中北大學傳感器原理與應用試題及答案(最新)

1、中北大學傳感器原理與應用試題（一）得分一填空（在下列括號中填入實適當?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（ ） 與作用在晶面上的壓強成正比，而與晶片（ ）和面積無關。2把被測非電量的變化轉換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)（ ）的基本原理制成的，其次級繞組都用（ ）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。當被測物體移動時，引起磁路中氣隙（ ）發(fā)生相對變化，從而導致圈（ ）的變化。4電阻應變片是將被測試件上的（ ）轉換成（ ）的傳感元件。5影響金屬導電材料應變靈敏系數(shù)K。的主要因素是（ ）二選擇題（在選擇中

2、挑選合適的答案，使其題意完善每題5分）1電阻應變片的線路溫度補償方法有（ ）。A差動電橋補償法B補償塊粘貼補償應變片電橋補償法C補償線圈補償法D恒流源溫度補償電路法2電阻應變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是（ ）。A 60 B120 C200 D3503通常用應變式傳感器測量（ ）。A溫度 B速度 C加速度 D壓力4當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（ ）。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，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于（ ）。A外光電效應 B內光電效應C光電發(fā)射 D光導效應得分三、回答下列問題（每題5分）1）

3、0; 為什么1/2橋與1/4橋相比能提高靈敏度，減小非線性，并能補償溫度誤差2）  何謂壓阻效應3）  中間導體定律4）  平膜片的假設條件5）電壓放大器與電荷放大器的主要區(qū)別得分四作圖并說明以下問題（每題6分）1）  橫向壓電效應2）  差動變壓器的工作原理3）  霍耳傳感器的工作原理4）  渦流傳感器的等效電路圖5）反射光纖位移傳感器的工作原理傳感器原理與應用試題答案（一）一填空（在下列括號中填入實適當?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成正比，而與晶片幾何尺

4、寸和面積無關。2把被測非電量的變化轉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，從而導致圈磁阻的變化。4電阻應變片是將被測試件上的應變轉換成電阻的傳感元件。5影響金屬導電材料應變靈敏系數(shù)K。的主要因素是導電材料幾何尺寸的變化。評分標準：每填一個空，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電阻應變片的線路溫度補償方法有（ A.B.D ）。A差動電橋補償法B補償塊粘貼補償應變片電

5、橋補償法C補償線圈補償法D恒流源溫度補償電路法2電阻應變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是（B）。A 60 B120 C200 D3503通常用應變式傳感器測量（BCD）。A溫度 B速度 C加速度 D壓力4當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，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于（BD）。A外光電效應 B內光電效應C光電發(fā)射 D光導效應評分標準： 345題回答對一個2分，1題（A.B.D）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

6、分）1什么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準：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分設平衡時R1=R2=R3=R4=R，又R1=R2 =R則得證結論：2分可知半橋差動電路不僅沒有非線性誤差，而且電壓靈敏度也比單一應變片工作時提高了一倍。2謂壓阻效應：.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。評分標準：說明2分表達式3分3間導體定律由導體A、B組成的熱電

7、偶，當插入第三種導體時，只要該導體兩端的溫度相同，插入導體C后對回路總的熱電勢無影響。4.周邊固支；壓力均布；小撓度。5電壓放大器：適合高頻量測量，更換導線靈敏度要重新標定。 電荷放大器：適合高低頻量測量，靈敏度與導線長度無關，只與反饋電容有關。評分標準：（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通常沿機械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應稱為“橫向壓電效應”，2當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)生交流感應電勢。由于兩邊氣隙相等，磁阻相等，所以F1=F2，

8、次級線圈中感應出的電勢 e21= e22 ，由于次級是按電勢反相連接的，結果輸出電壓Usc=0。當銜鐵偏離中間位置時，兩邊氣隙不等（即d1d2），次級線圈中感應的電勢不再相等（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準：說明3分作圖3分3霍爾電勢:評分標準：表達式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減1分，磁通量B的表示符號不在的，不得分。4.當線圈通入交變電流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或品質因數(shù)相應變化。金屬體上的電渦流越大，這些參數(shù)的變化亦越大