1. 正常人的心电图信号是（C）

A 数字信号 B 随机信号 C 模拟信号 D 离散信号

2. 压电传感器器中直接感受被测量的部分是（B）

A 压电传感器元件 B 弹性元件 C 测量转换电路 D 辅助件 3.某温度仪的相對误差是1%测量800℃炉温时，绝对误差是（D）

4.以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是（D）

5. 属于压电传感器器静态特性指标嘚是（D）

A.幅频特性 B.阻尼比 C.相频特性 D.灵敏度

6．下列指标中属于压电传感器器动态特性指标的是(D)

A．灵敏度 B．线性度 C．过载能力 D．时间常数

7.衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是（A）

A.重复性 B.稳定性 C.线性度 D.灵敏度

8．表示压电传感器器对被测物理量变化的反应能力的量为（B）

A.线性度 B.灵敏度 C.重复性 D.稳定性

9.压电传感器器的分辨力越高表示压电传感器器（D）

A 迟滞越小 B 偅复性越好 C 线性度越好 D 能检测到的输入量越小

10.压电传感器器的线性范围愈宽，表明压电传感器器工作在线性区域内且压电传感器器

A.工作量程愈大 B.工作量程愈小 C.精确度愈高 D.精确度愈低 11.线性度是表示校准曲线(B)的程度

A.接近真值 B偏离拟合直线 C.正反行程不重合D.重复性

12.压电传感器器能感知的输入量越小，说明（D）越高

A.线性度好 B.迟滞小 C.重复性好 D.分辨率高

13．按压电传感器器能量源分类，以下压电传感器器属于能量控制型嘚是（D）

A 压电式压电传感器器 B 光电式压电传感器器 C 热电式压电传感器器 D 电阻式压电传感器器

14. 属于能量转换型的压电传感器器是（D）

A.电阻应變式 B.电感式 C.电容式 D.热电偶

15. 属于物性型的压电传感器器是（D）

A.电阻应变式 B.电感式 C.电容式 D.压电式

16. 属于结构型的压电传感器器是（B）

A.光敏电阻 B.电感式 C.半导体压电传感器器 D.压电式

1.检测系统的灵敏度越高系统就越容易受外界干扰，系统的稳定性越差（T）

2.绝对误差越小，测量精度越高（F）

3.在被测量值相同时，绝对误差越小测量精度越高。（T）

4.迟滞反映了装置机械结构上的缺陷问题（T）

5.一阶系统的时间常数越小，动态响应越快（T）

6.一阶检测系统适用于缓变或低频的被测量。（T）

7.压电传感器器的弹性元件可以兼做压电传感器元件使用（T）

1.常见信号类型有位移信号 、 压力信号、电气信号、光信号

2.检测系统中传递的信号形式可以分为模拟信号、数字信号、 开关信号。

3.在选购线性仪表时必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量值的 1.5 倍左右为宜。

4.压电传感器器在同一条件下对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间不一致程度的指标，称为 重复性

5.在测量某一输入量的变化量时，输出量的变化量较小的压电传感器器 其 灵敏度 较低

6.检测系统的穩态响应包括 幅频特性 和 相频特性 。

7.压电传感器器一般由 弹性元件、 压电传感器元件 及测量转换电路等组成

压电传感器器，静态特性動态特性，灵敏度S绝对误差δ，相对误差r，满量程相对误差qmax精度等级，线性度eL迟滞eH，重复性分辨力，

1.简述检测系统的组成及各部件的作用

答：一个完整的压电传感器检测系统通常由压电传感器器、变换及测量装置、数据处理装置及记录显示装置等部分组成，分别唍成信息的获取、转换、传输、分析处理、显示记录等功能

2. 简述压电传感器器的作用及组成。

答：作用：将自然界中的非电量转换成与其有一定关系的易于处理和传输的电量

组成：弹性元件、压电传感器元件、转换电路及辅助件。

3. 压电传感器器的静态性能指标有哪些其含义是什么？

答：压电传感器器的静态特性主要由线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨力和阈值、稳定性、漂移及量程范围等几种性能指标来描述

含义：线性度是压电传感器器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离理论拟合直线的程度，又称非线性误差

灵敏度是指压电传感器器在稳态下，输出增量与输入增量的比值对于线性压电传感器器，其灵敏度就是它的静态特性曲线的斜率对于非线性压電传感器器，其灵敏度是一个随工作点而变的变量它是特性曲线上某一点切线的斜率。

重复性是压电传感器器在输入量按同一方向作全量程多次测试时所得特性曲线不一致性的程度。

迟滞是压电传感器器在正向行程(输入量增大)和反向行程(输入量减小)期间输出—输入特性曲线不一致的程度。

压电传感器器的分辩力是在规定测量范围内所能检测的输入量的最小变化量 min有时也用该值相对满量程输入值的百汾数表示，称为分辨率阈值通常又称为死区、失灵区、灵敏限、灵敏阈、钝感区，是输入量由零变化到使输出量开始发生可观变化的输叺量的值

稳定性有短期稳定性和长期稳定性之分。压电传感器器常用长期稳定性表

示它是指在室温条件下,经过相当长的时间间隔，如┅天、一月或一年压电传感器器的输出与起始标定时的输出之间的差异。通常又用其不稳定度来表征其输出的稳定度

压电传感器器的漂移是指在外界的干扰下，输出量发生与输入量无关的不需要的变化漂移包括零点漂移和灵敏度漂移。零点漂移和灵敏度漂移又可分为時间漂移和温度漂移时间漂移是指在规定的条件下，零点或灵敏度随时间而缓慢变化的情况；温度漂移为环境温度变化而引起的零点或靈敏度的变化

压电传感器器所能测量的最大被测量（输入量）的数值称为测量上限，最小被测量称为测量下限上限与下限之间的区间，则称为测量范围测量范围可能是单向的（只有正向与负向）、也可能是双向的、或双向不对称的和无零值的等。测量上限与下限的代數和称为量程

4. 压电传感器器的动态特性主要从哪两方面来描述？采用什么样的激励信号其含义是什么？

答：压电传感器器的动态特性主要从时域和频域两方面来描述采用瞬态响应法和频率响应法来分析。通常采用阶跃信号和正弦信号作为激励信号以阶跃信号作为系統的输入，研究系统输出波形的方法称为瞬态响应法（时域）；以正弦信号作为系统的输入研究系统稳态响应的方法称为频率响应法（頻域）。

5．举例说明什么是物性型压电传感器器什么是结构型压电传感器器？

答：物性型压电传感器器是利用某些物质的某种物理性质隨被测参数变化而变化的原理制成如压电式压电传感器器、热电压电传感器器式、光电压电传感器器式等。

结构型压电传感器器是利用粅理学中的场的定律和运动定律等构成的其被测参数变化引起压电传感器器的结构变化，从而使输出电量变化如电容式、电感式等。

6.指出下图中压力压电传感器器的弹性元件和压电传感器元件分别是什么

1.壳体2.膜盒3.电感线圈4.磁芯5.转换电路

答：膜盒为弹性元件，电感线圈為压电传感器元件

7.指出下图中加速度压电传感器器的弹性元件和压电传感器元件分别是什么。

答：弹性悬臂梁为弹性元件应变片为压電传感器元件。

两只精度均为1.0级的温度表一个测量范围是0-50℃，另一个测量范围是0-100℃用两只仪表去测同一温度，结果均为40

两只仪表可能產生的误差分别为多少

压电传感器器试题（二） 1.应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能选择（ C ）的测量转换电路。

A．单臂半桥 B.双臂半桥 C.全桥

2．利用相邻双臂桥检测的应变式压电传感器器为使其灵敏度高、非线性误差小（ C ）

A．两个桥臂都应当用大电阻徝工作应变片

B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D．两个桥臂应当分别用应变量變化相同的工作应变

3.差动电桥由环境温度变化引起的误差为( A )

4.半导体应变片的工作原理是基于 （A）

A.压阻效应 B.热电效应 C.压电效应 D.压磁效应

5. 变气隙型位移压电传感器器的自感L与气隙厚度δ的关系是（A）

A.非线性关系 B.线性关系 C.对称关系 D.互补关系

6.变气隙式自感压电传感器器，当街铁移动靠近铁芯时铁芯上的线圈电感量（ A ）

7.变面积式自感压电传感器器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大

时铁心上线圈的电感量（ A ）

8.电磁炉主要是应用了下面哪种技术？( B )

9.欲检测金属表面裂纹采用的压电传感器器是（B）

A 压磁式 B 电涡流式 C 气敏式 D 光纤式

10．电涡流式速度压电傳感器器测量轴的转速当轴的转速为50r/min 时，输出感应电动势的频率为50Hz则测量齿轮的齿数为（A）

11.电容压电传感器器的输入被测量与输出被測量间的关系，除（B）外是线性的

A. 变面积型 B. 变极距型 C. 变介电常数型

12. 在下列压电传感器器中，将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是（A）

A 压电压电传感器器 B 电容压电传感器器 C 电阻压电传感器器 D 电感压电传感器器

13. 下列线位移压电传感器器中测量范围最大的类型是（B）

A 变气隙自感式 B 差动变压器式 C 电涡流式 D 变极距电容式

1.半导体应变片比金属应变片灵敏度低。(F)

2.半导体应变片缺点是温度系数大(T)

3.半导体应變片的应变灵敏系数比电阻应变片大，因而适用于需要大信号输出的场合(T)

4.电感式压力压电传感器器适用于静态或变化缓慢压力的测试。(T)

5.渦流式压电传感器器适合动态非接触式测量(T)

6.涡流压电传感器器不能测量大位移量，只有当测量范围较小时才能保证一定的线性度。(T)

7.变間隙型电容、电感压电传感器器在初始间隙附近可近似认为工作在线性区(T)

8.变极距型电容压电传感器器可测量较大位移量。 (F)

9.电容式压电传感器器适合高频动态信号的测量(T)

10.光纤临界入射角大小与光纤的几何尺寸有关。(F)

9.电容压电传感器器有三种基本类型即变极距型电容压电傳感器器、变面积型电容压电传感器器、 变介电常数型电容压电传感器器。

10.变极距型的电容位移压电传感器器灵敏度较高但电容变化与極距变化之间为非线性 关系。

11.涡流压电传感器器利用 金属导体在交变磁场中的涡电流效应 将被测量转换为电感量的变化

13.光纤压电传感器器的类型分为 功能型 和 传光型 。

应变效应压阻效应，涡电流

1.金属丝电阻应变片与半导体应变片的工作原理上有何不同

答：金属丝电阻應变片利用导体变形引起电阻的变化，半导体应变片利用导体材料的压阻效应引起电阻率的变化

2.请举出两种用于直线位移测量的压电传感器器，并说明各自的测量原理 答：1）变极距式电容压电传感器器。被测位移变化引起电容极板移动从而引起电容量变化。

2）电涡流式压电传感器器由于涡流效应把被测位移转换成线圈的阻抗变化。

3.简述如图所示的应变式加速度压电传感器器的工作原理

答：壳体与被测件固定在一起，当有加速度时质量块受力，悬臂梁弯曲应变片变形便可测出力的大小；在已知m大小时，便可测得加速度的大小

1.某悬臂梁受力如下图所示：

（1）为了测出力F，如何贴四个应变片接成全桥绘出贴片和接桥图；

（2）已知应变片灵敏度系数为2，供桥电压為2V输出电压为12mV，试求该悬臂梁产生的轴向应变

2.下图为采用同一种压电传感器器测量不同的非电量的示意图。图中被测物体2均由铁磁性材料制成1为压电传感器器。试问：

（1）该种压电传感器器是何种压电传感器器

（2）分别测量的是哪些非电量？

（3）总结该种压电传感器器的两大优点

答：（1）电涡流压电传感器器

（2）（a）旋转轴转速；（b）金属板材厚度；（c）金属零件计数；

（3）优点：非接触测量、結构简单、灵敏度高、适用于动态测量、等 。

《机械工程测试技术》习题课一、填空题

1．时间常数τ是一阶压电传感器器动态特性参数，时间常数τ越小响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线

2．满足测试装置鈈失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。

3．电荷放大器常用做压电压电传感器器的后续放大电路该放夶器的输出电压与压电传感器器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关

4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小

5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。

6．电感式和电容式压电传感器器常采用差动方式不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性

7. 电涡流压电传感器器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种其中前者常用于材料厚度的測量。

8．在调制解调技术中将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波将经过调制过程所得的高頻振荡波称为已调制波。

9. RC低通滤波器中的RC值越大则其上限截止频率越小。

1.压电传感器器是一种将被测量转換为电信号的装置它主要由敏感元件和转换元件组成。

2.系统误差影响测量结果的准确度随机误差影响测量结果的精密度。

3.金属丝电阻應变片灵敏系数主要有导体几何变形决定半导体店主应变灵敏系数主要由

导体电阻率的变化决定。

4.采用差动型结构压电传感器器可以提高其灵敏度和线性度。

5.霍尔压电传感器器的灵敏度与霍尔元件厚度成反比

6.根据测量数据中的误差所呈现的规律，将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三种

7.电容压电传感器器极板间距离越小，其灵敏度越高

8.压电压电传感器器不能测量静态物理量，其测量电路中嘚前置放大器的作用是放大（放大压电传感器

器的输出信号）和阻抗变换（将高阻抗输出转化为低阻抗输出）

9.硫化镉光敏电阻的最敏感咣波长为可见光。

10.差动变压器是利用两线圈的互感变化

11.压电式压电传感器器使用电荷放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响

12.在压电压电传感器器中，若各压电元件采取并联接法时压电传感器器输出信号是电流。

13.为了抑制干扰常采用的电路有光电耦合器。

14.光敏电阻受到光照射时其阻值随光通量的增大而减小。

15.光敏电阻的基本工作原理是基于光电导效应

16.以往的计算机控制系统相比，現场总线控制系统实现了“管理集中控制”

17.压电式压电传感器器常用的压电材料有石英晶体。

18.压电元件并联连接时输出电荷量大，适鼡于缓慢变化信号测量

19.为减小变极距型电容压电传感器器灵敏度的非线性误差，应选用差动式类型的压电传感器器最好

20.热电偶回路电動势与组成热电偶的两导体热电特性有关。

21.涡流压电传感器器的线圈与被测物体的距离减小时互感系数M将增大。

22.在实际应用中一般采鼡修正值方法消除系统误差，采用多次重复测量方法减少随机误

23.压电传感器器通常由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成

24.硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个大面积PN结而成。

25.热电偶回路电动势不为零的充分且必要条件是两个热电极材料不同和热端与冷端温度

26.二阶压电传感器器的动态特性指标有时间常数、固有频率和阻尼比

27.智能压电传感器器是一种带微处理器的压电传感器器，它兼有信号检测、存储和处理功能

28.可实现非接触测量的有霍尔压电传感器器和电涡流压电传感器器。

29.仪表的精密等级是指仪表的最大引用误差

30.压电传感器器被定义为将能感受规定的被测量并按一定的规律转换成可用的输出器件或装置。

31.压电传感器器实际特性曲线与理论直线之間的偏差称为压电传感器器的非线性误差其中最大偏差与

输出满刻度之比为压电传感器器的线性度。

32.金属丝电阻应变灵敏度系数主要由金属材料本身的灵敏度系数决定其数值一般可达

33.电阻应变片的初始电阻值有多种，其中用得最多是120欧

34.采用差动型压电传感器器，可以提高其灵敏度和减小非线性误差

35.空气介质间隙式压电传感器器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的为此实际中大都采

36.模拟量数據采集系统主要由前置放大器、采样保持器、多路模拟开关、AD转换器组成。