普通的傳感器性能價格比大可見，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢。29、答：當(dāng)我們對同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時，如果誤差按照一定的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有:①工具誤差：指由于測量儀表或儀表組成組件本身不完善所引起的誤差。②方法誤差：指由于對測量方法研究不夠而引起的誤差。③定義誤差：是由于對被測量的定義不夠明確而形成的誤差。④理論誤差：是由于測量理論本身不夠完善而只能進(jìn)行近似的測量所引起的誤差。⑤環(huán)境誤差：是由于測量儀表工作的環(huán)境（溫度、氣壓、濕度等）不是儀表校驗(yàn)時的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時間在變化，從而引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的誤差。⑺個人誤差：是指由于測量者本人不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法：①引入更正值法：若通過對測量儀表的校準(zhǔn)，知道了儀表的更正值，則將測量結(jié)果的指示值加上更正值，就可得到被測量的實(shí)際值。②替換法：是用可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量具代替被測量接入測量儀表，然后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量具，使測量儀表的指針與被測量接入時相同，則此時的標(biāo)準(zhǔn)量具的數(shù)值即等于被測量。③差值法：是將標(biāo)準(zhǔn)量與被測量相減，然后測量二者的差值。④正負(fù)誤差相消法：是當(dāng)測量儀表內(nèi)部存在著固定方向的誤差因素時，可以改變被測量的極性，作兩次測量，然后取二者的平均值，以消除固定方向的誤差因素。⑤選擇最佳測量方案：是指總誤差為最小的測量方案，而多數(shù)情況下是指選擇合適的函數(shù)形式及在函數(shù)形式確定之后，選擇合適的測量點(diǎn)。五、論述題（本大題共2題，每小題8分，共16分）30、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向。論述傳感器在電冰箱中的應(yīng)用。傳感器的作用可包括信息收集、信息數(shù)據(jù)的交換及控制信息采集。傳感器應(yīng)用方向工業(yè)檢測和自動控制系統(tǒng)中、汽車中、家用電器中、人體醫(yī)學(xué)、機(jī)器人、人體醫(yī)學(xué)、航空航天技術(shù)及遙感技術(shù)。傳感器的發(fā)展方向不斷擴(kuò)大的測量范圍、提高測量精度及可靠性、開發(fā)新領(lǐng)域與新技術(shù)、微型化與智能化?！秱鞲衅鲬?yīng)用及技術(shù)》試卷答案一、選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）1、在以下幾種傳感器當(dāng)中（）屬于自發(fā)電型傳感器。A、電容式B、電阻式C、壓電式D、電感式2、（）的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電勢就越大。A、熱端直徑B、熱端和冷端的溫度C、熱端和冷端的溫差D、熱電極的電導(dǎo)率3、將超聲波（機(jī)械振動波）轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的（）。A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)4、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路，則電路中（）。A、電容和電感均為變量B、電容是變量，電感保持不變C、電感是變量，電容保持不變D、電容和電感均保持不變5、在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入（），可測得最大的容量。A、塑料薄膜B、干的紙C、濕的紙D、玻璃薄片6、熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了（）。A、提高測量靈敏度B、減小非線性誤差C、提高電磁兼容性D、減小引線電阻的影響7、當(dāng)石英晶體受壓時，電荷產(chǎn)生在（）。A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽車衡所用的測力彈性敏感元件是（）。A、懸臂梁B、彈簧管做實(shí)心軸D、圓環(huán)9、在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是（）。A、補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢的損失B、起冷端溫度補(bǔ)償作用C、將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方D、提高靈敏度10、在仿型機(jī)床當(dāng)中利用電感式傳感器來檢測工件尺寸，該加工檢測裝置是采了（）測量方法。A、微差式B、零位式C、偏差式D、零點(diǎn)式11、測得某檢測儀表的輸入信號中,有用信號為20毫伏,干擾電壓也為20毫伏，則此時的信噪比為（）。A、20dBB、1dBC、0dBD、50dB12、發(fā)現(xiàn)某檢測儀表機(jī)箱有麻電感，必須采取()措施。A、接地保護(hù)環(huán)B、將機(jī)箱接大地C、抗電磁干擾D、抗紅外輻射13、改變電感傳感器的引線電纜后，()A不必對整個儀器重新標(biāo)定B必須對整個儀器重新調(diào)零C必須對整個儀器重新標(biāo)定D不必對整個儀器重新調(diào)零14、應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的()應(yīng)變片的之間的電阻值。(1)覆蓋片與被測試件(2)引線與被測試件(3)基片與被測試件(4)敏感柵與被測試件A(1)(2)B(1)(2)(3)C(1)(4)D(1)(2)(3)(4)15、在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為()A磁電效應(yīng)B聲光效應(yīng)C光生伏特效應(yīng)D光電導(dǎo)效應(yīng)16、碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、光電式和()三種。A變電式B磁電式C電磁式D感應(yīng)同步器17、利用測量儀表指針相對于刻度初始點(diǎn)的位移來決定被測量的方法稱為A零位式測量B微差式測量C偏差式測量D直接測量18、()又可分為累進(jìn)性的、周期性的和按復(fù)雜規(guī)律變化的幾種類型。A系統(tǒng)誤差B變值系統(tǒng)誤差C恒值系統(tǒng)誤差D隨機(jī)誤差19、傳感器的靜態(tài)特性包括()(1)靈敏度(2)分辨力(3)線性度(4)遲滯A(1)(2)B(1)(3)C(1)(2)(4)D(1)(2)(3)(4)20、按照測量過程的特點(diǎn)可以將測量方法分為()。A直接測量和間接測量B偏差式測量和零位式測量C接觸式測量和非接觸式測量D靜態(tài)測量和動態(tài)測量二、填空題(本大題共5空，每空2分，共10分)21、有一溫度計(jì)，它的量程范圍為0s200℃,精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為，當(dāng)測量100℃時的示值相對誤差為。22、在選購線性儀表時，必須考慮應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測量的倍左右為宜。23、傳感器由、、三部分組成。三、證明題(本大題共1小題，每小題10分，共10分)24、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，R=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(R/R)。四、簡答題(本大題共5小題，每小題5分，共25分)25、什么叫做熱電動勢、接觸電動勢和溫差電動