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电子测量与检测 参考题及题型
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1月6日 周一 7~8节 4201
重点：各个传感器的工作原理 特性 应用： 1. 电阻传感器 2. 电容传感器 3. 应变式传感器 4. 电涡流传感器 5. 热电偶
6. 霍尔传感器 7. 光电传感器
一、 判断题
1. 传感器的迟滞会引起分辨率变差，或造成测量盲区，故一般希望迟滞越小越好。 2. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，适合于频率较低的被测量的测量，甚至是静态量的测量。
3. 超声波测流速的机理是它在静止流体和流动流体中的传播速度不同。 4. 电容式传感器不可实现非接触测量。
5. 电阻应变片式传感器可以对位移、加速度、压力等进行测量。
6. 集肤效应与激励源频率f、工件的电导率σ、磁导率μ等有关，频率f越高，电涡流的渗透深度就越深。
7. 光电耦合器件仅是光敏元件的组合。
8. 电涡流式传感器属于电容式传感器，可以用于无损探伤。
9. 光敏电阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是说暗电流要小，亮电流要大。这样光敏电阻的灵敏度就高。
10. 智能传感比普通传感器性能优越，它输出的信号一定为数字信号。
11. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，适合于频率较低的被测量的测量，甚至是静态量的测量。
12. 光敏电阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是说暗电流要小，亮电流要大。这样光敏电阻的灵敏度就高。
13. 真值是指一定的时间及空间条件下，某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的，而
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且是可以测量的。
14. 置信系数取不同典型值时，具有不同的置信概率。置信系数越高，置信水平则越低，表明对测量精度的要求越低。
15. 一阶装置动态特性的主要参数是时间常数?，一般希望它越大越好。 16. 差动变压器式传感器的两个次级线圈在联接时应反向串联。 17. LTI系统的灵敏度是时间的线性函数。
18. 涡流传感器一般采用高频透射式或低频反射式两种方式进行测量。 19. 凡能够测量位移和速度的检测原理都可用于加速度和振动的测量。 20. 虚拟仪器的所有仪器面板和显示器都是在计算机监视器上模拟的。
二、 选择题
1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 ( b) 来决定的。 A、贴片位置的温度变化 B、 电阻丝几何尺寸的变化 C、电阻丝材料的电阻率变化 D、外接导线的变化 2、二阶装置引入合适阻尼的主要目的是( )。
A、使系统不发生共振； B、使得输出读数稳定 C、获得较好的幅频、相频特性； D、改善装置的固有频率 3、不能用涡流式传感器进行测量的是 ( ) 。
A 位移 B 材质鉴别 C 探伤 D 非金属材料 4、测试系统的传递函数和（ ）。
A、具体测试系统的物理结构有关 B、具体测试系统的物理结构无关 C、输入信号有关 D、输出信号有关
5、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，可采用 ( )。 A 电压放大器； B 电荷放大器； C 前置放大器 ；D 电流放大器 6、不能采用非接触方式测量的传感器是：（ ）。 A、霍尔传感器；B、光电传感器；C、热电偶；D、涡流传感器 7、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ ）
A、 敏感元件和传感元件 B、敏感元件和转换元件 C、转换元件和调理电路 D、敏感元件、调理电路和电源
8、压电加速度计固定在试件上承受振动时，质量块将产生一可变力作用在晶体片上，由于( )效应在晶体片两表面上就有( )产生。
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B、正压电； B、逆压电； C、电压； D、电荷 9、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（ ）
A、光敏二极管 B、硅光电池 C、光电管 D、光导管 10、以下关于热电阻与热敏电阻的说法，错误的是：（ ）
A、热电阻一般采用纯金属材料，而热敏电阻采用半导体材料；
B、热电阻的温度??电阻系数一般是线性的，而热敏电阻的温度??电阻系数一般是非线性的；
C、热电阻结构简单、体积小，因此可以测量“点温”；而在测温范围内，热电阻的电阻温度系数相对较为稳定；
D、一般说来，热电阻的温度系数比热敏电阻的的温度系数大。
11. 在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的( )左右为宜。
A、1.5倍 B、3倍 C、0.75倍 D、10倍
12. 应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择( )测量转换电路。
A、单臂半桥 B、双臂半桥 C、四臂全桥 D、以上均可 13. 当石英晶体受压时，电荷产生在( )。
A、与光轴垂直的x面上 B、与电轴垂直的y面上 C、与机械轴垂直的z面上 D、所有的面(x、y、z)上 14. 霍尔元件采用恒流源激励是为了( )。
A、提高灵敏度 B、克服温漂 C、减小不等位电势 D、线性工作范围 15. 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出( )的靠近程度。 A、人体 B、液体 C、黑色金属零件 D、塑料零件 16. 在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。
A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 C、起冷端温度补偿作用 D、提高灵敏度 17. ( D )的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大。
A、热端直径 B、热端和冷端的温度 C、热电极的电导率 D、热端和冷端的温差 18. 欲精密测量光的照度，光电池应配接( )。
A、电压放大器 B、I/U转换器 C、电荷放大器 D、 A/D转换器 19. 在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。
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A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变 C、电容保持常数，电感为变量 D、电容和电感均保持不变 20. 光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了( )。
A、提高信号幅度 B、抗干扰 C、辨向 D、作三角函数运算
三、 问答题
1. 简述电容式传感器的工作原理，可将其分为几种类型？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？
2. 试简述检测系统噪声干扰形成的要素。
3. 什么是电涡流效应？怎样利用电涡流效应进行位移测量？ 4. 简述一种速度测量的方法。
5. 试述热电偶测温原理、种类及结构。
6. 压电元件在使用时常采用多片串接或并接的结构形式，试述在不同接法下输出电压、电荷、电容的关系，它们分别适用于何种应用场合？ 7. 简述霍尔元件的工作原理及特性。
8. 请画出光电传感器的一般构成框图，并说明光电传感器的一般组成部分。 9.如图为实验室常采用的冰浴法热电偶冷端温度补偿接线图。 （1） 图中依据了热电偶两个基本定律，分
别指出并简述其内容；
（2） 将冷端至于冰水槽的主要原因是什
么？
（3） 对补偿导线有何要求？
10.图为应变式拉力传感器原理示意图。该传感器采用1、2、3、4四片完全相同的应变片按
如图方式粘贴在构件表面上，应变片的初始阻值为R0，传感器要求具有温度补偿和弯矩补偿能力；
（1） 试采用两种组桥方式实现传感器的纯拉力测量并说明理由（如果应变片不够，可加精
密电阻）。
（2） 哪一种组桥方式灵敏度高？为什么？
四、设计题
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1.某工厂要对生产流水线上的物品进行自动化计数和表面平整度检测，请设计检测系统，简述选用传感器类型、计数和平整度检测原理，传感器的测量电路框图，以及必要的文字说明。（不考虑测量范围及误差）
2.某轧钢厂要对生产流水线上所轧的钢板厚度进行自动化检测，请设计检测钢板厚度的检测系统，简述选用传感器类型、测厚度原理，传感器的测量电路框图，以及必要的文字说明。（不考虑测量范围及误差）
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