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2003年1月份浙江省高等教育自学考试传感器与检测技术试题

2005-06-11 00:00   【 】【我要纠错

  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. 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R B. 电容C C. 运算放大器 D. 电感L

  7. 人工视觉系统图像处理中,对像素信息进行编码的作用是( )

  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=fm B. f0>fm C. f0》fm D. f0《fm

  9. 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=0.5g.求:

  (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。

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