1、安全检测与监测模拟试题 C一、单项选择题（本大题共 8 个小题，每题 3 分，共计 24 分） 。1. 金属热电阻式温度传感器所测量的温度越高，其敏感元件中自由电子的运动（B）A. 越规则 B. 越不规则 C. 呈正态分布 D. 呈线性分布2. 半导体应变片的工作原理是基于（C）A. 压电效应 B. 压磁效应 C. 压阻效应 D. 热电效应3. 在常用的测振传感器中，适合测量振动位移的是（A ）A. 电感式传感器 B. 压电式传感器 C. 磁电式传感器 D. 电动式传感器4. 关于光敏电阻，下列说法错误的是（ A）A.光敏电阻既可作检测元件，也可作开关元件B.光敏电阻的光谱特性与光敏电阻本身材
2、料有关，需选择合适光源配合使用C.在一定的光照度下，光敏电阻所加的电压越大，光电流越大，而且无饱和现象D.多数光敏电阻的时延都比较大，所以，它不能用在要求快速响应的场合5. 固体半导体摄像元件简称（A ）A. CCD B. VCD C. VTR D. VCR6. 热电偶所产生的热电动势（ C ）A. 与导体材料有关 B. 与冷端热端温度差有关 C. A，B 均正确 D. A，B 均不正确7适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是（ B）A转速 B温度 C厚度 D加速度8在典型噪声干扰抑制方法中，差分放大器的作用是（B ）A克服串扰 B抑制共模噪声C抑制差模噪声 D消除电火花干扰二、填空题（本
3、大题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分）1. 表征传感器静态特性的指标有线性度、灵敏度、重复性等。2. 压电式位移传感器的基本工作原理是将位移量转换为力的变化，然后利用压电效应将力的变化转换为电信号。3. 霍尔式压力传感器适用于静态或变化缓慢 压力的测量。4. 传感器的动态特性取决于传感器的本身及输入信号的形式。5. 电位器式传感器通过移动滑动触点把位移转换为电阻丝的长度变化，从而改变电阻值大小，继而将这种变化值转换成电压或电流的变化值。6. 电容式压力计广泛用于位移，震动、加速度、荷重等机械量的测量。7. 热电阻式传感器分为金属热电阻式和热敏电阻式两大类。8. 电桥的灵敏度是指单位
4、输入量时的输出变化量。9. 下图所示传感器为差动型自感式传感器。10. 压电式加速度传感器的频率范围广、动态范围宽、灵敏度高，故应用较广泛。11. 常用温标包括三大类：经验温标，热力学温标和国际温标。12. 箔式电阻应变片很薄，因而所能感受到的应力状态与试件表面的更接近。三、简答题（本大题共 5 小题，每小题 8 分，共 40 分）1. 简要说明电容式传感器的原理。答：电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化。传感器有动静两个板板，板板间的电容为： ，式中：0rCA0 真空介电常数: 8.85410 12 F/m r 介质的相对介电常数 两极板间的距离有关 A 极板的有效面积当动板板运动或极板
5、间的介质变化就会引起传感器电容值的变化，从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器。2. 简述磁致伸缩效应在无损检测中应用的机理。答：根据铁磁性材料的磁致伸缩特性，铁磁性钢管在变化的外磁场中被激励时,其外型尺寸会发生变化,即产生磁致伸缩应变，从而在铁磁性钢管内激发弹性波。反过来，因为逆磁致伸缩效应，当弹性波沿着铁磁性钢管传播时，其磁性将发生变化,导致了介质中磁感应的变化。实际上，在波传播过程中，介质各部分均发生变化，与此相应，介质磁导率也将发生变化，它反过来使波的传播特性也发生变化，进而导致铁磁体内磁感应强度发生变化，而变化的磁感应强度必定引起接收线圈中的电压变化（根据法拉第电磁感应定
6、律），通过测量电压信号弹性波的反射情况，即可检测出铁磁性钢管中是否存在腐蚀、裂纹、破损等缺陷。这就是磁致伸缩效应在无损检测中应用的机理。或：可以简单地归纳如下.1）弹性波产生.基于磁致伸缩效应:即铁磁性材料在外磁场的作用下其实际的外型尺寸将发生小的改变.2）弹性波检测.基于磁致伸缩逆效应:即铁磁性材料受到机械应力(或应变)时,其磁感应强度将发生变化.3. 电感式传感器的工作原理是什么？能够测量哪些物理量？答：电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感（或互感）变化的一种机电转换装置。利用电感式传感器可以把连续变化的线位移或角位移转换成线圈的自感或互感的连续变化，经过一定
7、的转换电路再变成电压或电流信号以供显示。它除了可以对直线位移或角位移进行直接测量外，还可以通过一定的感受机构对一些能够转换成位移量的其他非电量，如振动、压力、应变、流量等进行检测。4. 为什么磁阻元件中 AMR 材料普遍做成 45斜条状结构？答：外磁场与电流方向之间的夹角为时，AMR 磁敏元件的电阻为：R=R0+Rcos2().所以，AMR 在外磁场与电流方向之间成 45夹角时，具有最高的灵敏度且线性度最佳。因此，实际磁阻元件中 AMR 材料普遍作成 45斜条状结构。5. 简述为确保计算机监测系统的高可靠性，可以采取的 4 项措施。答：为了确保计算机监测系统的高可靠性，可以采取以下措施：（1）
8、采用高质量的元部件。所采用的各种硬件和软件，尽量不要自行开发。采用高质量的电源。一般来说，PLC I/O 模块的可靠性比 PC 总线 I/O 板卡的可靠性高，如果成本和空间允许，应尽可能采用 PLCI/O 模块。 （2）采取各种抗干扰措施。采取各种抗干扰措施，包括滤波、屏蔽、隔离和避免模拟信号的长线传输等。（3）采用冗余工作方式。可以采用多种冗余方式，例如，冷备份和热备份。其中，冷备份方式是指一台设备处于工作状态，而另一台设备处于待机状态。一旦发生故障，专用的切换装置就会将原来工作的设备切除，并将备份的设备投入运行。（4）对一些智能设备采用故障预测、故障报警等措施。出现故障时将执行机构的输出置于安全位置，或将自动运行状态转为手动状态。
