10电信检测与转换复习题

人武10电信复习检测与转换技术一、单项选择题：（10*2=20分）二、填空题（10*2=20分）三、名词解释（4*3=12分）四、简答题：（3*6=18分）五、综合应用分析题（3*10=30分）1、使用相同的仪表和测量方法对同一被测量进行多次重复测量，称为什么测量？答：等精度测量2、若被测量必须经过求解方程组，才能得到测量结果，这种测量方法称为什么测量？答：组合测量3、测量的目的是什么？答：测量的目的是为了精确获取表征被测量对象特征的某些参数的定量信息。4、由于测量不正确等原因引起的数值上大大超出正常条件下预计误差限的误差，称为什么误差？答：粗大误差5、在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定，或者当条件改变时，其值按某一确定的规律变化的误差，称为什么误差？答：系统误差6、测量结果包括哪些部份？答：测量结果包括数值大小和测量单位两部分7、测量数值大小如何表示？答：测量数值大小可以用数字、曲线或图形表示。8、什么是检测？答：是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。9、什么是静态测量？答：静态测量是测量那些不随时间变化或变化很缓慢的物理量;10、什么是动态测量？答：动态测量则是测量那些随时间变化而变化的物理量。11、什么是系统误差？答：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。12、什么是随机误差？答：测量结果与在重复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差称为随机误差。或者：在同一条件下，多次测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小，误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化，该误差称为随机误差13、什么是传感器？传感器包含哪三个方面的含义？答：从广义上讲，传感器就是能够感觉外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。传感器包含了下面三方面的含义:①传感器是一种能够完成提取外界信息任务的装置②传感器的输入量通常指非电量，如物理量、化学量、生物量等;而输出量是便于传输、转换、处理、显示等的物理量，主要是电量信号。③传感器的输出量与输入量之间精确地保持一定规律。14、测量与检测有何不同？答：测量是人们借助专门的技术和设备，通过实验的方法，把被测量与作为单位的标准量进行比较，以判断出被测量是标准量的多少倍数的过程，所得的倍数就是测量值。测量的目的是为了精确获取表征被测量对象特征的某些参数的定量信息。检测是意义更为广泛的测量。在自动化领域中，检测的任务不仅是对成品或半成品的检验和测量，也是为了检查、监督和控制某个生产过程或运动对象并使之处于给定的最佳状态，需要随时检查和测量各种参量的大小和变化等情况。15、已知被测电压的准确值为380V，某电压表上的准确度等级S＝3.0级、满度值Am＝500V、示值Ax＝390V。（1）求最大绝对误差Δm、与380V正确值的误差Δ、示值相对误差x以及引用误差m，判断是否符合出厂时给定的精确度？（2）在仪表绝对误差不变的情况下，被测电压降为38V，示值相对误差x将如何变化？解：（1）准确度等级S＝3.0级，满度值Am=500V最大绝对误差Δm＝500V×3.0÷100＝15V示值Ax＝385V，用更高级别的检验仪表测得精确被测电压=380V与示值值的误差Δ＝390V-380V=10V示值相对误差x＝(10/390)*100%=2.56%引用误差m＝（10/500）×100%＝2.00%小于出厂时所标定的3.0%。（2）.若绝对误差仍为10V，当示值Ax为38V示值相对误差x＝（10/38）×100%=26.32%与测量380V时相比，示值相对误差大的多。第2章电阻式传感器1、一般电阻应变式传感器的响应时间为多少？答：10-7s2、半导体应变式传感器的响应时间为多少？答：10-11s3、气敏电阻工作时必须加热到多少温度，其目的是什么？加速被测气体的化学吸附和电离的过程，并烧去气敏电阻表面的污物(起清洁作用)。答：气敏电阻工作时必须加热到200℃-300℃温度，其目的是加速被测气体的化学吸附和电离的过程，并烧去气敏电阻表面的污物(起清洁作用)。4、什么是电阻应变式传感器？答：电阻应变式传感器是利用导体或半导体材料的应变效应制成的一种测量器件，用于测量微小的机械变化量。5、电阻应变式传感器如何组成？答：电阻应变式传感器主要由电阻应变片及测量转换电路等组成6、根据不同的用途，NTC热敏电阻又可分为哪两大类？答:第一类用于测量温度。第二类为突变型，又称临界温度型（CTR）。当温度上升到某临界点时，其电阻值突然下降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流。第3章电感式传感器1、电感式传感器具灵敏度和分辨率高，能测出多少大小的位移可达数百毫伏的输出，有利于信号传输;答：0.01um2、电感式传感器线性度和重复性都比较好，在什么位移范围内，输出特性的线性度好，并且比较稳定。答：几十微米至数毫米内3、什么是电感式传感器？答：电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量，如位移、流量、振动等转换成电感线圈的自感系数或互感系数的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出，实现非电量到电量的转换。4、自感式电感传感器根据结构形式不同主要有哪几种？答：自感式电感传感器根据结构形式不同主要有：变隙式、变截面式、螺管式和差动式四种。5、差动式电感传感器的性能与单线圈自感传感器相比有了哪些改善？答：一是减小了非线性程度;二是提高了传感器的灵敏度，差动式电感传感器的灵敏度理论上比单线圈提高了1倍;三是拓展了测量范围，在较大的测量范围内，传感器能保持较好的线性转换特性;第4章电涡流传感器1、在检测领域，电涡流传感器有哪些用途？答：可以用来探测金属(安全检测、探雷等)、非接触地测量微小位移和振动以及测量工件尺寸、转速、表面温度等诸多与电涡流有关的参量，还可以作为接近开关和进行无损探伤。2、电涡流传感器的特点是怎样的？答：电涡流传感器的特点是结构简单，易于进行非接触式的连续测量，灵敏度较高，适用性强。但同时也带来许多不确定因素，所以电涡流传感器作定量测量时需采取一定的措施实现。3、电涡流传感器用于转速的测量时，若转轴上开z个槽(或齿)，频率计的读数为f(单位为Hz)，则转轴的转速n(单位为r/min)的计算公式等于什么？答：转速zfn60第5章电容式传感器1、接近开关采用NPN、常开型型，输出控制KA用24V继电器，画出该接近开关的连线图，要求标明接近开关引线的颜色，说明则KA能够可靠吸合的条件和该接近开关采的工作过程。答：OUT端与GND端的压降Uces约为0.3V，流过KA的电流IKA=（VCC-0.3）/RKA。若IKA大于KA的额定吸合电流，则KA能够可靠吸合。当无检测物体时，由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负载不工作（失电）；当检测到物体时，内部的输出级三极管导通，负载得电工作，从而实现相应的控制。第6章压电式传感器1、制作压电式传感器时，可采用两片或两片以上具有相同性能的压电晶片粘贴在一起使用。由于压电晶片有电荷极性，并联连接时压电式传感器输出是怎样的？答：并联连接时压电式传感器输出是：输出电容C为单块晶体片的2倍而输出电压U与单片上的电压相等。输出电容C’和极板上的电荷q’分别为单块晶体片的2倍而输出电压U‘与单片上的电压相等。2、制作压电式传感器时，可采用两片或两片以上具有相同性能的压电晶片粘贴在一起使用。由于压电晶片有电荷极性，串联时有何特性？答：输出电压为单片电压的2倍，总电容应为单片的1/2。第7章超声波传感器1、超声波的一种传播特性是在通过两种不同的介质时会产生什么现象？答：超声波的一种传播特性是在通过两种不同的介质时会产生反射与折射现象。2、超声波由液体进入固体的临界入射角是多少？答：a≈150°。3、超声波探伤分为哪两种？答：分为穿透法探伤和反射法探伤二种、第8章霍尔传感器1、用开关型霍尔器件UGN3020，输出控制KA用12V继电器，画出该开关型霍尔器件的连线图，要求标明UGN3020引线的引脚号，说明该开关型霍尔集成电路是有哪些部件组成的和其工作过程是怎样的？答：开关型霍尔集成电路是将霍尔元件、稳压电路、放大器、施密特触发器、OC门（集电极开路输出门）等电路做在同一个芯片上。当外加磁场强度超过规定的工作点时，OC门由高阻态变为导通状态，输出变为低电平；当外加磁场强度低于释放点时，OC门重新变为高阻态，输出高电平。第9章热电偶传感器1、热电偶的冷端温度补偿的方法有哪几种？答：热电偶的冷端温度补偿的方法有冷端恒温法、计算修正法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法。2、热电偶的其他主要误差有哪些？答：热电偶的其他主要误差有：分度误差仪表误差及接线误差干扰误差第10章光电传感器1、绝对式光电编码器当码道n=8时，其最小能分辨的角度为多少？答：α=360°/2562、绝对式光电编码器当码道n=9时，其最小能分辨的角度为多少？答：α=360°/5123、什么是光控晶闸管？答：光控晶闸管是一种利用光信号控制的开关器件，它的伏安特性和普通晶闸管相似，只是用光触发代替了电触发。4、什么是光电效应？答：用光照射某一物体，可以看做物体受到一连串能量为hf的光子的轰击，组成该物体的材料吸收光子的能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。5、设计一个光电编码器用周期测转速的原理框图，其参数为500p/r，测得两个相邻脉冲之间的脉冲数为2000，时钟频率fc为2MHz，求转速为多少？解：NTNn2260=60*fc/（2N2N）=60*2*106/（2*2000*500）=60r/min6、设计一个光电编码器用频率测转速的原理框图，其参数为800p/r，10秒测得脉冲脉冲数为60000个，求转速为多少？解：n=60×60000/（800×10）r/min=450r/min第11章数字式传感器1、数字编码器的码尺和码盘各用于什么测量？答：数字编码器的码尺用于测量线位移，数字编码器的码盘用于测量角位移。2、编码器可分为哪两种？答：编码器可分为绝对式编码器和增量式编码器。第12章智能传感器1、智能传感器的功能是怎样的？答：概括而言，智能传感器的主要功能有以下几点:①具有自校零、自标定、自校正功能;②具有自动补偿功能;③能够自动采集数据，并对数据进行预处理;④能够自动进行检验、自选量程、自寻故障;⑤具有数据存储、记忆与信息处理功能;⑥具有双向通信、标准化数字输出或者符号输出功能;⑦具有判断、决策处理功能。2、什么是集成智能传感器？集成智能传感器的特点有哪些？答：智能传感器系统是采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术，利用硅作为基本材料来制作敏感元件、信号调理电路、微处理器单元，并把它们集成在一块芯片上而构成的。故又可称为集成智能传感器。集成智能传感器的特点有：微型化、结构一体化、精度高、多功能、阵列式、全数字化、使用方便，操作简单。第13章检测系统的抗干扰技术1、什么是机械干扰？答：机械干扰是指由于机械的振动或冲击，使仪表或装置中的电气元件发生振动、变形，使连接线发生位移，使指针发生抖动，仪器接头松动等2、什么是电和磁干扰？答：电和磁可以通过电路和磁路对测量仪表产生干扰作用，电场和磁场的变化在测量装置的有关电路或导线中感应出干扰电压，从而影响测量仪表的正常工作。3、电气设备干扰包括有哪些？答：电气设备干扰包括有射频干扰、工频干扰、感应干扰。4、抑制干扰的基本措施包括有哪些？答：消除或抑制干扰源破坏干扰途径削弱接收电路对干扰信号的敏感性。5、传感器的数据输出信号经过A/D转换器转换，所获得的数字信号还必须根据需要进行哪些加工处理？答：传感器的数据输出信号经过A/D转换器转换，所获得的数字信号还必须根据需要进行加工处理如标度变换、非线性补偿、温度补偿、数字滤波等，以上这些处理也称软件处理。6、检测中使用一次仪