国家开放大学电大《传感器与测试技术》形成性考核附答案.docx

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国家开放大学电大《传感器与测试技术》形成性考核附答案

《传感器与测试技术》形考1-4

形考作业一

一、判断题（Y对/N错）

1．测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。

Y

2．金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。

Y

3．热敏电阻传感器的应用范围很广，但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。

N

4．电容式传感器的结构简单，分辨率高，但是工作可靠性差。

N

5．电容式传感器可进行非接触测量，并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。

Y

6．电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。

Y

7．电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。

N

8．电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。

Y

9．互感传感器本身是变压器，有一次绕组圈和二次绕组。

Y

10．差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等，但其工作原理基本一样。

Y

11．传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。

Y

12．电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。

Y

13．电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的 引线与被测试件之间的电阻值。

Y

14．线性度 是指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。

Y

15．测量误差越小，传感器的精度越高。

Y

16．传感器的灵敏度k等于传感器输出增量与被测量增量之比。

N

17．传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力，当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。

Y

18．测量转换电路首先要具有高精度，这是进行精确控制的基础。

N

19．电桥是将电阻、电容、电感等参数的变化转换成电压或者电流输出的一种测量电路。

Y

20．电桥有两种类型：

直流电桥和交流电桥。

Y

二、简答题

1．传感器的输出信号通常可以分为哪两类？

并举例说明。

答：

1模拟式：

传感器输出的是模拟电压量；

2数字式：

传感器输出的是数字量，如编码器式传感器。

2．传感器电路中常用的滤波器有哪些分类方法？

答：

模拟滤波器的选频作用，分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器；

根据构成滤波器的元件类型，可分为RC、LC或晶体谐振滤波器；

根据构成滤波器的电路性质，可分为有源滤波器和无源滤波器；

根据滤波器所处理的信号性质，可分为模拟滤波器和数字滤波器。

3．电阻应变片的工作原理是什么？

答：

被测的物理量（温度、压力等）的变化会引起电阻式传感器中传感元件电阻值的相应变化，而这种电阻值的变化又可能通过转换电路转换为更为直观的电压或电流的变化。

4．什么是应变片的横向效应？

答：

当金属线材受单向拉力时，由于整根金属丝的每段都受到同样大小的拉力，其应变也是相同的，故线材的总电阻增加值为各微段电阻增量之和。

但整根金属线材弯折成栅状，成应变片后，应变片的灵敏轴向施以拉力，则直线段都的电阻丝仍产生沿轴向的拉伸应变，其电阻是增加的，而各圆弧段除了有沿各轴向产生的应变外，还有在与轴向相垂直的方向产生的压缩应变，使得圆弧段截面积增大，电阻值减小，虽然金属丝敏感栅的电阻总的表现为增加，但是，由于各圆弧段电阻值减小的影响，使得应变片的灵敏系数要比同样长度单线受轴向力的金属丝的灵敏系数小，这种因弯折处理的变化使灵敏系数减小的现象称为应变片的横向效应。

5．下图中哪个是直流电桥？

哪个是交流电桥？

为什么？

答：

图1为交流电桥。

图2为直流电桥，因为其中电阻Z1、Z2、Z3、Z4组成了电桥的4个桥臂，在电桥的一条对角线的两端a和c接入直流电源，作为电桥的激励电源，而在电桥的另一条对角线两端，b和d上输出电压值U0输出可直接用于驱动指示仪表，也可接入后续放大电路。

形考作业二

一、判断题（Y对/N错）

1．压电式传感器的特点的是灵敏度比较低。

N

2．磁电感应式传感器可分为变磁通式和恒磁通式两大类。

Y

3．差动变压器属于电感式传感器。

Y

4．压电传感器的测量电路中前置放大器的主要作用是把传感器的高输入阻抗变换成低输入阻抗。

Y

5．磁电式传感器非线性误差产生原因的是传感器线圈电流产生的磁通对工作磁通产生影响。

Y

6．通常电路参量式传感器分为4类：

压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器和霍尔式传感器。

Y

7．压电式传感器适宜于动态测量，不适合测量动态的力、压力、加速度、振动等参数。

N

8．磁电式传感器工作性能稳定，输出阻抗小，灵敏度高，尺寸和重量比较小。

N

9．磁电式传感器通常输出功率较大，测量电路比较简单。

N

10．热电动势的产生实际上由2部分组成，即接触电势和温差电势。

Y

11．两种不同类型的金属导体（或半导体），两端分别接在一起构成闭合回路，当两个结点温度不等有温差时，回路里会产生热电势，形成电流，这种现象称为热电效应。

Y

12．利用热电效应，只要知道热电偶回路一端结点温度，就可以测出另一端结点的温度。

Y

13．对于任何一种金属，高温端的自由电子要向低温端扩散，高温端因失去电子而带正电，低温端得到电子而带负电，形成温差电动势，又称汤姆森电动势。

Y

14．压电式传感器的输出信号很微弱，而且内阻很高，一般不能直接显示和记录。

Y

15．压电传感器可以等效为一个电源U和一个电容器Ca的串联电路。

16．压电传感器也看作是个电荷发生器，等效为一个电荷源与一个电容并联的等效电路。

Y

17．由电效应转变为机械效应或者由电能转变为机械能的现象，就是压电陶瓷的逆压电效应。

Y

18．由机械效应转变为电效应，或者由机械能转变为电能的现象，就是压电陶瓷的正压电效应。

Y

19．超声波式的检测仪表，一般都是利用压电材料作为超声波发射探头和接收探头的，例如超声波液面计，超声波流量计，超声波测厚仪等。

N

20．变磁通式传感器，在结构上有开磁路和闭磁路两种，一般用来测量旋转物体的角速度，产生感应电动势的频率作为输出。

Y

二、判断题：

1．压电晶片通常有哪些连接方法？

各有什么特点？

答：

压电晶片通常有并联和串联两种接法。

并联接法的输出电荷大，本身电容大，时间常数也大，因此常用测量温度信号以及以电荷作为输出量的场合。

串联皎洁的输出电压大，本身电容小，适用于以电压作为输出信号以及测量电路输入阻抗很高的场合。

2．根据压电式传感器的等效电路，其输出可以有哪些形式？

相应的前置放大器有哪些两种形式？

答：

根据压电式传感器的等效电路，其输出可以是电压U，也可以是电荷Q，因此其相应的前置放大器也有两种形式：

电压放大器和电荷放大器。

3．说出下面霍尔元件的2种典型驱动电路哪个是恒流源驱动电路，哪个是恒压源驱动电路？

答：

图1是恒流源驱动电路，图2是恒压源驱动电路。

4．霍尔元件的恒流源驱动电路和恒压源驱动电路有什么特点？

答：

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；恒流驱动驱动线性度高，精度高，受温度影响小。

5．为什么在热电偶测温应用中要进行冷端处理及补偿？

答：

执电偶热电动势的大小是热端温度和冷端温度的函数差，为保证输出热电动势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定，热电偶分度表给出的热电动势是以冷端温度0摄氏度为依据的，否则会产生误差。

形考作业三

一、判断题（Y对/N错）

1．超声波在固体和液体中衰减较弱，因此穿透能力强。

Y

2．超声波是机械波的一种，即是机械振动在弹性介质中的一种传播过程。

Y

3．超声波换能器是超声波传感器中的一个核心部件，其中压电式换能器的应用最为广泛。

Y

4．超声波是频率比声波频率低的机械波。

N

5．热释电探测器多用在非接触被动式检测应用中。

Y

6．在工业放射性同位素自动检测仪表中广泛采用的核辐射传感器是电离室。

Y

7．适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是加速度。

Y

8．利用外光电效应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。

N

9．温度是适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量。

Y

10．噪声是影响CMOS传感器性能的首要问题。

Y

11．X射线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。

Y

12．光电式传感器就是将电信号转化成光信号的一种器件，简称光电器件。

N

13．光电器件的物理基础是热电效应。

N

14．光电器件具有可靠性较高结构简单等特点但精度比较低。

N

15．光电管是将球形玻璃壳抽成真空，在内半球面上涂上一层光电材料作为阳极，球心放置小球形或小环形金属作为阴极。

N

16．γ射线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。

Y

17．红外传感器是将红外辐射量的变化转换成电量变化的器件。

Y

18．一束光线照射到物质上时，物质的电子吸收了光子的能量而发生了相应的电效应现象叫做光电效应。

N

19．利用外光电效应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。

Y

20．线阵CCD图像传感器是由一列MOS光敏元和一列移位寄存器并行构成的。

Y

21．利用光电效应可制成半导体光敏电阻。

N

22．红外辐射按照波长不同，可以分为远红外区、中红外区和近红外区。

Y

23．光电效应是指一束光线照射到物质上时，物质的电子吸收了光子的能量而发生了相应的电效应现象。

Y

24．在工业放射性同位素自动检测仪表中广泛采用的核辐射传感器为电离室。

Y

25．首先对红外辐射进行调制，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。

Y

26．超声波在固体和液体中衰减较弱，因此穿透能力强是超声波所具有的主要特点之一。

Y

27．光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。

N

28．利用光导纤维的传光特性，把被测物理量的变化转换为光特性（强度、相位、偏振态、频率、波长）改变的传感器就是光纤传感器。

Y

29．光电式编码器采用光电技术将轴角信息转换成数字信号，与计算机和显示装置连接后可实现动态测量与实时控制。

Y

30．光栅是利用莫尔条纹现象来进行测量的，即两块光栅叠合时，会出现光的明暗相间的条纹。

Y

二、简答题

1．下图为热释电红外传感器的结构图，图中A、B、C三处分别是什么？

答：

A：

PZT热电元件

B：

FET管

C：

滤光片

2．简述热释电红外传感器的工作原理。

答：

       热释电红外传感器的的电压响应率E比于入射辐射变化的速率，当恒定的红外辐射照射在热释电探测器上时，探测器没有电信号输出，因为只有当铁电体的温度处于变化过程中，才会输出电信号，所以需要对红外辐射进行调制，使恒定辐射变成交变辐射，不断的引起铁电体的温度变化，才能导致热释电才生，并输出交变信号。

形考作业四

一、判断题

1．与一般传感器相比，智能传感器成本低但不具备编程自动化能力。

Y

2．压阻式微传感器是在单晶半导体膜片适当部位扩散形成力敏电阻而构成的。

Y

3．压力微传感器广泛应用于汽车电子：

如TPMS（轮胎压力监测系统）、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统等。

Y

4．谐振式微传感器是利用某种谐振子的振动力随被测量的变化而变化来进行测量的一种传感器。

N

5．Thinkpad手提电脑能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能地选择关闭硬盘还是让其继续运行，因为其内置了压力传感器。

N

6．微机械陀螺的工作原理是基于经典力学的牛顿第2定律，通过一定形式的装置产生并检测哥氏加速度。

N

7．视觉传感器是将景物的电信号转换成光信号的器件，固态图像传感器是现在视觉信息获取的一种基础器件。

N

8．虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

Y

9．虚拟仪器技术所具有的特点是集成性强、扩展性强。

Y

10．虚拟仪器技术所具有的特点是开发时间长。

N

11．目前的固体图像传感器主要有三种类型：

第一种是电视摄像机MOS（金属氧化物半导体）图像传感器，又称为SSPA（自扫描光电二极管阵列），第二种是CCD图像传感器，第三种是CID（电荷注入器件）图像传感器。

Y

12．机器人触觉传感器主要有检测和识别功能。

Y

13．现代机器人的“皮肤”主要有两方面的感觉：

冷热和软硬。

Y

14．常见的人工嗅觉系统一般由气敏传感器阵列和分析处理器构成。

Y

15．金属半导体传感器是目前使用最为广泛的嗅觉传感器。

N

16．电子鼻能分辨气体的种类和浓度，有时比人鼻还灵敏，而且，有的气体比如一氧化碳（俗称煤气），人的鼻子是闻不到的，而电子鼻却能感觉到。

Y

17．实现味觉传感器的一种有效方法是使用类似于生物系统的材料作为传感器的敏感膜。

Y

18．虚拟仪器技术的三大组成部分包括：

灵活高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台。

Y

19．常见的智能传感器有微型传感器、模糊传感器和网络传感器三种。

Y

20．听觉传感器是将声源通过空气振动产生的声波转换成电信号的换能设备。

Y

二、简答题

1．LabVIEW如何进行数字信号处理？

答：

       它将信号处理需要的各种功能封装为一个个的VI函数，用户利用这些现成的信号处理VI函数即可以迅速实现所需要的功能，而无需再为复杂的数字信号处理算法耗费精力了。

2．LabVIEW应用中信号调理的目的是什么？

常见的方法有哪些？

答：

信号调理的目的是尽量减少干扰信号的影响，提高信号的信噪比，它会直接影响分析结果，因此，一般来说，信号调理是信号分析前需要的必要步骤。

常用的信号调理方法有滤波、放大和加等。

国家开放大学学习指南形考作业参考答案

作业一

一、单项选择（每题5分，共计10分）

1、请将你认为不适合描述为国家开放大学特色的选项选择出来。

（）

a.国家开放大学是一所在教与学的方式上有别与普通高校的新型大学

b.国家开放大学是一所与普通高校学习方式完全相同的大学

c.国家开放大学可以为学习者提供多终端数字化的学习资源

d.国家开放大学是基于信息技术的特殊的大学

2、请将不能客观地描述国家开放大学学习方式的选项选择出来。

（）

a.在网络上阅读和学习课程教学资源

b.在课程平台上进行与老师与同学们的交流讨论

c.只有在面对面教学的课堂上才能完成学习任务

d.利用pad、手机等设备随时随地学习

二、判断题（每题2分，共计10分）

1、制定时间计划，评估计划的执行情况，并根据需要实时地调整计划，是管理学习时间的有效策略。

（对）

2、远程学习的方法和技能比传统的课堂学习简单，学习方法并不重要。

（错）

3、在国家开放大学的学习中，有课程知识内容请教老师，可以通过发email、QQ群、课程论坛等方式来与老师联络。

（对）

4、在网络环境下，同学之间、师生之间无法协作完成课程讨论。

（错）

5、纸质教材、音像教材、课堂讲授的学习策略都是一样的。

（错）

作业二

一、单选题（每题2分，共5题，共计10分）

1、开放大学学制特色是注册后年内取得的学分均有效。

（）

选择一项：

a.10b.8c.5d.3

2、不是专业学位授予的必备条件。

（）

a.被评为优秀毕业生b.课程学习成绩达到学位授予的相关要求

c.通过学位英语考试d.毕业论文成绩达到学位授予相关要求

3、是专业学习后期需要完成的环节。

（）

a.了解教学计划b.专业综合实践c.入学教育d.入学测试

4、转专业后，学籍有效期从开始计算。

（）

a.入学注册时b.转专业后学习开始的时间

c.转专业批准的时间d.提出转专业申请的时间

5、不是目前国家开放大学设有的学习层次。

（）

a.小学、初中b.专升本科c.中专d.专科

二、判断题（每题2分，共5题，共计10分）

1、办理转专业相关事宜时，拟转入专业与转出专业应属于同等学历层次，本科转专业还应是同科类相近专业。

（对）

2、自愿退学的学生可重新报名参加国开学习，学生原来获得的学分，可按免修免考的有关规定进行课程或学分替换。

（对）

3、入学后第一个学期可以转专业。

（错）

4、申请转专业的同时不可以申请转学。

（错）

5、入学后第一个学期可以转学。

（错）

作业三

一、单选题（每题1分，共计4分）

1、国家开放大学门户网站网址是（）

a.b.c.d.

2、学生使用空间资料管理功能上传的资料不能共享给其他同学浏览。

（）

a.错b.对

3、进入课程页面后，学生只能按顺序一章一章的进行系统学习。

（）

a.对b.错

4、下面哪些作业类型不属于形成性考核（）

a.专题讨论b.毕业论文c.上传单个作业d.阶段性测验

二、多选题（每题1分，共计4分）

1、国家开放大学课程考核方式通常采用（）相结合的方式进行。

a.形成性考核b.终结性考核c.阶段性考核d.网络考核e.纸质考核

2、依据在考试时是否允许学生携带、使用相关的学习资料参加考试，考试一般又可分为（）

a.全开卷b.半闭卷c.半开卷d.开卷e.闭卷

3、国家开放大学专科起点本科层次学历教育的学生必须参加试点高校网络教育部分公共基础课全国统一考试（简称统考），所有学生都要参加的统考科目包括（）

a.《高等数学》b.邓论c.《大学英语》d.《计算机应用基础》e.《大学语文》

4、学生参加考试时必须要携带的证件有（）

a.课程资格证b.学生证c.身份证d.准考证e.工作证

三、判断题（每题2分，共计12分）

1、已具有国民教育系列本科以上学历（含本科）的学生，可免考全部教育部统考科目。

（对）

2、论坛不需要登录。

（错）

3、在入学注册时年龄满40周岁的非英语专业学生可免考教育部网考“大学英语”。

（对）

4、QQ群可以随意加入，不需审核。

（错）

5、学生只能管理个人资料，无法查看好友资料。

（错）

6、任何人博客内容浏览者都可以看到并可以进行评价。

（错）

作业四

一、单选题（每题2分，共计10分）

1、关于IE浏览器的功能，下面说法正确的是（）。

a.能为用户提供浏览网页的功能b.保存的网页内容24小时后就会自动消失

c.以上说法都不对d.没有收藏网页链接地址的功能

2、以下软件中，（）属于常用的压缩软件。

a.Flashb.FlashGetc.Outlookd.WinRAR

3、下列选项中符合Email地址命名格式的是（）。

a.abc*b.abcc.abc#d.*************

4、下列选项中，属于浏览器的是（）

a.VBb.以上均正确c.C++d.IE

5、常用搜索引擎按其工作方式可分为_____、目录索引类搜索引擎和元搜索引擎三类。

a.简单式搜索引擎b.全文搜索引擎c.集合式搜索引擎d.标题搜索引擎

二、判断题（每题2分，共计10分）

1、音视频资源可以利用MediaPlayer、KMPlayer、暴风影音等播放软件播放。

（对）

2、可以用迅雷、电驴等工具下载网络上的资源。

（对）

3、在学生空间中，只能显示在学课程，不能显示已学课程。

（错）

4、电子邮件只能传递文字，不能传递图片、音频等多媒体信息。

（错）

5、在登录邮箱时，用户不需要向服务器提供用户账号和密码。

（错）

作业五

一、判断题（每题1分，共计5分）

1、学生事务服务也叫学生工作。

（对）

2、国家开放大学总共设立了4类奖学金。

（对）

3、只要我是开放教育的学生，就可以无条件申请所有学生评优项目。

（错）

4、国家开放大学远程接待中心只提供各类咨询服务，并不接受学生的投诉。

（错）

5、除了奖学金，国家开放大学再无设置任何学生评优项目。

（错）

二、单选题（每题1分，共计5分）

1、国家开放大学学生事务管理和服务的直接承担者、执行总部和各分部相关制度的部门是：

（）

a.各分部学生工作部门b.学生组织

c.学习中心学生工作部门d.国家开放大学学生支持与事务中心

2、国家开放大学开展的优秀毕业生申请条件中的课程成绩要求是：

（）

a.统设必修课程平均成绩不低于70分，其他课程平均成绩不低于65分

b.统设必修课程平均成绩不低于80分，其他课程平均成绩不低于75分

c.统设必修课程平均成绩不低于85分，其他课程平均成绩不低于80分

d.统设必修课程平均成绩不低于75分，其他课程平均成绩不低于70分

3、国家开放大学“希望的田野”奖学金的奖励对象是（）

a.国家开放大学八一学院、总参学院和空军学院的在读优秀现役士官学生

b.国家开放大学残疾人教育学院的在读残疾人优秀学生

c.国家开放大学各专业在读优秀学生

d.教育部“一村一名大学生计划”试点的在读优秀学生

4、远程接待中心的工作理念是：

（）

a.“以提供咨询为中心”b.“以解答问题为中心”

c.“以教师教学为中心”d.“以学生学习为中心”

5、学生在申请国家开放大学奖学金或优秀毕业生时，先向其所在的（）提交申请表。

a.分部b.学习中心c.学院d.总部

三、多选题（每题2分，共计10分）

1、国家开放大学学生事务服务的项目包括哪些：

（）

a.虚拟学生社区b.学生活动c.奖（助）学金

d.教务e.考试f.评优表彰g.个性化服务

2、国家开放大学总部组织过哪些全国范围内的学生活动：

（）

a.向灾区同学伸出援手募捐活动

b.学生数码摄影大赛

c.法学、工商管理和公共事业管理（教育管理）专业案例设计与分析大赛

d.广告设计大赛

e.会计模拟实验操作技能大赛

3、假如你准备申请国家开放大学奖学金，应具备哪些条件：

（）

a.没有明确要求，只要是开放教育学生均可申请。

b.已修完40%以上本专业课程学分；

c.在读期间获得国家、省（部）级奖励，不受名额限制；

d.已修统设必修课程平均成绩不低于70分，其他课程平均成绩不低于65分；

4、学习过程中遇到困难，你可以通过哪些途径得到国家开放大学老师的帮助？

（）

a.邮箱b.信函c.传真d.在线答疑e.电话

5、国家开放大学的学生组织包括哪些类型：

（）

a.学生会b.暂无任何学生组织c.校友会d.学生社团