传感器与检测技术试题与答案

【传感器与检测技术】是自动化和电子信息类专业的重要课程，主要涉及如何利用传感器捕捉和转换物理、化学等信号，转化为可处理的电信号，并通过测量电路进行信号处理，最后通过显示记录装置呈现测量结果。本课程的试题与答案旨在帮助学生在考试前进行有效的复习，解答他们在学习过程中遇到的问题。 **知识点1：传感器的基本组成** 一个完整的检测系统包括传感器、测量电路和显示记录装置。传感器是系统的核心，负责将被测量对象的非电量转化为电量；测量电路则将传感器的微弱输出信号放大并转换为便于后续处理的标准信号；显示记录装置则用于直观呈现测量结果，便于用户理解和分析。 **知识点2：传感器的型号组成** 传感器的型号通常由四部分组成：主称（传感器类型）、被测量、转换原理和序号。主称为传感器的代号，如“C”代表传感器；被测量用汉语拼音大写字母表示；转换原理同样用汉语拼音首字母，例如“WY”代表位移；序号是制造商定义的产品特征、性能参数或系列标识。 **知识点3：测量方法——微差式测量** 在测试稳压电源输出电压随负载变化时，微差式测量是一种有效的方法。这种方法可以精确测量输出电压的微小变化，通过高灵敏度的电压表（如毫伏表）和电位差计来测量负载电阻变化导致的输出电压变化。通过调整负载电阻和测量设备，可以准确获取不同负载下的输出电压值。 **知识点4：灵敏度计算** 灵敏度是指传感器或测量系统对输入变化的响应程度，通常以单位输入变化引起输出变化的比例表示。例如，当线性位移测量仪的输出电压变化1mV时，位移变化1mm，其灵敏度即为mV/mm。 **知识点5：测量系统总灵敏度计算** 测量系统的总灵敏度是系统中各个元件灵敏度的乘积，例如铂电阻温度传感器、电桥、放大器和记录仪。通过计算这些元件的灵敏度并相乘，可以得到整个系统的总灵敏度，进而计算出特定记录仪位移对应的温度变化。 **知识点6：仪表选择** 在精度要求较高的情况下，选择精度等级更高、相对误差更小的仪表。对于测量500℃的温度且要求相对误差不超过2.5%，1.5级的测温仪表是最合适的选择，因为它在该量程内的最大绝对误差最小。 **知识点7：误差类型及正确度、精密度** 系统误差是恒定或按一定规律变化的误差，影响正确度，即测量结果与真实值的接近程度；随机误差是不可预知的，影响精密度，即测量结果的一致性。提高正确度需要减少系统误差，而提高精密度则需减少随机误差。 **知识点8：正态分布随机误差的特性** 服从正态分布的随机误差具有对称性、单峰性和无限填充性，即误差分布以平均值为中心，两侧对称分布；分布曲线只有一个峰值；误差在平均值附近较为密集，远离平均值的误差概率较小。 以上是关于“传感器与检测技术”的关键知识点，这些内容对于理解和应用传感器及其在自动化和电子信息领域的实际操作至关重要。通过深入学习和掌握这些知识点，学生将能够更好地应对相关考试和实际工作中的挑战。