大学计算机传感器与测试技术考试答案
简述零漂现象及处理方法。
测试系统在正常使用的条件下，系统的输入量不发生任何变化，而系统的输出量在经过一段时间后却发生了改变，这种现象称为漂移，以输出量的变化表示。当输入量为零时，测试系统也会有一定的输出，习惯上称其为零漂。零漂中即含有直流成分，也含有交流成分，环境条件的影响较为突出，特别是湿度和温度的影响，其变化趋势较为缓慢。工程上常在零输入时，对漂移进行观测和度量。测量时，只需将输入端对地短接，再测量其输出，即可得到零漂值，并以此修正测试系统的输出零点，减小零漂对测试精度的影响。
物性型传感器在实现信号的变换过程中，其结构参数基本不变化，而依靠敏感材料本身物理性质的变化实现信号的变换。它以半导体、电解质、铁电体等作为敏感材料的固态器件，如半导体力敏、热敏、光敏、气敏等固态传感器。物性型传感器结构体积小，易实现传感器生产的智能化、标准化、集成化。 结构型传感器则依靠传感器的几何尺寸、形状或位置等结构参数敏感被测量，常将被测量转换为相应的电阻、电感、电容等物理量的变化。结构型传感器性能稳定，抗干扰能力强，但结构复杂，不易成批生产。常用结构型传感器如电
### 大学计算机传感器与测试技术考试答案解析
#### 零漂现象及处理方法
**零漂定义：**
在测试系统中，若输入量保持为零或不变的情况下，随着时间的推移，输出量会发生变化的现象称为零漂。零漂不仅包含直流成分，还可能包含交流成分，并且会受到环境因素的影响，尤其是温度和湿度的影响。
**零漂特点：**
- **缓慢变化：**零漂的变化趋势通常比较缓慢。
- **环境敏感：**湿度和温度的变化对零漂的影响尤为明显。
**观测方法：**
工程实践中，常在零输入状态下对零漂进行观测。具体操作方式是将测试系统的输入端对地短接，然后测量其输出量，从而获得零漂的具体数值。
**处理方法：**
- **修正输出零点：**通过对测试系统的输出零点进行修正，可以有效减小零漂对测试精度的影响。
- **温度补偿：**针对温度敏感的零漂，可以通过设计温度补偿电路来抵消温度变化带来的影响。
- **软件校准：**通过软件算法进行校准，比如使用数字滤波器等手段来过滤掉零漂成分。
- **硬件改进：**优化传感器的设计和制造工艺，提高其稳定性，从而降低零漂。
#### 物性型传感器与结构型传感器
**物性型传感器特点：**
- **信号转换机制：**物性型传感器主要依赖于敏感材料本身的物理性质变化来进行信号转换。
- **常见类型：**如半导体力敏、热敏、光敏和气敏等固态传感器。
- **优点：**体积小、易于实现智能化、标准化和集成化生产。
**结构型传感器特点：**
- **信号转换机制：**结构型传感器通过改变传感器的几何尺寸、形状或位置等结构参数来敏感被测量。
- **常见类型：**如电阻式、电感式和电容式传感器等。
- **优点：**性能稳定、抗干扰能力强。
- **缺点：**结构相对复杂，不易批量生产。
### 考试题解析
#### 选择题
1. **正确答案：C**
- **解析：**矩形窗函数的频谱为连续频谱。
2. **正确答案：A**
- **解析：**半导体应变片的优点包括灵敏度高，但温度稳定性相对较差，可靠性不如其他类型传感器，且接口电路相对复杂。
3. **正确答案：未知**
- **解析：**题目未给出完整选项，根据题目描述，应填入相关的时域信号表达式。
4. **正确答案：A**
- **解析：**莫尔条纹光栅传感器的输出为数字脉冲式。
5. **正确答案：ABD**
- **解析：**电阻应变片的线路温度补偿方法包括差动电桥补偿法、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法和恒流源温度补偿电路法。补偿线圈补偿法不适用于电阻应变片。
6. **正确答案：A**
- **解析：**固体图像式传感器属于光电式传感器的一种。
7. **正确答案：A**
- **解析：**常用于测量大位移的传感器包括感应同步器等。
8. **正确答案：C**
- **解析：**对于快速变化的温度测量，薄膜型热电偶和红外线辐射温度计更为适用。
9. **正确答案：D**
- **解析：**无源型传感器指自身不产生电信号输出的传感器，电阻式传感器属于此类。
10. **正确答案：B**
- **解析：**时域信号持续时间压缩意味着频域中的低频成分增加。
11. **正确答案：D**
- **解析：**应变式传感器的温度误差主要由试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不同导致。
12. **正确答案：A**
- **解析：**气敏元件表面吸附被测气体时，其电阻发生变化。
13. **正确答案：B**
- **解析：**非线性度表示定度曲线偏离其拟合直线的程度。
14. **正确答案：D**
- **解析：**具有压电效应的物体被称为压电材料。
15. **正确答案：B**
- **解析：**测量不能直接接触的高温物体温度，通常采用亮度式温度传感器。
16. **正确答案：B**
- **解析：**正弦信号的自相关函数会丢失原有的相位信息。
17. **正确答案：B**
- **解析：**测量大气湿度的传感器称为湿度传感器。
18. **正确答案：C**
- **解析：**气敏传感器可以用来检测气体浓度。
19. **正确答案：C**
- **解析：**时域信号波形变化缓慢时，其频域中的高频分量减少。
20. **正确答案：A**
- **解析：**在热电偶测量中，中间导体定律保证了引入测量仪表不会影响测量结果。
21. **正确答案：A**
- **解析：**传感器对随时间变化的输入量的响应称为传感器的动态响应。
22. **正确答案：D**
- **解析：**工业测量中最常用的温度传感器之一是热电偶。
23. **正确答案：A**
- **解析：**热电阻传感器的测量引线采用3线制主要是为了消除引线电阻的影响。
24. **正确答案：C**
- **解析：**测试系统的线性度是衡量其输出与输入是否保持理想的比例关系。
25. **正确答案：C**
- **解析：**热电偶主要用于温度测量。
26. **正确答案：C**
- **解析：**离散频谱可以对应有限个频率成分，也可以对应无限个频率成分。
27. **正确答案：D**
- **解析：**时域信号x(t)的二阶导数的傅里叶变换等于(j2πf)^2X(f)。
28. **正确答案：D**
- **解析：**A/D转换器的作用是将模拟信号转换为数字信号。
29. **正确答案：D**
- **解析：**应变计温度误差产生的主要原因之一是敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。
30. **正确答案：B**
- **解析：**调频利用信号电压的幅值控制振荡器的频率。
31. **正确答案：C**
- **解析：**傅氏变换是描述非周期信号的数学工具。
32. **正确答案：未知**
- **解析：**题目未给出完整答案选项，根据题目描述，应填写“傅氏变换”等相关内容。
以上是对给定文件中标题、描述以及部分内容所涉及知识点的详细解析，旨在帮助读者更深入地理解传感器与测试技术的相关概念和技术细节。
