中国大学传感技术与测试系统章节答案(慕课2023课后作业答案)

分类：公共管理答案发布于：2024-06-02 13:50:13ė20970次浏览622条评论

中国大学传感技术与测试系统章节答案(慕课2023课后作业答案)

绪论

绪论-单元测验

1、中国章节作业传感器一般由敏感元件、大学答案答案（）、传感测试基本转换电路三部分组成。技术
A、系统数据采集
B、慕课滤波电路
C、课后转换元件
D、中国章节作业放大电路

2、大学答案答案用干湿球计测量相对湿度时，传感测试测量值受到以下哪些因素影响？
A、技术湿球处的系统风速
B、环境温度
C、慕课大气压
D、课后温度计量程

3、中国章节作业传感器的作用是一感二传，即感受被测信息，同时传送出去。只要具有这样功能的器件就属于传感器，输入输出之间是否有对应关系并不是必要条件。

4、有些传感器的转换元件的输出是电量，因此不需要转换电路。

5、传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有（）、便于应用的某种物理量的测量装置。

绪论单元作业

1、1. 利用干湿球计可以测量相对湿度，其工作原理是什么？如果气温低于零度，应该怎样测量相对湿度？（30分） 2. 智能手机中一般有哪些传感器？它们（全部或部分）互相之间有关联吗？如有，请描述它们是如何协同工作的。（30分） 3. 除了现有的传感器外，你认为智能手机中还应该加入哪些传感器，起到什么作用，如何工作？（20分） 4. 双积分型三位半A/D转换器，相当于逐次比较型A/D转换器的多少位？多路复用A/D转换器的数据采集系统，适用于哪些类型物理量的采集？（20分）

2、4. 双积分型三位半A/D转换器，相当于逐次比较型A/D转换器的多少位？多路复用A/D转换器的数据采集系统，适用于哪些类型物理量的采集？（20分）

第一章传感器的一般特性

传感器的一般特性-单元测验

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

2、非线性度是表示校准曲线( )的程度。
A、接近真值
B、偏离拟合直线
C、重复性
D、正反行程不重合

3、属于传感器动态特性指标的是( )
A、迟滞
B、稳定性
C、过冲量
D、线性度

4、一阶系统的动态表征参数是( )
A、线性度
B、固有频率
C、阻尼比
D、时间常数

5、属于传感器静态特性指标的是（）
A、重复性
B、线性度
C、灵敏度
D、固有频率

6、分析传感器稳态响应特性时，可以用（）信号作为激励输入；对于暂态响应，可用（）信号作为输入激励信号。（两个答案间请用；或空格隔开）

7、有一个传感器，其微分方程为：30dy/dt + 3y = 0.15x, 其中y为输出电压（V），x为输入温度（℃），该传感器的静态灵敏度为（）mV/℃。

传感器的一般特性-单元作业

1、1. 对传感器的输入输出关系曲线进行拟合时，可以采用函数近似、多项式近似、分段线性近似和样条内插等方法，求得输入输出关系的函数表达式。请问选择上述何种方法来进行拟合的基本依据是什么？（20分） 2. 常用列表法、曲线表示法、方程表示法来描述传感器的静态特性，请问这三种方法各有什么特点？三种方法有何关联关系？（20分） 3. 铂热电阻在0 ~ 630 ℃的传递函数可以近似表示为： Rt = R0(1 + At + Bt2 ) 其中A = 3.940 ×10-3/ ℃；B = -5.802 ×10-7/ ℃2；试求：（1）最大灵敏度及对应的温度（10分）（2）求0 -100 ℃量程范围内的端基直线和端基线性度（15分） 4. 测得某检测装置的一组输入输出数据如下： X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0 试求其端基线性度和灵敏度。（15分） 5. 请利用电阻和电容搭建一个低通滤波器电路，画出原理图，给出微分方程，并分析正弦输入和阶跃输入条件下，系统的响应特性。（20分）

第四章电容式传感器（Capacitive sensor）

电容式传感器-单元测试

1、用电容式传感器测量液体物位时，选用的传感器类型为（）
A、变间隙型
B、变介电常数型
C、变面积型
D、以上都不是

2、下列属于电容式传感器的应用的有（）
A、自动干手机
B、触摸屏
C、指纹识别
D、传声筒

3、对变间隙的电容式传感器而言即使采用差动结构也不能完全消除非线性误差。

4、边缘效应不仅使电容式传感器的灵敏度降低而且产生非线性，因此应尽量减小、消除它。可在结构上增设等位环来消除边缘效应。

5、单组式变面积型平板形线位移电容传感器，两极板相对覆盖部分的宽度为4mm，两极板的间隙是0.5mm，极板间介质是空气，其两极板相对移动1mm，其电容变化量为 pf。

第三章电感式传感器（Inductive Sensors）

电感式传感器-单元测试

1、电感式传感器的常用测量电路不包括（）
A、谐振式调幅电路
B、交流电桥
C、脉冲宽度调制电路
D、调相电路

2、零点残余电压产生的原因是（）
A、环境温度的升高
B、传感器的两次级绕组的电气参数不同
C、传感器的两次级绕组的几何尺寸不对称
D、磁性材料磁化曲线的非线性

3、电涡流式传感器可分为低频反射涡流传感器和高频透射涡流传感器。

4、如果零点残余电压过大，会是灵敏度下降，非线性误差增大，不同档位的放大倍数有明显差别，甚至造成放大器末级趋于饱和，致使仪器电路不能正常工作，甚至不再反映被测量的变化。

5、变气隙式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙减小时，铁心上线圈的电感量将。

电阻式、电容式、电感式传感器-单元作业

1、1. 在利用铂热电阻测温时，常采用四端接线法，以消除接触电阻和引线电阻对测量结果的影响。请分析这种接线法的特点，并解释为什么用此方法可以消除接触电阻和引线电阻对测量结果的影响。 2. 试述热电阻、热敏电阻的工作原理，并比较两者之间的差异。 3. 一负温度系数热敏电阻（NTC）在0℃和100℃时，电阻值分别为200kΩ和10kΩ。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。 4. 金属应变片与半导体应变片传感器有哪些区别？各有什么特点？ 5. 差动电桥电路有什么特点？传感器需要满足哪些条件才能使用差动电桥作为检测电路？ 6. 什么叫电容传感器的边缘效应？如何克服？ 7. 利用“驱动电缆”技术，可以有效消除或减少引线电缆的电容对电容式传感器的影响。请阐述“驱动电缆”的工作原理。 8. 直流电桥和交流电桥有什么区别？各有什么特点？ 9. 试比较变极距型电容式传感器和变气隙型电感式传感器的特点和适用领域。 10. 电感式传感器经常配接交流电桥电路。在电桥预平衡调节时，经常存在零点残余电压。请问可以采用哪些办法消除零点残余电压？

第五章磁电式传感器（Electro-magnetic induction sensors）

磁电式传感器-单元测试

1、霍尔系数与下列（）项有关。
A、磁场和薄片法线角度
B、霍尔元件的几何尺寸
C、载流材料的物理性质
D、电流和磁场的大小

2、霍尔传感器可以分为开关型和线性型，下列说法正确的是（）
A、对于开关型霍尔传感器，一次磁场强度的变化，就使传感器完成了一次开关动作。
B、线性型霍尔传感器可广泛用于位移、力、重量、厚度、速度、磁场、电流等的测量或控制。
C、开关型霍尔传感器主要用于测转数、转速、风速、流速、接近开关、关门告知器、报警器等。
D、任何非电量只要能转换成位移量的变化，均可利用霍尔式位移传感器的原理变换成霍尔电动势。

3、霍尔效应是金属或半导体置于磁场中产生的现象，金属或半导体不需要有电流流过。

4、金属材料自由电子浓度很高，输出电压较小，不易做霍尔元件。半导体材料较适合，一般情况下，由于电子迁移率大于空穴迁移率，因此霍尔元件多用N型半导体材料。

5、霍尔式传感器是基于? ?原理而将被测量转换成电动势输出的一种传感器。

第六章压电式传感器（Piezoelectric sensors）

压电式传感器-单元测试

1、对石英晶体，下列说法正确的是（）。
A、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生。
B、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生。
C、沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生。
D、沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生。

2、关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（）。
A、与单片相比，并联时电荷量增加1倍。
B、与单片相比，电容量增加1倍。
C、与单片相比，输出电压不变。
D、与单片相比，输出电压增加1倍。

3、使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可以测量人的体重。

4、压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器相比较，前者比后者灵敏度高，后者比前者性能稳定性好。

5、用石英晶体加速度计测量机器的振动，已知加速度计的灵敏度为4PC/g（g为重力加速度），电荷放大器的灵敏度为50mv/PC，当机器振动达到最大加速度时，相应的输出幅值为2V，机器的振动加速度的数值为 m/ss?。

第七章光电式传感器（Optical sensors）

光电式传感器-单元测试

1、一个直线光栅，每毫米刻线数为50，主光栅与指示光栅的夹角 β= 1.8，莫尔条纹的宽度为多少？
A、0.524mm
B、0.756mm
C、0.637mm
D、0.825mm

2、光的调制方法有（）
A、强度调制
B、相位调制
C、偏振态调制
D、频率调制

3、光纤是利用光的折射原理工作的，光纤由纤芯和包层构成，且纤芯的折射率大于包层的折射率。

4、光子探测器的作用原理是基于一些物质的光电效应。如光电管和光电倍增管是基于光生伏特效应。

5、MOS光敏元结构中，当在金属电极上是加一正电压时，在电场的作用下，电极下的P型硅区域里的空穴被赶尽，从而形成一个耗尽区，也就是说，对带负电的电子而言是一个势能很低的区域，称为。

第二章电阻式传感器（Resistive sensors）

电阻式传感器-单元测验

1、一应变片的电阻 R=120Ω， k=2.05。用作应变为800μm/m的传感元件。则△R约为（）
A、2.2欧
B、1.2欧
C、0.2欧
D、0.02欧?

2、电阻应变片转换电路常采用差动电桥，其作用主要包含：（）
A、减小非线性误差
B、增加应变
C、进行温度补偿
D、提高灵敏度

3、针对应变片进行温度误差补偿的方法有自补偿法和线路补偿法，常用的最好的补偿方法是电桥补偿法。

4、电阻应变片除了直接用以测量机械、仪器以及工程结构等的应力外，还常与弹性元件相配合，制成各种应变式传感器，用来测量扭矩、位移、加速度等。

5、将金属应变片直的电阻丝绕成敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同，起灵敏系数降低了，这种现象称（）。

第八章热电式传感器（Thermo-electric sensors）

热电式传感器-单元测试

1、热电偶传感器的定律保证了在热电偶回路中接入第三甚至第四种导体，只要它们两端的温度相同就一定不会影响回路的总电势。
A、中间温度定律
B、中间导体定律
C、参考电极定律
D、均匀导体定律

2、热电偶冷端补偿方法有（）
A、冰点槽法
B、补正系数法
C、电位补偿法
D、热端同温法

3、热电偶AB的热电动势与A、B材料的中间温度无关，只与节点温度有关。

4、热电偶的热电动势是有两种导体的接触电势和单一导体的温差电动势所组成。

5、已知铬合金—铂热电偶的E(100℃，0℃) = +3.13 mV，铝合金—铂热电偶的E(100℃，0℃) = 1.02 mV，则铬合金—铝合金组成热电偶材料的热电动势E(100℃，0℃)=? ?mv。

第九章传感技术新发展-扫描探针显微术（Scanning Probe Microscopy）

传感技术新发展-单元测试

1、扫描隧道显微镜可以直接用来观察金属、半导体和非金属样品。

2、扫描探针显微镜是一种通过（）在样品表面扫描，来获得图像的一种装置。

第十章网络化传感器（Sensor networks）

网络化传感器-单元测验

1、OSI 参考模型是（）制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系，一般称为OSI参考模型或七层模型。
A、IEEE
B、ISO
C、WTO
D、ANSI

2、以下哪些接口是串行接口
A、以太网
B、蓝牙
C、IEEE488
D、USB

3、RS232和RS485都是串行通讯接口电路，其中RS232适合于一（台）对多（台）的短距离通信，而RS485适合于一（台）对一（台）的长距离通信。

磁电/压电/热电/光电/SPM/网络传感器-单元作业

1、1. 霍尔元件能够测量哪些物理参数？霍尔元件的不等位电势是指什么？产生不等位电势的原因主要有哪些？ 2. 制作霍尔元件应采用什么材料，为什么？为何霍尔元件都比较薄，而且宽长比一般都较大？ 3. 压电传感器中石英晶体、压电陶瓷和高分子压电材料都可以作为压电传感器，它们各有什么特点？ 4. 用石英晶体加速度计测量机器的振动，已知加速度计的灵敏度为4 pC/g（g为重力加速度），电荷放大器的灵敏度为40 mV/pC，当机器振动达到最大加速度时，相应的输出幅值为2V，求机器的振动加速度。 5. 将一只灵敏度为0.08mV/℃ 的热电偶与毫伏表相连，已知接线端温度为50℃,毫伏表的输出为60 mV, 求热电偶热端的温度为多少? 6. 光纤传感器的主要优点是什么？求n1=1.46，n2=1.44的阶跃型光纤的数值孔径值；如果外部介质为空气n0=1，求光纤的最大入射角。 7. 一直线光栅，每毫米刻线数为100，主光栅与指示光栅的夹角为1.5°，请计算莫尔条纹的宽度；当指示光栅的移动速度为5线/秒时，莫尔条纹的移动速度为多少？ 8. 光子扫面隧道显微镜（PSTM）光纤探针的检测原理是什么？