传感器与检测技术题库

一、选择题

1.传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的（A）

A.工作量程愈大C.精确度愈高

B.工作量程愈小D.精确度愈低

2.属于传感器动态特性指标的是（B）

A.固有频率C.阻尼比

B.灵敏度D.临界频率

3.封装在光电隔离耦合器内部的是（D）

A两个光敏二极管

C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管

D一个发光二极管和一个光电三极管

4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是（B）

A.霍尔式C.电感式

B.涡流式D.电容式

5.当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为（D）

A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应

6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B）

A.压电效应C.应变效应

B.热电效应D.光电效应

7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于（A）

A.气敏传感器C.湿度传感器

B.水份传感器D.温度传感器

8.高分子膜湿度传感器用于检测（D）

A.温度C.绝对湿度

B.温度差D.相对湿度

9.下列线位移传感器中，测量范围最大的类型是（B）

A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的（B）

A.数/模转换器C.调制解调器

B.模/数转换器D.低通滤波器

11.热电偶的热电动势包括（A）

A接触电势和温差电势B接触电势和非接触电势

C非接触电势和温差电势D温差电势和汤姆逊电势

12. 为了进行图像处理，应当先消除图像中的噪声和不必要的像素，这一过程称为（C）

A 编码

B 压缩

C 前处理

D 后处理

13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（B）

A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差

14衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是（A）

A.重复性C.线性度

B.稳定性D.灵敏度

15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿，其作用是（C）

A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度

16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和（A）

A RC网络组成

B LC网络组成

C RL网络组成

D RLC网络组成

17.在下列传感器中，将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是（A）A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器

18.灵敏度高，适合测量微压，频响好，抗干扰能力较强的压力传感器是（A）

A.电容式C.电感式

B.霍尔式D.涡流式

19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（D）

A厚度B加速度C转速 D 温度

20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是（B）

A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式

21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为（B）

A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰

22. DAC0832是一个具有两个输入数据缓冲器的8位（C）

A.模/数转换器C.数/模转换器

B.双向模拟开关D.采样保持器

23.若模/数转换器输出二进制的位数为10，最大信号为5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（D）

A 1.22 mV

B 2.44 mV

C 3.66 mV

D 4.88 mV

24.用于识别条形码的激光视觉传感器中，其扫描作用的关键部件是（B）

A激光器B高速旋转多面棱镜C放大元件D扫描线圈

25表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反应能力的量为（B）

A.线性度C.重复性

B.灵敏度D.稳定性

26.在压电加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是（B）A压电元件B质量块C弹性元件D基体

27变气隙型位移传感器的自感L与气隙厚度 的关系是（A）

A.非线性关系C.对称关系

B.线性关系D.互补关系

28.红外光导摄像管中，红外图像所产生的温度分布可以在靶面上感应出相应电压分布图像的物理基础是（D）

A光电效应B电磁效应C压电效应D热电效应

29压磁式扭矩仪在测量时会引起下列哪个物理量的变化（B）

A.电阻率C.介电常数

B.磁导率D.热导率

30.若信号通路中有用信号的功率Ps=10mW，噪声功率PN=0.1mW，则该信号通路中的信噪比为（C）

A 1d

B B 10dB

C 20dB

D 100dB

31利用环型干涉原理来测量的陀螺式角速度传感器是（A）

A.激光陀螺式C.压电陀螺式

B.转子陀螺式D.光纤陀螺式

32固体半导体摄像机所使用的固体摄像元件为（D）

A. LCD C. CBD

B. LED https://www.360docs.net/doc/069094955.html,D

33将毫伏表接人热电偶回路中，只要保证两个结点温度一致，就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出，这一现象利用了热电偶的.（C）

A.中间温度定律C.中间导体定律

B.参考电极定律D.中间介质定律

34由RC网络与集成运算放大器组成的带通滤波器需要的电容元件的个数最少为（B）

A 1

B 2

C 3

D 4

35传感器的分辨力越高，表示传感器（D）

A迟滞越小B重复性越好C线性度越好D能感知的输入变化量越小

36通常在采样保持的输出级采用缓冲器，其作用是（D）

A提高放大倍数B增加信号输出阻抗

C减小负载的输入阻抗D增加负载的输入阻抗

37.一般以室温条件下经过一定的时间间隔后，传感器的输出与起始标定时输出的差异来表示传感器的（C）

A.灵敏度C.稳定性

B.线性度D.重复性

38.属于传感器静态特性指标的是（D）

A.幅频特性C.相频特性

B.阻尼比D.灵敏度

39.电容式位移传感器不能测量（D）

A.液位

B.湿度

C.瓦斯浓度

D.纸的厚度

40.差动变压器式位移传感器属于（A）

A.电感式传感器C.光电式传感器

B.电容式传感器D.电阻式传感器

41差动电感式位移传感器输出的电压信号是（A）

A调幅波B调频波C脉幅调制波D脉宽调制波42半导体应变片的工作原理是基于（A）

A.压阻效C.压电效应

B.热电效应D.压磁效应

43属于发电型的测力传感器有（D）

A.电阻应变式C.电容式

B.电感式D.压磁式

44正常人的心电图信号是（C）

A数字信号B随机信号C模拟信号D离散信号

45传感器中直接感受被测量的部分是（）

A转换元件B敏感元件C转换电路D调理电路

46周期信号的幅值谱表示的是直流分量和各次谐波分量的（A）

A幅值和频率的对应关系B幅值和初相位的对应关系

C初相位和频率的对应关系D幅值和初相位与频率的对应关系

47信号的方差小，表示信号的（A）

A波动范围小B波动范围大C平均功率小D平均功率大

48光栅式位移传感器可以测量（C）

A温度B湿度C角位移D加速度

49在下列位移传感器中，既适合于测量大的线位移，又适合于测量大的角位移的是（D）

A电容式传感器B电感式传感器C电阻应变式传感器D光栅传感器50温度反映了物体内部（B）

A电子运动的剧烈程度C质子运动的剧烈程度B分子运动的剧烈程度D原子运动的剧烈程度

51欲测量应力选择的传感器是（A）

A应变式B压电式C光栅式D霍尔式

52机械阻抗的振动测试中，阻抗头的输出是（B）

A激振力和振动位移B激振力和振动加速度

C振动位移和振动加速度D振动速度和振动加速度

53下列温度传感器不属于非接触式温度传感器的是（C）A亮度式温度传感器B比色式温度传感器

C P-N结温度传感器D全幅射温度传感器

54热电偶的T端称为（C）

A.参考端C.工作端

B.自由端D.冷端

55随着温度的升高，热敏电阻的电阻率会（B）

A.迅速增加C.缓慢增加

B.迅速减小D.缓慢减小

56属于传感器时域动态特性指标的是（A）

A阶跃响应B固有频率C临界频率D阻尼比

57变压器隔离电路中实现信号传递的途径是（C）

A漏电耦合B电容耦合C磁通耦合D光电耦合

58在光栅位移传感器的辨别方向的电路中，采用的信号相位差可取（B）A0度 B 90度 C 180度 D 360度

59按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是（D）

A压电式传感器B光电式传感器C热电式传感器D压阻式传感器

60通常在微机控制的检测系统中，完成多路切换的器件称为（B）

A采样保持器B多路模拟开关C集成运放D滤波器

二、填空题

1、在机电一体化系统中，往往要求传感器能长期使用而不需经常更换或校准。在这种情况下应对传感器的稳定性有严格要求。

2、线性电位计其长度单位的电阻值是常数。

3、感应同步器是利用电磁感应原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置。

4、气敏传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器

5、红外图像传感器通常是由红外敏感元件和电子扫描电路组成。

相对位移，而不6、滑动觉传感器仅检测工业机器人手指与操作物体在切向的

检测接触表面法向的接触或压力。

7、薄膜热电偶主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温度。

8、比色温度传感器以测量两个波长的辐射亮度之比为基础，通常将波长选在光谱的红色和蓝色区域内。

9、湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水份而导致本身电阻值发生变化的原理而制成。

10光栅位移传感器无细分时，分辨率为0.02mm，在四细分后，其分辨率为0.005mm。

11、抑制干扰的方法主要是采取单点接地、屏蔽隔离和滤波。

12 能用明确的数学解析关系式或图表描述的信号称为确定性信号。

13传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

14 发电型型位移传感器是将被测物理量转换为电源性参量，如电动势、电荷等。

15在机械力作用下，铁磁材料内部产生应力或应力变化，使磁导率发生变化，磁阻相应也发生变化的现象称为压磁效应。

16常用的加速度传感器有压电式、磁致伸缩式和应变式。

阵列，作为摄像机的感光部分以17固体半导体摄像机由许多光电二极管组成

代替光导摄像管。

18热敏电阻所用的材料是陶瓷半导体，其导电性取决于电子一空穴的浓度

19 湿度最常用的有两种表示方法，即绝对湿度和相对湿度。

20水份是存在于物质中水的数量，以百分比表示。

21衡量电桥工作特性质量的两项指标是电桥灵敏度及电桥的非线性误差。

通过某一频段的信号，而将此频段以外的信号加以抑制或22带通滤波器用于

衰减。

23在微机控制的检测系统中，多路模拟开关用于完成非路切换。

24.信号的频谱图包括幅频图和相频图。

25传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的动态特性。

26传感器在使用前或使用过程中或搁置一段时间再使用时，必须对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正，以确保传感器的测量精度。这个复测调整过程称为校准.

27互感式位移传感器是将被测位移量的变化转换成互感系数的变化，其基本结构原理与常用变压器类似，故称其为变压器式位移传感器。

28涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈变化阻抗Z 的一种装置。

29.在某些晶体的极化方向施加外电场，晶体本身将产生机械变形，当外电场撤去后，变形也随之消失，这种物理现象称逆压电效应。

30对于线振动速度传感器，其输出的感应电动势正比于被测速度。

31.用硅橡胶制成的触觉传感器工作时，硅橡胶与金属电极对置、接触。由于硅

橡胶受压其电阻值就改变，所以金属电极受力压硅橡胶时，输出电压也相应变化。

32.亮度式温度传感器利用物体的单色辐射亮度随温度变化的原理，并以被测物体光谱的一个狭窄区域内的亮度与标准辐射体的亮度进行比较来测量温度。33对于电阻率随湿度的增加而下降的半导体陶瓷湿敏元件称为负特性湿敏半导瓷。

34.电桥在测量时，由于是利用了电桥的不平衡输出反映被测量的变化情况，因此，测量前电桥的输出应调为零。

35.光栅位移传感器的辨向电路中，用于辨向的两路信号其相位差多取为90°。工业上通常采用比较法法进行传感器的标定.，俗称背靠背法。

36.为了提高自感位移传感器的精度和灵敏度，增大特性的线性度，实际用的传感器大部分都做成差动式。

37当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，在其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，当外力去掉后，又恢复到不带电状态，这种物理现象称为正压电效应。

38.压电式压力传感器适于测动态力和冲击力，但不适于测静态力。

39.光电式摄像机的光导摄像管是一种兼有光电转换功能和扫描功能的真空管。40热电型红外敏感元件将被测物体发出的红外线作为热源，接收其热能后产生热电效应而变成电信号。

41.临界温度系数热敏电阻的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化，因此不适于较，温度范围内的测量。

42半导体陶瓷湿敏元件的电阻率随着湿度的增加而增大，称为正特性湿敏半导瓷。

43.有源滤波器由运算放大器和RC网络组成。

44.设备启、停时产生的电火花干扰通常采用RC吸收电路来消除。

45.液晶显示器是一种低功释器件，在智能化仪表或低功耗检测系统中应用较广。

46.传感器温度补偿的处理方法常用公式法和表格法。

47变极距型的电容位移传感器具有较高的灵敏度，但电容变化与极距变化之间为非线性关系。

48.圆磁栅位移传感器用于测量角位移。

49.实际测试时，感应同步器一般与数显性共同组成一个位移测试系统。

50.半导体应变片的应变灵敏系数比电阻应变片大，因而适用于需要大信号输出

的场合。

51.电感式压力传感器类型较多，其特点是频响低，适用于静态或变化缓慢压力

的测试。

52.测速发电机是机电一体化系统中用于测量和自动调节电机转速的一种传感

器。

53.光纤螺陀式角速度传感器利用了两路相干光的干涉现象。

54比色温度传感器以测量两个波长的辐射亮度之比为基础。

55.在理想情况下，采样保持器在采样期间的输出完全跟随输入的变化，而保持

期间的输出保持不变。

56.动态信号本身是一个时间历程x（t），可以在时间坐标上以t为自变量，以其瞬时取值x（t）的因变量进行描述和分析，这就是常称的分析时域。

57.周期信号频谱的特点是离散性、收敛性和谐波性。

58传感器一般由敏感元件、转换元件及基本转换电路三部分组成。

59常用的压电式振动加速度传感器有压缩型、剪切型和弯曲型。

60负温度系数热敏电阻，其阻值随温度增加而呈下降趋势。

三、问答题

1、为什么金属热电阻式传感器要采用双线无感绕制法？

答：热电阻的结构主要由不同材料的电阻丝绕制而成，为了避免通过交流电时

产生感抗，或有交变磁场时产生感应电动势，在绕制时要采用双线无感绕制法。由于通过这两股导线的电流方向相反，从而使其产生的磁通相互抵消

2、简述传感检测系统的组成及各个环节的功能

答：一个完整的传感检测系统通常由传感器、中间转换电路、微机接口电路、分析处理及控制显示电路等部分组成，分别完成信息的获取、转换、传输、分析处理、显示记录等功能

3、简要说明人工视觉系统的硬件构成

答：人工视觉系统的硬件构成一般由图像输入、图像处理、图像存储和图像输

出四个子系统构成

4、说明数/模转换器的技术指标主要有哪些？

答：数/模转换器的技术指标主要有分辨率、精度、线性度和输出电压（或电流）的建立时间

5、举例说明什么是物性型传感器？什么是结构型传感器？

答：1.物性型传感器是利用某些物质的某种物理性质随被测参数变化而变化的原

理制成。如压电式传感器、热电传感器式、光电传感器式等 2.结构型传感器是利用物理学中的场的定律和运动定律等构成的，其被测参数变化引起传感器的结构变化，从而使输出电量变化。如光栅式、电容式、电感式等

6、简述视觉传感器的组成

答：视觉传感器一般由以下四部分组成：照明部、接收部、光电转换部和扫描部

7、说明压磁元件的工作原理。

答：压磁元件不受力时，输入绕组线圈磁力线呈轴对称分布，与输出线圈不交链，无输出；压磁元件受力时，在元件内部引起磁导率变化，输入线圈磁力线有部分与次级绕组交链，二次绕组便会感应出电动势。

8、说明压电加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器的原因

答：压电传感器本身的内阻抗很高，而输出的能量又非常微弱，因此在使用时，必须接高通入阻抗的前置放大器。电荷放大器即可，且其输出电压与电缆分布电容无关。因此，连接电缆即使长达几百米以上，电荷放大器的灵敏度也无明显变化，这是电荷放大器的突出优点。

9、说明热电偶式温度传感器中间定律的实际应用意义。

答：实际利用热电偶式温度传感器测量被测对象的温度时，为了便于测量或读取数据，可以断开热电偶式温度传感器的参考端，接入一段导体重新构成一个环路，只要保证新接入的导体两端均为原参考端的温度，则可正确测出热电势。

10、简述理想运算放大器的特点。

答：输入电阻为∞，开环增益为∞；输出电阻为0，没有零点漂移。

11、简述传感器与检测技术的发展方向

答：①开发新型传感器；②传感检测技术的智能化；③复合传感器；④研究生

物感官，开发仿生传感器

12、简述视觉传感器在机电一体化系统中的作用。

答：视觉传感器在机电一体化系统中的作用有以下三种。①进行位置检测；②

进行图像识别；③进行物体形状、尺寸缺陷的检测。

13、简述金属铂热电阻的测温特点

答：特性稳定、抗氧化能力强、精度高、测量温度范围宽、测量灵敏度底、价格高。

14、简述压电式压力传感器的工作原理

答：压电式压力传感器的工作原理是压力通过膜片或活塞、压块作用在晶片上，晶片上产生了电荷，经后接放大器的变换，由显示或记录仪器显示或记录，实现对压力的测量

15、简述半导体热敏电阻的测温机理

答：半导体热敏电阻的导电性取决于其内部的电子—空穴对的浓度，当温度升高（降低）时，电子—空穴对的浓度增高（降低），导电性增强（减弱），电阻率减小（增大）。

16、为何要对传感器信号进行温度补偿和线性化处理？

答：环境温度对传感器特别是各类半导体传感器的输出信号有较大影响，为消除环境温度的影响，需要对传感器信号进行温度补偿。传感器的输出信号与被测量值见并非线性关系，不进行线性化处理，精度会降低。

17、温度测量的方法有哪些？它们的原理有何不同？

答：温度测量方法分为接触式测量和非接触式测量；接触式是感温元件与被测对象直接接触进行温度传导；非接触式的原理是感温元件与被测对象不物理接触，而通过热辐射进行热传递。

18、简述的应变式加速度传感器的工作原理。

答：壳体与被测件固定在一起，当有加速度时，质量块受力，悬臂梁弯曲，应变片变形便可测出力的大小；在已知m大小时，便可测得加速度的大小。

19、为什么对热电偶的参考端温度要采用一定的方法进行处理？一般有哪些处理方法？

答：1）热电偶的输出电势仅仅反映出两个结点之间的温度差，为了使输出电势

能正确反映被测温度的真实值，要求参考端温度恒为摄氏零度，但实际热电偶的使用环境不能保证，因此必须对参考端温度采用一定的方法进行处理。

2）常用方法有：恒温法、温度修正法、电桥补偿法、冷端补偿法和电位补偿法等。

20、简述半导体温度传感器是根据什么原理测温的

答：半导体温度传感器以半导体P—N结的温度特性为理论基础。因为当P—N 结的正向压降或反向压降保持不变时，正向电流和反向电流都随着温度的改变而变化，而当正向电流保持不变时，P—N结的正向压降随温度的变化而近似于线

性变化，大约以－2mV/℃的斜率随温度变化。因此，利用P—N结的这一特性，可以对温度进行测量。

21、数字滤波的常用方法有哪些？

答：数字滤波常用方法有:限定最大偏差法，算术平均值法，加权平均滤波法22、简述多路模拟开关的工作原理

答：多路模拟开关电路由地址译码器和多路双向模拟开关组成。它可以通过外部地址输入，经电路内部的地址译码器译码后，接与地址码相对应的其中一个开关，以实现任一路信号的传送

23、简述应变式加速度传感器的工作原理

答：加速度传感器首先要经过质量-弹簧惯性系统将加速度转换为力，再将力作

用于弹性元件，从而将力转换为应变，通过测量应变可以测量加速度

24、简述压磁式扭柜仪的工作原理

答：压磁式扭矩仪的轴是强导磁材料。根据磁弹效应，当轴受扭矩作用时，轴的磁导率发生变化，从而引起线圈感抗变化，通过测量电路测量感抗的变化即可确定被测大小。

25、请举出两种用于直线位移测量测量的传感器，并说明各自的测量原理。

答：1）变极距式电容传感器。被测位移变化引起电容极板移动，从而引起电容

量变化。

2）电涡流式传感器。由于涡流效应把被测位移转换成线圈的阻抗发生变化。26、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点

答：传感器与电压放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的输出电压成正比，但容易受电缆电容的影响。

传感器与电荷放大器连接的电路，其输出电压与压电元件的通入电荷成正比，电缆电容的影响很小。

27、有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点？

答：（1）有源滤波器不用电感线圈，因而在体积、重量、价格、线性度等方面有明显的优越性，便于集成化。

（2）由于运算放大器输入阻抗高，输出阻抗低，可以提供良好的隔离性能，并

可提供所需增益。

（3）可以使低频截止频率达到很低范围。

28、简述应变式测力感器的工作原理。

答：电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力作用下产

生应变，利用贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻的变化，然后利用电桥将电阻变化转换成电压（或电流）的变化，再送入测量放大电路测量。最后利用标定的电压（或电流）和力之间的对应关系，可测出力的大小或经换算得到被测力。

29、周期信号和非周期信号分别用什么方法进行频谱分析？其频谱各有何特点？答：1）周期信号用傅里叶级数进行频谱分析，其频谱特点是：离散性、谐波性、

收敛性。

2）非周期信号用傅里叶变换进行频谱分析，其频谱特点是：连续性、密度性。30、什么是传感器的静态特性？试举出三个表征静态特征的指标

答：当传感器的输入量为常量或随时间缓慢变化时，传感器的输出与输入之间的关系称为静态特性。表征传感器静态特性的指标有线性度、灵敏度、重复性等。

31、对于电位计式位移传感器，其后接测量仪器的输入电阻对传感器的输出特性有何影响？如何减少这个影响？

答：由于与电位计输出端并联的负载电阻要从电位计分出一些电流，所以使传感器产生负载误差。为减少这个影响，应使负载电阻满足RL≥R的条件。R为电位计本身电阻。

32、简述液晶显示器（LCD）的应用特点

答：液晶显示器是一种低功耗器件，在智能化仪表或低功耗检测系统中应用广泛。

四、计算题

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

2

2

S )，磁尺剩磁信号的波长为1mm。求：

电动势为sin(m E E t?= +

2

S = 0.72

= = 31.8Hz

= = 25Hz ＜f 0

] = 10[ ] = （2） t = 0℃时，输出电压为U AB 1 =

0.25 ? 0

2+0.05 ? 0 t = 100℃时，输出电压为U AB 2

=

0.25 ?100

2+0.05 ?100

（1）若 E = 8sin(100t + 0.72 ) V ，此时所测得的位移量 S ；

（2）在一个测量周期内，此传感器所能测量的最大位移量。

解：（1） 2

1

S = 0.72

S = 0.36(mm )

（2）一个测量周期内 2 ?

S max = 2

S max = ? = 1(mm )

2、由

RC 组成无源低通滤波器，已知 R=500 ∧ , C=l0 ? F ，试求：

（1）截止频率 f 0 ；

（2）设输入信号 x (t ) = 0.4 cos(157t ? ) ，判断其是否在该滤波器的通频带内。

2

解：（1） f 0 = 1 1

2 RC 2 ? 500 ?10 ?10 6 （2）周期信号 x (t ) 的角频率 ? = 157rad / s

f 1 = 2 157 2 信号 x (t ) 的频率在该滤波器的通频带内。

3 、 某 测 温 电 路 的 测 温 范 围 为 （

0 ～ 200 ） ℃ ， 其 电 路 如 图 所 示 ， 图 中

R t = 10(1 + 0.05t )k ∧ 为感温热电阻，R = 10k ∧ ，输入电压 E=10V ，输出电压为 A 、

B 两点的电位差 U AB ， 求：（1）U AB 的表达式；

（2）0℃到 100℃时测量电路的灵敏度。

解：（1）U AB = E [

R t R 10(1 + 0.05t ) 1 0.25t

R t + R R + R 10(1 + 0.05t ) + 10 2 2 + 0.05t V

=0V

=3.57V

U AB 2 ? U AB 1 3.57 ?

0 0℃到 100℃时测量电路为灵敏度为：

k = 4、

5、

= = 0.0357V /℃ 100 ? 0 100

6、、

7、

8、某次压力测量时，压电式传感器的灵敏度为80.0nc/MPa，将它与增益为

0.005V/nc的电荷放大器相连，其输出接到灵敏度为20mm/V的笔式记录仪上，

求：（1）计算此系统的灵敏度；

（2）当压力变化10MPa时，记录笔在纸上的偏移量是多少?

解：（1）系统的总灵敏度为压电式传感器、电荷放大器和笔式记录仪三者灵敏度之积：即

80.0nc/MPa*0.005V/nc*20mm/V=8mm/MPa

(2)说明当压力变化1MPa时，偏移量为8mm

9、霍尔式转速传感器输出信号频率为=30r/min，被测物上的标记齿数为=2，则所测转速为多少?

解：n=60f/z=60*30/2=900r/min

10、已知光栅式位移传感器的栅线为50线/mm，无细分时，其分辨率为多少? 若希望其分辨率为0.005mm，采用何种细分电路。

解：（1）无细分时，分辨率为1/50=0.02mm（此时分辨率为栅线的倒数）

（2）若希望其分辨率为0.005mm，因为0.02/0.005=4，所以可以采用四细分电路。

11、有一八位T形电阻网络D/A转换器，求：

（1）若最小输出电压增量为－0. 02V，输入代码为10010011时，输出电压为多少伏?

（2）该转换器的分辨率是多少?

答：（1）U0=-0.02*(27+24+21+20)=-2.94V

（2）分辨率为：1/(28-1)=0.39%

12、某线性位移测量仪，测量范围为0～20mm。当被测位移由5mm变到5.5mm 时，位移测量仪的输出电压由 3.5V减至 2.5 V，求：

（1）该仪器的灵敏度K；

（2）当测量仪的输出电压为－7. 5V时，被测位移是多少?

解：（1）K=（3.5-2.5）/(5-5.5)=-2V/mm

(2) K=(3.5-(-7.5))/(5-x)= -2V/mm；x=10.5mm

13、有一温度传感器，理论满量程测量范围为（—30～120）℃，其实测的校准

曲线与拟合直线的最大偏差为℃，求：

（1）该传感器的量程；

（2）该传感器的线性度。

解：（1）里程为：Y=120-（-30）=150℃

（2）线性度为2%

14、有一电涡流位移传感器用于测量转速，输出信号经放大器放大后，由记录

仪记录的情况为0. 1秒内输出12个脉冲信号，所用带齿圆盘的齿数为=12,求被测转速。

解：f=12/0.1=120Hz

n=60f/z=600r/min

15、某数/模转换器，要求其十位二进制数能代表0～5V，设R F=3R

求：（1）参考电压U R；

（2）此二进制数最低位代表几伏。

解：（1）5=-U R(29+28+27+26+25+24+23+22+21+20)/210

U R=-5V

(2)U0=0.0049V

五、应用题：

1、图示电路为数据转换接口的一种典型结构框图，请说明：

（1）该系统名称；

（2）简要说明此结构的性能特点。

解：（1）高电平单路信号调理电路单ADC系统框图。

（2）这种结构的性能一般，但成本较低。其特点是全部输入通道共用一

路信号调理电路。另外，为了降低多路开关引入的误差，要求输入的模拟信号具

有较高的电平（通常大于1V）。

2、图示为矿灯瓦斯报警器原理图。请简单叙述其工作过程。

解：瓦斯探头由QM—N5型气敏元件R Q及4V矿灯蓄电池等组成。RP为瓦斯报警设定电位器。工作时，开关S1、S2合上。当瓦斯超过某一设定点时,RP输出信

号通过二极管VD1加到三极管VT2基极上，VT2导通，VT3 , YT4开始工作。VT3 , YT4为互补式自激多谐振荡器，它们的工作使继电器吸合与释放，信号灯闪光报

警。

3、绘制有源一阶低通滤波器的幅频特性曲线，并分析电路的特点。

解：（1）