2020 传感与测试技术(浙大宁波理工学院) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-02-18到2020-07-17
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【作业】第4讲 测试系统的动态特性（第二章 测试系统的特性分析，第二周） 第二周作业

1、 问题:什么叫传感器？传感器主要由哪几部分组成？他们的作用是什么？
评分规则: 【 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。
传感器的组成：传感器一般是由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成。
敏感元件：直接可以感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的元件。
转换元件：敏感元件的输出就是转换元件的输入，它把输入转换成电路参量。
基本转换电路：上述的电路参量进入基本转换电路中，就可以转换成电量输出。
】

2、 问题:用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s和5s，问幅值误差是多少？
评分规则: 【



】

第4讲 测试系统的动态特性（第二章 测试系统的特性分析，第二周） 第二周测验

1、 问题:传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）
选项：
A:线性度越好
B:迟滞越小
C:重复性越好
D:分辨力越高
答案: 【分辨力越高】

2、 问题: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（）
选项：
A:工作量程愈大
B:工作量程愈小
C:精确度愈高
D:精确度愈低
答案: 【工作量程愈大】

3、 问题:属于传感器动态特性指标的是（）
选项：
A:量程
B:灵敏度
C:阻尼比
D:重复性
答案: 【阻尼比】

4、 问题:选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（）
选项：
A:阻抗匹配
B:增大输出量
C:减小输出量
D:接近不失真条件
答案: 【接近不失真条件】

5、 问题:下列哪一项不是传感器的组成部分？
选项：
A:敏感元件
B:转换元件
C:执行元件
D:信号调理电路
答案: 【执行元件】

6、 问题:将电信号转换为声音信号的喇叭是一个Sensor。 
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

7、 问题:将声音信号转换为电信号的麦克是一个actuator。     
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

8、 问题:标定曲线偏离其拟合直线的程度即为非线性度。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

9、 问题:为了改善一阶传感器的动态特性，可以增大其时间常数。   
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

10、 问题:传感器的固有频率越高，则其静态灵敏度越低。    
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

【作业】第5讲 应变式传感器的工作原理（第三章 应变式传感器，第三周） 电阻式传感器

1、 问题:有一电阻应变片（见图3-84），其灵敏度Sg=2，R=120 Ω，设工作时其应变为1000 με，问写出求ΔR的表达式，并求出ΔR的值 。设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1) 无应变时电流表示值；2) 有应变时电流表示值；3)电流表示值相对变化量；4) 试分析这个变量能否从表中读出？
评分规则: 【




5) 由于毫安表只有在电流产生毫安级的变化时，其示值才能产生变化，而本题中的电流变化仅为0.025 mA，所以这个变化不能从表中读出。
】

2、 问题:电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体来情况选用？
评分规则: 【 区别：电阻丝应变片的工作原理基于金属材料的电阻应变效应，该效应是指导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随所受机械变形（应变）的变化而发生变化的现象；半导体应变片的工作原理基于半导体材料的压阻效应，该效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。（回答出金属材料的电阻应变效应 和半导体材料的压阻效应即可各得10分）
优缺点：电阻丝应变片制作简单、性能稳定、成本低、易粘贴，但其灵敏度相对较低；半导体应变片灵敏度高，机械滞后和横向效应小，体积小，但其温度稳定性差，灵敏度离散度大，非线性误差大。
选用：当要求温度稳定性高时，应选用电阻丝应变片；当要求灵敏度高时，应选用半导体应变片。
】

第6讲 应变式传感器信号调理电路与应用（第三章 应变式传感器，第三周） 第三周测验

1、 问题:金属应变片的工作原理是基于（）
选项：
A:压电效应
B:压磁效应
C:应变效应
D:光电效应
答案: 【应变效应】

2、 问题:半导体应变片的工作原理是基于( )
选项：
A:压阻效应
B:热电效应
C:压电效应
D:压磁效应
答案: 【压阻效应】

3、 问题:全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（ ）
选项：
A:不变
B:2倍
C:4倍
D:6倍
答案: 【4倍】

4、 问题:影响金属应变片电阻变化的最主要原因是（ ）
选项：
A:金属材料电阻率的变化
B:金属材料几何尺寸的变化
C:金属材料化学性质的变化
D:金属材料光学性质的变化
答案: 【金属材料几何尺寸的变化】

5、 问题:电阻应变式传感器是一种有源型传感器。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

6、 问题:半导体应变片电阻变化的原因，主要是应变片几何尺寸的变化。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

7、 问题:半导体应变片的灵敏系数一般比金属应变片的灵敏系数小。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

8、 问题:金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

【作业】第6讲 应变式传感器信号调理电路与应用（第三章 应变式传感器，第三周） 第三周作业

1、 问题:应变式传感器测量电桥的供桥电源为什么有时候采用四线制？
评分规则: 【 要点：1）供桥电源的导线有电阻，有电流流过时，则有压降，致使AC两点的电压不是原来设计的值U桥源；（18分）2）因此，在AC两点再接入两根线（变成了4线制的桥源），进行AC两点电压的测试（即桥压检测）；（18分）3）虽然用于桥压检测的导线也有电阻，但是，用于检测的电路输入阻抗很高，导线几乎没有电流，因此，检测端的电压等于AC端的电压。（14分）
】

2、 问题:如图为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变式灵敏系数 K = 2.05，未受应变时， R1 =120Ω. 当试件受力 F 时，应变片承受平均应变为800με，求：                                                            1）应变片电阻变化量Δ R1 和电阻相对变化量Δ R1 / R12) 将R1置于单臂电桥，桥源为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。    3）若要减小非线性误差，应采取何措施？并分析电桥输出电压及非线性误差。

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