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2012智能传感器系统复习题

1、什么是智能传感器系统?简述系统的基本组成形式及相互关系?
2、什么是传感器的动态特性?它有哪几种分析方法?它们各有哪些性能指
标?
3、写出一阶、二阶传感器系统动态误差的表达式,并说明特征参数的变化对动
态误差的影响。

4、根据工作原理可将电容式传感器分为那几种类型?每种类型各有什么特
点?各适用于什么场合?
5、电容式传感器有哪些优点和缺点?
电容式传感器的优点:
①功率小、阻抗高;
②静电引力小、动态特性良好;
③和电阻式传感器相比,电容式传感器本身发热影响小;
④可进行非接触测量;
⑤结构简单,适应性强,可以在温度变化比较大或具有各种辐射的恶劣环境中工作。

电容式传感器的缺点:
①输出具有非线性;
②寄生电容的影响往往降低传感器的灵敏度
6、试给出伺服式加速度计系统框图和传递函数表达式。

并分析系统的静态特性和动态特性
的变化情况。

7、图示为一直流应变电桥。

图中E=4V,R1= R 2= R 3= R 4=120Ω,试求:
(1)R1为金属应变片,其余为外接电阻。

当R1的增量为ΔR1 = 1.2Ω时,电桥输出电压Uo=?
(2)R1、R2 都是应变片,且批号相同,感应应变的极性和大小都相同,其余为外接电阻,电桥输出电压Uo=?
(3)题(2)中,如果R1与R2感受应变的极性相反,且ΔR1= ΔR2 = 1.2,电桥输出电压Uo=?
8、简述智能传感器的功能。

9、试述应变片温度误差的概念,产生原因和补偿办法。

10、什么是三步测量法,简述测量方法实现步骤并说明其优点。

11、什么曲线拟合法法,简述基步骤。

12、设计一个巴特沃兹高通数字滤波器,该低通数字等效模拟滤波器()d H s 幅频特性过渡段特征是:
1、对信号频率14Z f H 的衰减率δ1≥0.707;
2、对信号频率240Z f H 的衰减率δ2≤0.2;
要求采用后向差分法写出巴特沃兹高通数字滤波器()d H s 的计算机编程式()y k
13、指出三个汽车上使用的传感器类型,各用在何处?
14、说出医用传感器在医学上的三个用途。

医用传感器的主要用途有:
(1)提供信息:如心音、血压、脉搏、体温、血流等,作为重要的生理参数供临床诊断和基础研究用。

(2)监护:长时间连续检测某些生理参数,监视其是否超出正常范围,以便随时掌握患者的状况,出现异常及时报警。

(3)生化检验:利用传感器的分子识别能力,检测各种体液、溶液中的成分和含量。

(4)自动控制:根据传感器提供的生理信息,调节执行机构做出反应,实现自动控制。

例如:注射泵根据流量传感器的信息调节推进量,实现单位时间注射量的自动控制。

(5)参与治疗:医用电极经常既用于检测信号,又用于实施治疗。

例如:按需型体内起搏器的电极既作为自主心电的检测电极,又作为无自主心电时起搏器发放脉冲的刺激电极,此时所起的就是治疗作用。

15、传感器信息融合的方法有哪些?
加权平均卡尔曼滤波贝叶斯估计统计决策理论DS论证神经网络等等
16、试比较:自补偿技术中的多段折线逼近法,曲线拟合法以及曲面拟合法,BP 神经网络法这几种信息处理方法各自的特点,主要从实时性、计算精度、复杂性等方面讨论;上述
方法是否能消除(或降低)迟滞和重复性的影响?
17、基于回归分析模型法设计一个数据融合模块,使压阻式压力传感器具有温度自补偿功能,可提高抗一个温度干扰的稳定性。

1)试建立二传感器数据融合的系统框图;
2)给出抗一个温度干扰量的逆模型。

3)简述设计步骤。

18、试用二元回归分析的方法,以压阻式压力为例说明数据融合的方法。

19、什么叫虚拟仪器?虚拟仪器的关键技术有哪些?
20、在无线传感器网络中传感器节点的组成部分及各自的功能。

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