试 卷 七
一、
单项选择题(每小题 1 分,共 20 分)
1. 传感器的线性度的拟合方法中精度最高的方法是(B )
A.端点连线法 B.最小二乘法 C.过零旋转法 D.端点平移法 2. 对于线性传感器,其灵敏度为其静态特性的( A )
A.斜率 B.截距 C.零点输出 D.零点输入 3. 一个动态性能好的传感器,其输出与输入应该具有相同的( D )
A.相同线性度 B.数值 C.能量 D.时间函数 4. 线绕电位器式传感器的核心是( C )
A.触点结构 B.电刷 C.线绕电位器 D.骨架 5. 将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器称为(A )
A.电容式 B.差动式 C.智能式 D.电感式 6. 利用外光电效应原理制成的光电元件是(B )
A.光敏电阻 B.光电管 C.光电池 D.光敏晶体管 7. 全封闭型光电耦合器在电路应用中的作用是(C )
A.放大 B.升压 C.隔离 D.测量 8. 电阻应变片会使所测量应变数值偏小的现象称为(D )
A.热电效应 B.光电效应 C.应变效应 D.横向效应 9. 在一定磁感应强度和控制电流下,温度变化1℃时,霍尔电势的变化百分率称为霍尔电势的( B )
A.温度效应 B.温度系数 C.温差 D.零度误差 10. 压磁式传感器的原理是基于铁磁材料的( C )
A.湿度效应 B.温度效应 C.压磁效应 D.压电效应 11. 热电偶回路电动势主要包括接触电势和(D )
A.辐射电势 B.温度电势 C.热电势 D.温差电势 12. 在大气的相对湿度为100%RH时发生的现象称为(A )
A.结露 B.露点 C.绝对湿度 D.敏感度 13. 交通警察执勤时常采用酒精检测报警器,该报警器一定使用(D )
A.光电传感器 B.磁敏传感器 C.红外传感器 D.气敏传感器
14. 生物传感器根据生物物质相互作用的类型可分为代谢型和(B、 )
A.热敏型 B.亲和型 C.光生型 D.介电型 15. 智能传感器组成部分包括传感器、微处理器和(C )
A.测量器件 B.力敏元件 C.相关电路 D.数字电路 16. 传感器按输出量可分为数字传感器和(A )
A.模拟传感器 B.温度传感器 C.生物量传感器 D.化学量传感器 17. 互感式电感传感器又称为(B )
A.电流式传感器 B.变压器式传感器 C.差动传感器 D.涡流传感器 18. 光纤传感器根据使用方式分为功能型和(C )
A.特种型 B.普及型 C.非功能型 D.损耗型 19. 具有压电效应的物体称为( D )
A.磁电材料 B.光电材料 C.压电效应 D.压电材料 20. 超声波传感器晶片的机电耦合系数大,则灵敏度(B )
A.低 B.高 C.不变 D.为常数 二、
判断改错题(每小题 2 分,共 10 分)
21. 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。 ( X ) 改正: 智能传感比普通传感器性能优越,它输出的信号可以为数字信号。 22. 电涡流式传感器可以进行无接触测量位移、振幅、板材厚度等参量。 ( Y ) 改正:
23. 磁敏二极管是根据光生伏打效应制成的。 ( X ) 改正: 磁敏二极管是根据内光电效应制成的。
24. 霍尔传感器是根据霍尔效应制成的传感器。 (Y ) 改正:
25. 谐振传感器可以测量压力、频率等参量。 ( Y ) 改正:
三、 填空题(每小题 1 分,共 10 分)
26. 传感器的频率响应特性通常由 幅频特性 和相频特性组成。 27. 压电式传感器的工作原理是以晶体的 压电效应 为理论依据。 28. 红外传感器按工作原理可分为 量子型 及热型两类。
29. 常用的基本电量传感器包括 电阻式 、电感式和电容式传感器。 30. 传感器按能量变换关系分为 有 源型和无源型。
31. CMOS图形传感器的最大缺点就是会造成图象的 脉冲噪声 。 32. 电阻应变片的弯曲半径越大, 横向 效应也越大。 33. 生物传感器中的BOD生物传感器可用于 环境 监测。
34. 利用半导体电阻随温度变化的特性制成的 热敏电阻 按温度系数分为三类。
35. 压磁传感器的灵敏度和线性度很大程度上取决于铁磁材料的 磁场强度 。 四、
名词解释(每小题 3 分,共 9 分)
36.化学型传感器
化学型传感器是指依靠传感器敏感元件(1分)材料本身的电化学反应(1分)来实现信号变换的传感器.(1分) 37.内光电效应
光照射于某一物体上,(1分)使其导电能力发生变化的现象.(2分)
光改变电阻
38.单一导体温差电势
单一导体中,(1分)由于两端温度差异而在导体两端产生的电动势在.(2分) 五、
简答题(每小题 6 分,共 30 分)
39.简述条形码扫描笔中光敏三极管的工作状态。
扫描笔的前方为光电读入头,它由一个发光二极管和一个光敏三极管组成。(2分) 当扫描
笔在条形码上移动时,若遇黑色收线条,发光二极管发出的光将被黑线吸收,光敏三极管接受不到反射光,呈现高阻抗,处于截止状态;(2分)当遇到白色间隔时,发光二极管所发出的光纤,被反射到光敏三极管的基极,光敏三极管产生电流而导通.(2分)
40.传感器特性在检测系统中起到什么作用?
传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。(2分)传感器是感知、获取与检测信息的窗口,(1分)一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取, 并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要. (3 41.简述变间隙型、变面积型和螺管插铁型自感式传感器的特点。
变间隙型自感传感器具有灵敏度高、非线性误差大的特点;(2分) 变面积型自感传感器具
有灵敏度较低、线性度好、量程大的特点;(2分) 螺管插铁型自感传感器具有灵敏度低、量程大、存在理论线性而实际非线性的特点.(2分)
42.利用光电效应制成的光电元件有哪些?
光电效应分为外光电效应、内光电效应和光生伏打效应三类。(2分) 利用外光电效应制成
的元件有光电管、光电倍增管;(1分) 利用内光电效应制成的有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶体管等;(2分) 利用光生伏打效应制成的元件是各类光电池.(1分)
43.简述超声波测距的原理。
超声波测距的原理是:超声波发射器发射超声波(2分),通过被测物体的反射,接收器接
收回波(2分),利用从发射到接收的时差乘以超声波的传播速度来测量被测距离,是一种非接触测量。(2分) 六、
计算题(每小题 6 分,共 12 分)
44.已知某传感器在10℃下测量时位移输出值为30mm,在30℃下测量时位移输出值为35mm,此外还知道该传感器的量程范围为0-50mm,试求该传感器的温漂。
由传感器温漂的概念知,(1分)
温漂??Hmax?100% (2分)
YFs?T将已知数据代入上式得,
(35?30)?10?3温漂??0.5% (3分) ?350?10?20
45.已知某公司生产的力敏传感器弹性敏感元件的刚度为2,试求此敏感元件的柔度。
由弹性敏感元件刚度与柔度的定义知,k?将已知数据代入上式得柔度为
1 (3分) SS?
11??0.5 (3分) k2七.论述题(共 9 分)
46.在《传感器技术》这门课程中讲述了多种传感器,其中生物传感器在生物技术领域的应用中具有重要价值,试分析常用生物传感器的异同。
常用的生物传感器有酶传感器、微生物传感器、葡萄糖传感器、多功能生物传感器和基因芯片等;(2分) 它们的相同点:
(1)由生物材料制成,
(2)能检测和识别生物体内的化学成分, (3)分析速度快、准确率高等优点;(2分)
它们的不同点:
(1)工作原理不同 酶传感器基本原理是利用电化学装置检测酶在催化
反应中生成或消耗的物质,将其变换成电信号输出,微生物传感器利用复合酶工作的,葡萄糖传感器是利用葡萄糖氧化酶工作的,多功能生物传感器利用多种酶电极工作的,基因芯片是基于基因探针等工作的;(3分)
(2)采用的生命物质不同 酶传感器采用固定化酶,微生物传感器利用
微生物复合酶,葡萄糖传感器利用葡萄糖酶,多功能传感器利用多种酶电极,基因芯片利用核酸双链间的作用.(2分)
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