汽车传感器与检测技术试卷

第三套 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．下列传感器中，( B  ) 是发电型位移传感器。 A．自感式传感器                    B．压电式传感器 C．电容式传感器                    D．电阻应变式传感器 2．热电偶中产生热电势的条件是（  C ）。 A．两热电极材料相同                B．两热电极材料不同 C．两热电极的两端温度不同            D．两热电极的两端温度相同 3．压电式传感器属于（  A ）。 A．能量转换型传感器                B．电容型传感器 C．电阻型传感器                    D．有源型传感器 4．最常用的测量角位移的电容传感器是（  B ）。 A．平板型                          B．圆筒型 C．变介质                          D．长容栅 5．将电阻应变片贴在(  C  )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 A．质量块                          B．导体 C．弹性元件                          D．机器组件 6．热电偶中产生热电势的条件是（ C  ）。 A．两热电极材料相同                B．两热电极材料不同 C．两热电极的两端温度不同            D．两热电极的两端温度相同 7．下列传感器中不能做成差动结构的是  A    。 A  电阻应变式  B 自感式  C  电容式  D  电涡流式 8．变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d0之间是（　B　）。 A 正比关系    B 反比关系    　C 无关系  D平方比例 9．用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ C ） A．变隙式 B．变面积式  C．变介电常数式 D．空气介质变间隙式 10．压电式传感器目前多用于测量（　B　） A．静态的力或压力　B．动态的力或压力 C．速　D．加速度 二、填空题（本大题共20小题，每小题2分，共20分） 1、电子控制系统一般都可分为传感器 、控制器 和 执行器 三部分 2．电桥的作用是把电感、电容、电阻的变化转化为    电压或者电流        的变化。 3、电阻应变片传感器利用的是电阻应变效应。 4．气敏传感器是一种将检测到的气体的类型 、浓度、成分转换为电信号的传感器。 5、电感式传感器可以分为 自感式 和 互感式 6电容式传感器可分为 便极距式、变面积式 、变介质式三种基本类型 7、湿度传感器由 湿敏元件 和 转换电路 组成 8、A/DC是将模拟信号转换成  数字    信号。 9．热电偶式温度传感器的工作原理是 热电效应 10、湿度传感器由湿敏元件  和 转换电路  组成 三、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分） 1、对传感器的一般要求：（10分） 答：（1）足够的容量； （2）灵敏度高； （3）响应速度快， 工作稳定，可靠性好； （4）使用性和适应性强，体积小，重量轻，    动作能量小，对被测对象的状态影响小； （5）使用经济，成本低，寿命长， 且便于使用、维修和校准 2、解释电阻应变效应、光电效应 答：电阻应变效应：当导体或者半导体材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种效应称为电阻应变效应 光电效应：是指物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应 3、电感式传感器的优缺点？（10分） 答：优点：（1）结构简单，工作中没有活动电触点， 因此比  电位器工作可靠，寿命长； （2）灵敏度和分辨率高， 特别是互感式传感器，能测出0.01μm的机械位移的变化； （3）传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每1mm可达数百毫伏，因而有利于信号传输； （4）在一定位移范围内（最小几十微米，最大达数十甚至数百毫米）重复性和线性度好 缺点： （1）频率响应较低，不宜快速动态测量； （2）分辨率与测量范围有关，测量范围小， 分辨率高，反之则低； （3）互感式传感器存在零点残余电压，在零点附近有一个不灵敏区。 4、在光电传感器中解释暗电阻、亮电阻、光电流 答：光电电阻在不受光照射时的阻值为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流。光电电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。而亮电流与暗电流之差称为光电流 四、计算题（本大题共2小题，每次 10分，共20分） 1、压电式加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器又与函数记录仪连接。已知：传感器的电荷灵敏度Kq =100 pc/g，反馈电容Cf = 0.001μF ，被测加速度a =0.5g。试求： ①电荷放大器的输出电压是多少？电荷放大器的灵敏度（每库仑输出的电压）是多少？ ②若函数记录仪的灵敏度Kg = 2 mm/mV，求测量系统总灵敏度K。（单位g是重力加速度） 解：①电荷放大器输出电压： 电荷放大器灵敏度： ②系统总灵敏度： 2、阻值 ，灵敏系数 的电阻应变片与阻值 的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为 和 时，分别求出单臂、半桥差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。 解：单臂时 当应变为 电桥输出为     当应变为 时 电桥输出为   电桥电压灵敏度为       半桥时 当应变为   电桥输出为   当应变为 时 电桥输出为