02202传感器与检测技术201404

2014年4月高等教育自学考试全国统一命题考试传感器与检测技术试卷（课程代码02202）本试卷共4页，满分100分．考试时间150分钟。考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。2．第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。3．第二部分为非选择题。必须注明大、小题号，使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。4．合理安排答题空间，超出答题域无效。第一部分选择题一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。l．利用电磁感应原理的传感器属于A．物性型传感器B．电阻型传感器C．结构型传感器D．接触型传感器2．灵敏度过高将直接影响传感器的A．重复性B．测量范围C．稳定性D．线性度3．在时域评定传感检测系统动态特性的一般方法是A．考察其对稳态余弦输入信号的响应B．考察其对稳态正弦输入信号的响应C．考察其阶跃响应D．考察其对直流输入信号的响应4．在光栅式位移传感器中，为了测量小于栅距的位移量，必须采用A．细分电路B．放大电路C．辨向电路D．微分电路5．下列位移传感器，能使用直流供电的是A。电感式位移传感器B．电容式位移传感器C．电涡流式位移传感器D．电位计式位移传感器6．压电陀螺的作用是检测运动物体的A．角速度B．线速度C．角位移D．线位移7。可称为热电堆的是A．铠装热电偶B．薄膜热电偶C．并联热电偶D．串联热电偶8．基于平衡工作状态的测量电桥可以获得较高的A．测量精度B．工作频率C．线性度D．灵敏度9．在传感器与A/D转换器连接通道中使用的低通滤波器的截止频率F与传感器输出信号最高频率f-般应该满足A．ƒ0远高于ƒHB．ƒ0略高于ƒHC．ƒ0略低于ƒHD．ƒ0远低于ƒH10.为了抑制工频干扰信号，应当采用A。低通滤波器B．带通滤波器C．带阻滤波器D．高通滤波器11.信号χ(τ)的自相关函数Rχ(τ)A．在τ=0处等于OB．是τ的偶函数C．是τ的周期函数D．等于信号的方差ơ2X：12．若系统的输出与输入信号的相干函数为1，则说明。A．系统为非线性系统B．系统有外界噪声干扰输入C．系统的输出与输入信号不相干D．系统的输出与输入信号完全相干第二部分非选择题二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）请在答题卡上作答。13.有源型传感器需要外加电源才能输出电信号，故又称为能量型传感器。14．被测非电量的标准值发生器主要用来进行传感器的标定与校准。15.计数型传感器输出的与测量成正比16.利用物质的某些性质随被测参数变化而变化的原理制成的传感器称为型传感器。17.阻抗头可同时测得激振力和。18.在压力测量中，若绝对压力p高于当地大气压力Po，则表压力为。19.在振梁型压电陀螺式角速度传感器中，当驱动压电元件加上电信号时，由于效应，使梁在相应的平面内产生弯曲振动。20.半导体应变片是利用半导体材料的效应的原理工作的。21.人工视觉系统的硬件一般由图像输入、图像处理、图像和图像输出四个子系统构成。22．相对湿度是某一被测蒸汽的压力与相同温度下蒸汽压力比值的百分比23．采用有源电桥可以提高电桥的输出灵敏度及减少_误差。24.模／数转换器的技术指标主要有分辨率、相对精度和。三、问答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）请在答题卡上作答。25.简述压电式加速度传感器和压电式力传感器在基本结构上的不同点。26.涡流式位移传感器的涡流大小与哪些参数有关？27.图示为电感式压力传感器原理图，图中p为被测压力试说明其工作原理。28.简述金属热电阻的测温机理。29.人工视觉系统图像输出装置大致分为哪两类？30.试回答与干扰有关的下列问题(1)什么是噪声？(2)形成干扰的条件是什么？四、计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）请在答题卡上作答。31.压电式加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器又与一函数记录仪连接。己知传感器的灵敏度k1=2×10-10C/g(g为重力加速度)，电荷放大器的反馈电容Cf=0.002uF，被测加速度α=0.3g。回答以下问题：(1)电荷放大器的输出电压；(2)若函数记录仪的灵敏度k3=0.5mm/mV，求记录笔在纸上移动的距离Y；(3)求测试系统的总灵敏度Ko。32.图示为一简化的电位补偿法热电偶测温电路，热电偶上的热电动势为点Eab（T，Tc），若要输出端电压Uo=Eab(T，T0)，Rt应取何值？（写出计算式即可）33．某测试信号通路中的信噪比为15dB，现采用差分放大，使噪声功率降到原来的501，同时更换仪表专用放大芯片，又使信号功率增强到原来的4倍，求此时的信噪比为多少dB（取lg2=0.3）?五、应用题（本大题共2小题，每小题8分，共16分）请在答题卡上作答。34．图(a)所示为一外圆磨床磨削工件示意图。工作由左、右顶尖支承，加工中径向力Fy和切向力Fz基本不变，但着力点位置沿轴向移动。作用于工件上的力Fy、Fz(如图(b)所示）可转换到顶尖上，如图(c)所示。现有初始电阻值为R的四个应变片R1、R2、R3、R4，采用在顶尖上粘贴应变片来测量力Fy、Fz。回答以下问题：(l)将题34图（c）绘制在答题卡上并在图中标明粘贴应变片的位置和方向；(2)分别画出测量力Fy和Fz的电桥；(3)测量力Fy、Fz时是甭会引起交叉干扰?为什么？35.已知下圈(a)所示的矩形函数(t)的频谱为X1(ƒ)=Eτsinc（πƒτ）（E为幅度，τ为脉宽），利用傅里叶变换的性质求图(b)所示信号的频谱。