傳感器試卷及答案

1、傳感器原理與應(yīng)用試題答案（一）一填空（在下列括號中填入實適當(dāng)?shù)脑~匯，使其原理成立 5分）1用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的電荷與作用在晶面上的壓強(qiáng)成正比，而與晶片幾何尺寸和面積無關(guān)。2把被測非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，其次級繞組都用同名端反向形式連接，所以又叫差動變壓器式傳感器。3閉磁路變隙式電感傳感器工作時，銜鐵與被測物體連接。當(dāng)被測物體移動時，引起磁路中氣隙尺寸發(fā)生相對變化，從而導(dǎo)致圈磁阻的變化。4電阻應(yīng)變片是將被測試件上的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的傳感元件。5影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏系數(shù)K。的主要因素是導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化。評分標(biāo)準(zhǔn)：每填

2、一個空，2.5分，意思相近2分。二選擇題（在選擇中挑選合適的答案，使其題意完善每題4分）1電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有（ A.B.D ）。A差動電橋補(bǔ)償法B補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法C補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法D恒流源溫度補(bǔ)償電路法2電阻應(yīng)變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是（B）。A60 B120 C200 D3503通常用應(yīng)變式傳感器測量（BCD）。A溫度 B速度 C加速度 D壓力4當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的（B,D）。A靈敏度增加 B靈敏度減小C非統(tǒng)性誤差增加 D非線性誤差減小5在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于（BD）。A外光電效應(yīng) B內(nèi)光電

3、效應(yīng)C光電發(fā)射 D光導(dǎo)效應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)： 345題回答對一個2分，1題（）回答對一個2分，兩個3分，2題（B）不對沒有得分。三、回答下列問題（每題5分，答出原理3分，說明2分）1為什么1/2橋能提高靈敏度，減小非線性；利用橋路中相鄰臂電阻變化相反，對鄰臂電阻變化相同的特點，將兩個工作應(yīng)變片接入電橋的相鄰臂，并使它們一個受拉，另一個受壓，如圖所示，稱為半橋差動電橋，半橋差動電橋電路的輸出電壓為評分標(biāo)準(zhǔn)：說明出劃線部分的重點意思得1.5分，回答完整2分寫出平衡條件：1分設(shè)平衡時R1=R2=R3=R4=R，又R1=R2 =R則得證結(jié)論：2分（a）半橋差動；（b）全橋差動可知半橋差動電路不僅沒有非線性誤差

4、，而且電壓靈敏度也比單一應(yīng)變片工作時提高了一倍。2何謂壓阻效應(yīng)：固體受到力的作用后，其電阻率（或電阻）就要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。評分標(biāo)準(zhǔn)：說明2分表達(dá)式3分3中間導(dǎo)體定律由導(dǎo)體A、B組成的熱電偶，當(dāng)插入第三種導(dǎo)體時，只要該導(dǎo)體兩端的溫度相同，插入導(dǎo)體C后對回路總的熱電勢無影響。評分標(biāo)準(zhǔn)：說明3分表達(dá)式2分4.周邊固支；壓力均布；小撓度。評分標(biāo)準(zhǔn)：回答三條滿分，一條2分，兩條4分，三條5分5電壓放大器：適合高頻量測量，更換導(dǎo)線靈敏度要重新標(biāo)定。電荷放大器：適合高低頻量測量，靈敏度與導(dǎo)線長度無關(guān)，只與反饋電容有關(guān)。評分標(biāo)準(zhǔn)：（說明：意思相近4分。若答電壓放大器放大電壓，電荷放大器放大電荷

5、不得分。）四、作圖并說明以下問題（每題6分 作圖3分，說明3分）1通常沿機(jī)械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為“橫向壓電效應(yīng)”，評分標(biāo)準(zhǔn)：說明3分作圖3分 注意圖與說明一致2當(dāng)銜鐵處于中間位置時，d1=d2 ，初級線圈中產(chǎn)生交變磁通F1和F2，在次級線圈中便產(chǎn)生交流感應(yīng)電勢。由于兩邊氣隙相等，磁阻相等，所以F1=F2，次級線圈中感應(yīng)出的電勢 e21= e22 ，由于次級是按電勢反相連接的，結(jié)果輸出電壓Usc=0。當(dāng)銜鐵偏離中間位置時，兩邊氣隙不等（即d1d2），次級線圈中感應(yīng)的電勢不再相等（即e21e22），便有電壓Usc輸出。Usc的大小及相位取決于銜鐵的位移大小和方向評分標(biāo)準(zhǔn)：說明3分

6、作圖3分3霍爾電勢:評分標(biāo)準(zhǔn)：表達(dá)式3分，作圖3分，看磁場的在磁通量B的表示符號與否，在，個別符號沒有表示的適當(dāng)減1分，磁通量B的表示符號不在的，不得分。4.當(dāng)線圈通入交變電流I時，在線圈的周圍產(chǎn)生一交變磁場H1，處于該磁場中的金屬體上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并形成渦流。金屬體上流動的電渦流也將產(chǎn)生相應(yīng)的磁場H2，H2與H1方向相反，對線圈磁場H1起抵消作用，從而引起線圈等效阻抗 Z或等效電感L或品質(zhì)因數(shù)相應(yīng)變化。金屬體上的電渦流越大，這些參數(shù)的變化亦越大。根據(jù)其等效電路，列出電路方程評分標(biāo)準(zhǔn)：回路方程寫出3分作圖3分5光纖位移傳感器的工作原理1、 光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理評分標(biāo)準(zhǔn)：滿分6分：1結(jié)構(gòu)原理圖（2分）；2反射光接收原理示意圖2分）3位移與輸出電壓曲線（2分）光源光敏元件分叉端頂端發(fā)射光纖束接收光纖束0.127mm典型投射距離被測目標(biāo)(