无 锡 科 技 职 业 学 院
2010-2011学年第2学期
《检测与传感器技术》期末试卷30913A参考
（09电气、09BATES、机电0901、0902） 考试形式 开卷 考试时间 120分钟
班级 学号 姓名 成绩
题 数 得 分
一 二 三 四 总 分 本题 得分 一、概念解释：(每题2分，共10分)
1．传感器：传感器是能感受被测物理量，并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
2．压电效应：电介质受到一个方向的作用力产生形变时，内部极化，在两个表面产生极性相反的电荷；反之，对该电介质极化方向施加电场，该电介质在一定方向产生形变。
3. 霍尔效应：磁场中的导体或半导体内通入电流，若电流与磁场垂直，则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现电势差，称为霍尔效应。
4. 光敏电阻：在光照下，电阻值变小的半导体材料做成的器件。 5. 码盘：能将角度或直线坐标转换为一类数字编码的装置。
本题 得分 二、选用题：(20分)
试选用一个粮食储备仓库的检测传感器。 被测量：1）仓库谷物内温度（0—120°C）、湿度（65%--98%）。精度1.5% 2）谷物传送带拖动电机的转速20转/min—300转/min，精度1%。 3）谷物载重称量(0.1吨---3吨)，精度1%。
4）带有光敏(最低灵敏度Sn(μA/μW：0.45)和热释（最低灵敏度2500伏/瓦）的自动照明控制开关。
5）带有烟气检测的火警报警。
要求：列出每种传感器的名称、类型、型号表，并给出选用的理由。
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解： 传感器名 温度传感器 速度传感器 湿度传感器 荷重传感器 光敏传感器 热释传感器 烟气传感器
本题 得分 类型 集成温度传感器 磁电式 温湿度传感器 荷重传感器 光敏三极管 热释红外传感器 光电式感烟探测器 型号 AD590 OD9001 QA3-HM1500LF CXH-116 3DU11 RD-622 LED-206 备注 上海欧多仪器公司 0%-100%RH 南京蓝科公司 光电流1mA 工作温度-30-70℃ 检测烟雾
三、分析计算题：(每题10分，共30分)
1．用精度等级为1级（1%）、灵敏度1cm/V的位移传感器测得电压值为0.8V，实际位移值在什么范围？该次测量的绝对误差和相对误差是多少？ 解：按照灵敏度1cm/V，位移值为0.8V×1cm/V=0.8cm,
实际位移值为0.8cm（1±0.01），即在0.808cm到0.792cm。 5分 相对误差/R1% 3分 绝对误差 0.008cm。 2分
xL0R
2．试画出开环测量系统的组成原理图，举例说明每部分作用。
被测对象 传感变送放大 显示 器 公交车内温度 集成温度传感器 在LM590 转换为数字
如LM590 内有放大 量并送显示
3．用镍铬—镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度为30℃，此时热电偶输出
电动势33.275mV，求被测点温度为多少？
答：已知热电势33.275mV，查表7-2，温度800℃，再查表7-4，对应800℃的镍铬—镍硅（K）热电偶补偿系数k=1,所以被测温度t = 800+1*30 = 830℃。
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本题 得分 四、简答题：(每题8分，共40分)
1．绝对误差、相对误差和精度是什么关系？如何提高测量精度？
答：绝对误差是实际真值与测量读数之间的差值。相对误差是绝对误差占实际真值的百分比。一般测量仪表有不同量程，将某量程内的最大绝对误差百分比作为实际使用的相对误差，有称为该仪表的精度等级。
要提高测量的精度，除了可以选精度等级高的测量装置外，在测量中要尽量克服系统误差、粗大误差和环境变化的影响。可以尽量采用软件技术判别去除误差的影响。
2. 非线性补偿可以用哪些方法？
答：非线性补偿可以用非线性电网络或电桥进行补偿，可以用计算机软件进行插值计算线性化，可以先验算好线性化对照表格放计算机内存，进行查表补偿。
3．为何要采用差动式传感器测量？试画出一个差动式传感器结构示意。
答：差动传感器通过对误差的相互对消，可以对多种因素引起的规律不同的误差进行一次性矫正，还可以克服电源等引起的共模信号的影响。
4．举例说明电桥在测量电路中可以起什么作用。
答：1）. 通过电桥可以将电阻和电流的变化变成电压输出。
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2）. 电桥可以进行补偿作用，进行差分平衡测量。 3）. 可以通过电桥进行非线性和温度的补偿。 4）．可以通过电桥对远程引线补偿。
5. 什么是智能传感器？检测新技术主要有哪些发展？
答：除了能感测出信号外，还能对信号进行分析、处理、存储、通信传输的传感器称为智能传感器。
检测新技术除了发展智能传感器外，主要还有组成传感网、物联网的技术，无线射频传感器的研制应用，软测量技术，生物传感器，虚拟仪器技术，数据融合等。
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