试卷代号：1107
座位号
国家开放大学(中央广播电视大学)2018年春季学期“开放本科”期末考试
传感器与测试技术 试题
2018年7月
一 、单项选择题(每小题4分，共40分)
1. ( )的缺点是容易引入人工干扰，需要直流放大，易受零漂和接地电位的影响。
A. 交流电桥
B. 直流电桥
C. 整流仪表
2. 交流电桥按照接入阻抗的形式不同主要分为纯电阻交流电桥、( )交流电桥和电感式交流电桥。
A. 电容式
B. 电导式
C. 电压式
3. 首先对红外辐射进行( ),使恒定辐射变成交变辐射，不断地引起铁电体的温度变化，才能导致热释电产生，并输出交变信号。
A. 调制
B. 滤波
C. 补偿
4. 差动变压器属于( )。
A. 电容式传感器
B. 压电式传感器
C. 电感式传感器
5. ( )是影响 CMOS传感器性能的首要问题。
A. 暗电流
B. 噪声
C. 像素的饱和
6. 超声波换能器是超声波传感器中的一个核心部件，并以( )的应用最为广泛。
A. 电动式换能器
B. 压电式换能器
C. 电磁式换能器
7. ( )被广泛应用在各种检测仪表中，特别是需要辐射和穿透力前的情况，如金属探
伤、测厚以及测量物体的密度等。
A. α 射线
B. γ射 线
C.X 射线
8. 应变电阻材料本身的灵敏系数与金属应变片的灵敏系数相比较，前者( )。
A. 大
B. 小
C. 相等
9. ( )不属于虚拟仪器技术所具有的特点。
A. 集成性强
B. 扩展性强
C. 开发时间长
10. 利用( )制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。
A. 外光电效应
B. 压电效应
C. 声光效应
二 、填空题(每空2分，共10分)
11. 按照传感器的 来划分，传感器可分为应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、光电式传感器等。
12. 红外传感器是将 的变化转换成电量变化的器件。
13. 电 路 是 将 电 阻 、 电 容 、 电 感 等 参 数 的 变 化 转 换 成 电 压 或 电 流 输 出 的一种测量电路。
14. 超声波是频率比声波频率高的 波 。
15. 虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的 来 完成各种测试、测量和自动化的应用。
三、论述及分析题(每小题20分，共40分)
16. 以下是两种霍尔元件的驱动电路，请指出哪个是恒流源驱动电路?哪个是恒压源驱动电路?并简述这两种驱动电路的优缺点。(20分)
17. 根据红外传感器测试系统框图(图2),给出图中 A、B、C、D 四处的名称，并简要叙述其在红外传感器测试系统中的工作过程。(20分)
四、计算题(10分)
18. 在图4所示的交流电桥电路中，Z₁ ,Z₂ ,Z₃ ,Z₄ 为交流电桥各个桥壁上的等效元件，其中 Z₁ 的幅值 |Z₁ |=6Ω, 幅角φi=45°;Z₂ 的幅值 |Z₂ l=4Ω, 幅角φ2=70°;Z₄ 的幅值 |Z₄ l=3Ω,幅角φ4=-35°,请计算当交流电桥达到平衡时 Z₃ 的幅值 |Z₃ | 和幅角φ3 为多少，并根据所得结果判断出 Z₃ 是感抗还是容抗?
试卷代号：1107
国家开放大学(中央广播电视大学)2018年春季学期“开放本科”期末考试
传 感 器 与 测 试 技 术 试 题 答 案 及 评 分 标 准
(供参考)
2018年7月
一、单项选择题(每小题4分，共40分)
1.B 2.A 3. A 4.C 5. B
6.B 7.B 8.A 9.C 10.A
二、填空题(每空2分，共10分)
11. 工作原理
12. 红外辐射量
13. 电桥
14. 机械
15. 软件
三、论述及分析题(每小题20分，共40分)(判分标准：只要答出要点即可酌情得分)
16. 以下是两种霍尔元件的驱动电路，请指出哪个是恒流源驱动电路?哪个是恒压源驱
动电路?并简述这两种驱动电路的优缺点。(20分)
答：图1是恒压源驱动电路驱动。(5分)
图2是恒流源驱动电路。(5分)
对霍尔元件可采用恒流驱动或恒压驱动，恒压驱动电路简单，但性能较差，随着磁感应强
度增加，线性变坏，仅用于精度要求不太高的场合。(5分)
恒流驱动线性度高，精度高，受温度影响小。两种驱动方式各有优缺点，应根据工作要求确定驱动方式。(5分)
17. 根据红外传感器测试系统框图(图2),给出图中 A、B、C、D 四处的名称，并简要叙述
其在红外传感器测试系统中的工作过程。(20分)
答：A– 光学接收器(3分)
光学接收器接受目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。(2分)
B—— 辐射调制器(3分)
辐射调制器会将来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光。(2分)
C-— 红外探测器(3分)
红外探测器是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的探测
器。(2分)
D—— 信号处理系统(3分)
信号处理系统将探测的信号进行放大、滤波等处理，然后将这些信息转化成所需要的格式。(2分)
四、计算题(10分)
18. 在图4所示的交流电桥电路中，Z₁,Z₂,Z₃,Z₄ 为交流电桥各个桥壁上的等效元件，其 中Z₁ 的幅值 |Z₁ |=62, 幅角φ₁=45°;Z₂ 的幅值 |Z₂ I=4Ω, 幅角φ2=70°;Z₄ 的幅值 |Z₄ |= 3Ω,幅角φ4=-35°,请计算当交流电桥达到平衡时 Z₃ 的幅值 |Z₃ | 和幅角φ₃为多少，并根据所得结果判断出 Z₃ 是感抗还是容抗?
答：根据交流电桥的平衡条件： |Z₁ | × |Z₃ |=|Z₂ | × |Z₄ | 可 得 ， ,将|Z₁ |=6Ω,|Z₂ |=4Ω,|Z₄ |=3Ω 代 入 可 得 ， 。(4分)
根据交流电桥的另一个平衡条件：φ1+φ3=φ2+φ4 可得，φ3=φ2+φ4-41,将φ1=45°,φ2=70°,φ4=-35°代入可得：φ3=42+44-41=70-35-45=-10°(4分)
所以经计算当交流电桥达到平衡时 Z₃ 的幅值 |Z₃ | 为2Ω,幅角φ3 为一10°,并根据φ3=-10°<0判断出 Z₃ 为容抗。(2分)
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