医用传感器考卷.doc

医用传感器考卷 1003030008章宁秋 1003030016曾狄勤 1003030023郑永强 一、 判断题（每小题2分,共20分） 1、 传感器的幅频特性为常数，则传感器进行信号的波形测量时就不会失真；（X） 2、 对于所有的二阶传感器，总是希望其固有频率越高越好；（X） 3、 传感器的不重复性误差属于随机误差；（√） 4、 金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K；（X） 5、 涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器；（X） 6、 金属丝的电阻应变效应中，引起电阻改变的主要原因是电阻率的改变；（X） 7、 热电偶的热接点越小，则其动态响应特性越好；（√） 8、 传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量；（X） 9、 感应同步器中，感应彪形大汉弦信号的绕组称为余弦绕组；（√） 10、光导摄像管是一处固态图像传感器。（X） 二、选择题（每小题3分，共10题） 1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理测出（C）的靠近程度。 A、人体 B、水 C、黑色金属零件 D、塑料零件 2、属于传感器静态特性指标的是（C）。 A、固有频率 B、临界频率 C、阻尼比 D、重复性 3、以下哪一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是（D） A、电阻式 B、电感式 C、电容式 D、电压式 4、超声波频率越高，（A） A、波长越短，指向角越小，方向性越好B、波长越长，指向角越大，方向性越好 C、波长越短，指向角越大，方向性越好D、波长越短，指向角越小，方向性越差 5、下列传感器的特性指标中不属于静态指标的是（B） A、分辨率 B、上升时间 C、灵敏度 D、线性度 6、电阻式传感器是将被测量的变化转换成（D）变化的传感器。 A、电子 B、电压 C、电感 D、电阻 7、静态误差是指传感器在全量程范围内任一点的输出值与其（A）的偏离程度。 A、理论输出值 B、实际输出值 C、最大输出值 D、最小输出值 8、（C）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热端和冷端的温度 C、热端和冷端的温度差 D、热电极的电导率 9、差动变压器中相敏检波目的是（A） A、反映检波前交流信号相位 B、提高灵敏度 C、将交流信号转换成直流信号 D、提高线性范围 10、湿敏电阴用交流电作为激励电源是为了（A） A、提高灵敏度 B、防止极化、电解 C、减少交流电桥平衡难度 D、交流电容易获取 三、简答及计算题（共4题） 1. 置于某储存罐的电容式液位传感器由半径为20mm和4mm的两个同心圆组成，并与储存罐同高。储存罐也是圆柱形，半径为25cm，高为1.2m,被储存的液体εr=2.1.试计算传感器的最小电容和最大电容以及传感器用在该储存罐的灵敏度。 Cmin=（2πε0H）/[ln(R/r)]=41.5* 10-12(F); Cmax=(2πε0εrH) /[ln(R/r)]=87.1*10-12(F) K=( Cmax- Cmin)/V=0.19Pf/L 2. 如图所示，Rt是Pt100铂电阻，分析下图所示热电阻测量温度电路的工作原理，以及三线制测量电路的温度补偿作用。 答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。 图中G为指示电表，R1、R2、R3为固定电阻，Ra为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、Rg的三个导线和电桥连接，r2和r3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的Rg分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度（如0°C）时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳 3.电极电位是如何产生的，其绝对值又是如何确定的？（8分） 答：当将金属M+浸于其离子M2+的溶液时，在金属与溶液的界面上发生反应产生电极电位。 　　　单个电极的电极电位绝对值至今无法测出，但是由两个电极组成的电池，两极之间的电位差可测出，，若其中一个电极电位为零，则灵位一个电极的电极电位便可测定。 4.电阻传感器的测量电路中常用到电桥测量线路： （1）电阻传感器测量电路中，电桥测量线路有什么作用？（3分） 答：将电阻的变化转化成电压或电流的变化，不仅电阻应变片式传感器，而其他电阻传感器也常常那个利用它进行变化，以便进一步进行放大或记录。 （2）画出直流电桥的测量电路，请问电桥平衡条件的公式是怎样的？（3分） 平衡条件：R1R4=R2R3 （3）在生物医学中常用等臂电桥，若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？写出各自的电压灵敏度。（6分） 答：单臂变化，Su=0.25U 双臂变化，Su=0. 5U 四臂变化，Su=U