1、第一章 绪论一、单项选择题1误差的出现的大小和方向没有规律，而在多次重复测量时，总体服从统计规律，则该该误差称为（ ）A系统误差 B随机误差 C粗大误差 D引用误差2随着测量次数或测量时间的增加，误差的大小不变或者按照一定规律变化的误差是( )。A系统误差 B粗大误差 C相对误差 D随机误差3不属于测试系统中的中间变换测量装置的是( )。A电桥 B运算器 C位移 D记录仪4某仪表的精度等级为 0.1 级，是表示在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其量程的( )。A. 0.1 B. 0.1% C. 1 D. 0.15在分析测量结果的不确定度过程中，根据资料及假设的概率分布估计的标准偏差得到的不
2、确定度为( )。AA 类标准不确定度 BB 类标准不确定度CC 合成标准不确定度 D扩展标准不确定度6在分析测量结果的不确定度过程中，由统计方法得到的不确定度为( )。AA 类标准不确定度 BB 类标准不确定度CC 合成标准不确定度 D扩展标准不确定度7. 下列关于真值的分类，不属于真值类型的是( )A. 理论真值 B. 强制真值 C. 约定真值 D. 相对真值8仪表的精度等级采用下列哪种误差来确定( )。A. 绝对误差 B. 相对误差 C. 最大引用误差 D. 系统误差二、填空题1在分析测量结果的不确定度过程中，由统计方法得到的不确定度为_。2 不确定度表示 ，可用标准偏差表示，也可用标准偏
3、差的倍数或置信区间的半宽度表示。 3. 不确定度分为 、 、 和 四种4. 一般来说，测试系统是由 、 和 组成并具有获取某种信息功能的整体。5. 对于数字测试仪表而言，其分辨率为该仪表示值最后一位有效数字所代表的量值，对于模拟式仪表，其分辨率为_ _。6仪表的精度等级是用仪表的 来表示的。7. 一元线性回归的方法主要有 、 和 。三、问答题1解释量、测量、计量和测试的概念有什么区别？2画图说明测试系统的组成及各组成部分的作用。四、计算题1. 某压力表精度为 1.5 级，量程为 02.0MPa，测量结果显示为 1.2MPa，求 1)最大引用误差nm；2)可能出现的最大绝对误差 m；3)示值相对
4、误差 x。2. 对某被测量进行了 8 次测量，测量值为：802.40，802.50，802.38，802.48，802.42，802.46，802.45，802.43，求被测量的最佳估计值和测量不确定度。3为什么选用电测仪表时，不仅要考虑它的精度，而且要考虑其量程？用量程为 150V、0.5 级的电压表和量程为 30V、1.5 级的电压表测量 25V 的电压，请问选用哪一个电压表测量合适。4. 现有 0.5 级 0300和 1.0 级 0100 的两个温度计，要测量 80的温度，试问采用哪一个温度计好？5设间接测量量 z=x+y，在测量 x 和 y 时是一对一同时读数，测量数据如下，试求 z
5、及其标准不确定度测量序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10x 读数 100 104 102 98 103 101 99 101 105 102y 读数 51 51 54 50 51 52 50 50 53 516. 某一标准电阻检定证书表明在 23时为(10.0007420.000129)，其不确定区间具有 99%的置信水平，求电阻的 B 类标准不确定度。其中正态分布时概率与置信因子的 k 的关系如下表。概率 p% 50 68.27 90 95 95.45 99 99.73置信因子 k 0.676 1 1.645 1.960 3 2.576 37. 某恒温容器温度测控系统，用热电偶数字
6、温度计测量容器内部的实际温度，系统设定温度要求为 400。所用的测量仪器是带 K 型热电偶的数字式温度计，从仪器说明书查理，分辨率为 0.1，标准不确定度为0.6。热电偶校准证书表明其不确定度为 2.0(置信水平为 99%)，在 400的修正值为 0.5。当恒温容器的指示器表明调控到示值 400时，稳定半小时后从数字温度计上重复测量 10 个显示值 t 如下表，求测量结果的不确定度。测量列 i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10测量值 ti 401.0 400.1 400.9 399.4 398.8 400.0 401.0 402.0 399.9 300.0第二章 信号分析基础一、单项选
7、择题1傅立叶级数中的各项系数是表示各次谐波分量的（ ）A相位 B周期 C振幅 D频率2已知 ， 为单位脉冲函数，则积分 的值为（ ）()12sinxtt()()2xtdt-A6 B0 C12 D任意值3两个均值为零且频率相同的周期信号，其互相关函数中保留了（ ）A这两个信号的频率B这两上信号的幅值 x0、y 0 以及相位差 C其中一个信号的幅值 x0（或 y0）而且失去了相位关系D这两个信号的圆频率 ，对应的幅值 x0、y 0 以及相位差 4下列关于互相关函数的描述，不正确的是（ ）A同频相关，不同频不相关B两周期信号的互相关函数仍是周期函数C为偶函数D为非偶函数5两个函数分别为 和 ， 称为
8、这两个函数的（ ）1()xt2t12()xtd则A自相关函数 B互相关函数 C卷积 D相关系数6已知信号 x(t)与信号 y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足( )。A xy()1 B xy()=1C0fm Cf 0fm Df 0fm4压电式传感器由于自身输出阻抗及测量电路的输入阻抗并非无穷大，同时传感器本身产生的信号非常微弱，因此，不适合于测量( )A动态量 B静压量 C加速度 D. 振动5下列被测物理量适合于使用压电式传感器进行测量的是( )。A磁场强度 B空气密度 C气体成份 D加速度6对于天然石英晶体，沿电轴(x 轴) 施力，在与电轴垂直的表面上会产生电荷，电荷的多少与力的大
9、小成正比，当力撤消时，石英晶体又恢复到不带电状态，此现象称为 _ _。A. 正向压电效应 B. 横向压电效应 C. 纵向压电效应 D. 切向压电效应7压电式传感器通常采用 产生的电荷进行力或加速度的测量。A正向压电效应 B逆向压电效应 C. 横向压电效应 D. 纵向压电效应二、填空题1信号调制可分为_、_和调相三种方式。2压电式传感器不能测量频率太低的被测量，更不能测量_，目前多用于动态力或压力的测量。3天然石英晶体呈六棱柱形，具有 30 个晶面，其中，通过六棱柱轴线并且垂直于光轴的轴线 x-x称为电轴，通过六棱柱轴线并且垂直于棱面的轴线 y-y 称为机械轴。沿电轴压晶体产生 压电效应，沿机械
10、轴压晶体产生 压电效应。4压电式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生电荷，这种现象称为 。相反，某些铁磁物质在外界电场的作用下会产生机械变形，这种现象称为 。5压电式传感器的等效电路有_等效电路和_等效电路。6压电式传感器不能测量频率太低的被测量，更不能测量 _ 。目前多用于 _ 和动态的力或压力的测量。三、问答题1压电传感器的测量电路中为什么要加前置放大器？电荷放大器和电压放大器各有什么特点？2试述如图所示电感传器的差动整流电路的工作原理。3试述如图所示相敏检波器的工作原理。xm( t )A+-+umumBy ( t )abcdV D1V D2V D3V D4CRf
11、eue f+- -uuf4压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，说明两同不同方式的特点及适合测量哪种信号？5说明为什么压电式传感器只适用于动态测量而不适合于静态测量？6. 请提出一种方法实现测量汽车车轮转速，说明所用传感器类型，画出该测试系统结构图，并解释测量原理。7为什么使用压电式传感器时必须配用阻抗变换器？四、计算题1压电式加速度传感器与电荷放大器联接，电荷放大器又与函数记录仪联接。已知：传感器的电荷灵敏度 kq=100(pC/g)，反馈电容 Cf=0.01（F） ，被测加速度 a=0.5g.求：(1)电荷放大器的输出电压是多少？电荷放大器的灵敏度是多少？(2)若函数记录仪的灵敏
12、度 kg=2mm/mV，求测量系统总灵敏度 k0。第九章 磁敏传感器一、单项选择题1霍尔效应产生霍尔电势的大小与下列哪个因素无关( )。A霍尔元件所在磁场强度B通过霍尔器件的电流大小C霍尔器件所在的磁场方向与通过霍尔器件电流方向之间的夹角D磁场方向2磁敏二极管 PN 结( )。A很短 B面积很小 C导电性能不变 D包括高阻区和复合区3下列不属于霍尔型开关传感器优点的是( )。A开关频率高B不易出现抖动C输出功率大D寿命长4霍尔器件、磁敏二极管和磁敏三极管一般采用 材料制成?A金属材料 B绝缘材料 C. 半导体材料 D. 本征半导体材料二、填空题1. 霍尔元件的灵敏度表示在单位激励电流和单位磁感
13、应强度下，产生_的大小。2常见的磁敏传感器包括霍尔传感器、 、 和磁敏三极管。3霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受_作用发生偏转的结果。4光敏三极管的基极电流由_确定，磁敏三极管的基极电流由_确定。5磁阻效应是指_。6. 霍尔电势的大小与霍尔系数、 、 以及磁场方向和元件平面的法向方向之间的夹角 有关。7. 霍尔元件由四根引线组成，分别称为 和 。三、问答题1. 霍尔元件产生不等位电势的主要原因有哪些？第十章 光电式传感器一、单项选择题1封装在光电隔离耦合器内部的是( )。A一个发光二极管和一个发光三极管 B一个光敏二极管和一个光敏三极管C一个发光二极管或两个光敏三极管 D一个发光二极管和一个
14、光敏三极管2在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于( )。A外光电效应 B内光电效应 C光电发射 D光生电动势3光敏电阻适于作为( )。A光强测量元件 B光电导开关元件 C加热元件 D发光元件4单色光的波长越短，它的( )。A频率越高，其光子能量越小 B频率越低，其光子能量越小C频率越高，其光子能量越大 D频率越低，其光子能量越大5物体受到光照以后，物体内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使物体的电阻率发生变化或产生光电动势的现象称为 。A. 外光电效应 B. 光生伏特效应 C. 光致电阻变化效应 D. 内光电效应6在光线作用下，物体表面的电子逸出向外发射的现象称为( )。A外光
15、电效应 B内光电效应 C光电导效应 D光生电动势7产生外光电效应的基本条件是( )。A光子的能量大于材料的禁带宽度 B光子的能量大于物体表面逸出功C光的强度大于材料的禁带宽度 D光的强度大于物体的表面逸出功8下列关于光敏二极管在电路中使用的方法，正确的是( )。A施加正向电压 B施加反向电压 C正向与反向短接 D不需要连接9在光线作用下，物体内的电子由价带跃迁至导带，从而导致导体的电阻率减小，导电能力增加，基于此原理制成的光电器件为( )。A光电管 B光电倍增管 C光敏电阻 D光电池10产生内光电效应的基本条件是( )。A光子的能量大于材料的禁带宽度 B光子的能量大于物体表面逸出功C光的强度大
16、于材料的禁带宽度 D光的强度大于物体的表面逸出功11. 光电倍增管是基于_原理制成的。A. 外光电效应 B. 内光电效应 C. 光电导效应 D. 光生伏特效应二、填空题1. 光照射到材料表面，当光子能量大于该物理表面逸出功，使物体表面原本处于束缚状态的电子向外飞出，成为自由电子的现象称为_，当光子能量大于材料的禁带宽度，使价带电子吸收能量成为自由电子的现象称为_。2光电管将光电阴极和阳封装在一个密闭空间内，它的技术特性主要取决于 。三、问答题1什么内光电效应和外光电效应？第十一章 热电式传感器一、单项选择题1热电偶的冷端处理中，冷端延长法是( )。A将冷端引到低温，且变化较小的地点B使冷端温度
17、恒为零C补偿由于冷端温度变化引起热电势的变化D冷端温度可变2实用热电偶的热电极材料中，用的较多的是( )A纯金属 B非金属 C半导体 D合金3利用热电偶测温时，只有在( )条件下才能进行。A分别保持热电偶两端温度恒定 B保持热电偶两端温差恒定C保持热电偶冷端温度恒定 D保持热电偶热端温度恒定4由 A、B 导体组成的热电偶，当引入第三导体 C 时，只要第三种 C 导体的两端温度相同，则 C导体的接入对回路总热电动势无影响，称之为( )。A. 热电极定律 B. 热电阻定律 C. 中间导体定律 D. 热电偶定律5温度 20表示成华氏度为( )。A16 B34 C68 D1286. 热电偶测量温度时，
18、为保证冷端温度保持不变，一般需要采用冷端补偿法，其中适合于实验室测温的补偿方法是_。A. 0 摄氏度恒温法 B. 延长导线法 C. 修正法 D. 电桥平衡法二、填空题1. 热电偶产生的热电势包括同一导体的_热电势和不同导体的_热电势两部分。2水的三相点的温度为 ，摄氏温标 t 与国际实际温标 T 之间的关系为 。3热电偶中热电势的大小仅与两电极的_、两接点的_有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。4热电偶是两种不同半导体或金属用组成闭合回路而成。当两个结点处于不同温度时，回路中便产生 _ 。5在一定温度下，由于导体自由电子密度不同，引起自由电子扩散，自由电子密度大的金属因失去自由电子宏观上
19、带正电，自由电子浓度小的金属因获得电子宏观上带负电，由此产生的电势称为_。三、问答题1什么是热电效应？四、计算题1图示串联式测温电路，其中 Rt=R01+ (t-t0)为感温热电阻，R s 为常值电阻，E 为工作电压，U 0为输出电压， =0.02/。当给定温度为 0，R t 的电阻值为 10k，若测温范围为 0400，输出电压 U0 的范围是 1V5V，试计算工作电压 E 和常值电阻 Rs 各取多少?( )stR2用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电势为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为 15，试求该时刻温箱的温度是多少度？
20、 镍铬- 镍硅热电偶分度表热电动势(mv)测量端温度 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9-30 -1.12 -1.19 -1.23 -1.27 -1.31 -1.34 -1.38 -1.42 -1.45 -1.49-20 -0.77 -0.81 -0.84 -0.88 -0.92 -0.96 -0.99 -1.03 -1.07 -1.10-10 -0.39 -0.43 -0.47 -0.51 -0.55 -0.59 -0.62 -0.66 -0.70 -0.74-0 -0.00 -0.04 -0.08 -0.12 -0.16 -0.20 -0.23 -0.27 -0.31 -0.35+0
21、0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36+10 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.60 0.64 0.68 0.72 0.76+20 0.80 0.84 0.88 0.92 0.96 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16第十二章 数字式传感器一、单项选择题1下列位移传感器中，不属于数字传感器的是（ ）A光栅位移传感器B感应同步器C磁栅位移传感器D电涡流位移传感器2某直线光栅每毫米刻线数为 50 线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为_。 A5mm B50mm C4mm D 20mm3. 光栅位移传感器输出的是_。A. 数字信号 B. 电流信号 C. 模拟信号 D. 电压信号二、填空题1. 光栅位移传感器中，莫尔条纹具有_ _、_ _和_ _三个作用。2光栅式位移传感器主要由光源、透镜_、_和_构成。3. 某直线光栅标尺光栅与指示光栅的夹角 =1.8，光栅每毫米刻线数为 50，则莫尔条纹的宽度为_。三、问答题1结合右图中莫尔条纹的结构简述光栅位移传感器的工作原理。2图示为光栅位移传感器测量电路，试说明其辨别方向和测量位移大小的工作原理。
