体育传感与测量技术复习题

一、 选择题1. 传感器能检测到的最小输入增量为（ ） 。A. 灵敏度 B.迟滞 C. 阈值 D. 分辨率2测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ ）A变极板面积型 B容栅型C变介质型 D变极距型3. 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4.电阻应变片是将（ ）信号转换为电信号的器件。A. 温度 B.光 C. 磁 D. 压力5.霍尔元件是将（ ）信号转换为电信号的器件。A. 温度 B.光 C. 磁 D. 压力6电阻应变片的调理电路常采用（ ） 。A单臂桥电路 B.双臂桥电路 C.三臂桥电路 D.全桥电路 7在实验室中测量金属的熔点时,冷端温度补偿采用（ ） 。A.冰浴法 B.仪表机械零点调整法 C.平均值法 D.数据滤波法8下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）A压力 B力矩 C温度 D厚度9.封装在光电隔离耦合器内部的是( )。A.一个发光二极管和一个发光三极管 B.一个光敏二极管和一个光敏三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管 D.一个发光二极管和一个光敏三极管10气敏传感器中的加热器是为了（ ） 。A提高传感器的灵敏度 B. 去除吸附在表面的油污和尘埃C 去除传感器中的水分 D.去除吸附在表面的气体11传感器能检测到的最小输入增量为（ ） 。A. 灵敏度 B.迟滞 C. 阈值 D. 分辨率12测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ ）A.变极板面积型 B容栅型 C变介质型 D变极距型13. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。A. 亮度式 B.热电偶 C. 半导体二极管 D.半导体三极管14. 不属于光电元件的是（ ） 。A. 光敏二极管 B.热释电探测器 C. 光敏三极管 D. 光敏电阻15.霍尔元件是将（ ）信号转换为电信号的器件。A. 温度 B.光 C. 压力 D.磁16电阻应变片的调理电路常采用（ ） 。A单臂桥电路 B.双臂桥电路 C.三臂桥电路 D.全桥电路 17、在实验室中测量金属的熔点时, 冷端温度补偿采用（ ） 。A.冰浴法 B.仪表机械零点调整法 C.平均值法 D.数据滤波法18下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）A压力 B力矩 C温度 D厚度19. 在机电控制电路中，光耦的作用是( )。A.抗干扰 B.滤波 C.触发 D.整形20.湿度传感器常用于（ ） 。A科学试用田 B. 烟厂 C.粮仓 D.防空洞二、 填空题(空 1 分，共 10 分) 1. 灵敏度 指输出的增量与输入的增量之比。2. 传感器一般由 敏感元件 、 转换元件 、和其他辅助元件组成。3要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂 阻值的乘积 的大小相等。4热电偶电动势由_接触_ _ _电动势和 温差 电动势两部分组成。5 光照越强，光敏电阻阻值越 小 。6 PT 100 的含义是铂电阻在 0的电阻值为 100 欧姆。7. 光耦内部的是 发光器件和_接收器件_8. 传感器是将 非电物理 信号转换成电信号的器件。9 光电效应分为_外光电效应 _和_ 内光电效应 _两大类。10 热电偶电动势由_ _ _电动势和 电动势两部分组成。11 常见的光敏元件有 光敏电阻 、 光敏二极管 和 光敏三极管 。12. 光耦常在电机控制电路起抗干扰作用。三、 简答题(每小题 5 分，共 20 分)1、 传感器有哪些静态特性。测量范围，灵敏度，非线性度，回程误差，稳定度和漂移，重复性，分辨力，精度。2、 简述关于热电偶的中间导体定律和中间温度定律。中间导体定律：若在热电偶回路中插入中间导体，无论插入导体的温度如何，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总电动势无影响：中间温度定律:热电偶回路两接点（温度为 T、T0）间的热电势，等于热电偶在温度为T、Tn 时的热电势与在温度为 Tn、T0 时的热电势的代数和。Tn 称中间温度。3. 简述热探测器的工作原理。热探测器吸收红外辐射后，温度升高，可以使探测材料产生温差电动势、电阻率变化，自发极化强度变化，或者气体体积与压强变化等，测量这些物理性能的变化就可以测定被吸收的红外辐射能量或功率。4. 光电管的结构及电路如下图所示，简述其工作原理。光电管（又称电子光电管）由封装于真空管内的光电阴极和阳极构成。当入射光线穿过光窗照到光阴极上时，由于外光电效应，光电子就从极层内发射至真空。在电场的作用下，光电子在极间作加速运动，最后被高电位的阳极接收，在阳极电路内就可测出光电流，其大小取决于光照强度和光阴极的灵敏度等因素。5.简述传感器的分类方式。被测量分类；被测量原理分类；信号变换特征分类；能量关系分类；测量方式；输出信号的形式、 、 、6. 光电倍增管的结构及电路如下图所示，简述其工作原理。当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外，光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。7 简述气敏传感器的工作原理，并画出其电路原理图。声表面波器件之波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜，当该气敏薄膜与待测气体相互作用时，使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时，引起压电晶体的声表面波频率发生漂移；气体浓度不同，膜层质量和导电率变化程度亦不同，即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。四、 计算与电路分析题1.已知铂电阻的阻值计算公式为： ，其分度表如下所示，求 ，)0(1tRt 0以及在 25时，PT100 的阻值。2. 用镍铬 镍硅热电偶测炉温时，其冷端温度 T=30，在直流电位计上测得的热电动势EAB(T，30)为 30.839mV,试求炉温。K 型分度表3. 试分析以下电路，说明如何采用霍尔元件进行磁极判别。4.电阻应变片传感信号调理电路如下所示，试简述电路工作原理，并分析两个运算放大器的作用。5 .路灯自动亮灭电路如下所示，试分析其工作原理6. 试分析以下电路，说明当 N、S 极靠近霍尔元件时，电机的转动情况。7. 光控窗帘电路，说明其工作原理8. 试分析以下气体检测装置的工作原理分离式半导体9.分析光亮报警电路的工作原理五、 综合设计题1.请根据所学知识，设计一个电子摸高器的传感部分，要求如下：（1 ）分析目前市面常见电子摸高器的利弊，简述设计思路（2 ）明确所选传感器，并解释选择该传感器的原因。（3 ）画出效果图，并结合图，解释传感器的工作过程。ST188 AK 红外发射端 CE 红外接收端 没有物体反射红外光线时，CE 之间截止，无电流通过，输出高电压，遮挡时、 、 、2.设计一个投篮计数装置，要求如下（1 ）分析目前市面常见投篮计数器的利弊，简述设计思路（2 ）明确所选传感器，并解释选择该传感器的原因。（3 ）画出效果图，并结合图，解释传感器的工作过程。欧姆龙 把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。非接触、响应快、性能可靠等特点3. 在网上查找相关资料，简述加速度传感器在姿态识别方向的应用情况。加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。