2023年傳感器與測(cè)試技術(shù)往屆試題選登

傳感器與測(cè)試技術(shù)往屆試題選登

２023年1１月09日

說(shuō)明:為方便學(xué)員們進(jìn)行復(fù)習(xí),根據(jù)大家的規(guī)定,在此刊登一套往屆期末考試的試題及參考答案。需要說(shuō)明的是，這套樣題僅供學(xué)員們?cè)趶?fù)習(xí)過(guò)程參考,實(shí)際考試時(shí)試卷的題目、題型、分值及各種題型所占比例都會(huì)有一定差別,盡請(qǐng)注意！(考試時(shí)間:１.5小時(shí))一、簡(jiǎn)答題(每小題5分，共20分)1．傳感器:

２.靜特性:

３．超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來(lái)分類(lèi)的?

４．簡(jiǎn)述電容式傳感器的工作原理。

二、選擇題(每空3分,共27分)1.碼盤(pán)式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的,它可以將角度轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼,是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤(pán)按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、__＿＿_(dá)___和____＿＿_(dá)_三種。a.光電式ｂ.磁電式ｃ.電磁式d.感應(yīng)同步器

2.當(dāng)超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或碰到另一種介質(zhì)，其方向不垂直于界面時(shí)，將產(chǎn)生聲波的反射、折射及____＿_(dá)＿_(dá)現(xiàn)象。a.表面波b.蘭姆波c．駐波d.波型轉(zhuǎn)換

3.改變電感傳感器的引線電纜后，_＿_(dá)_＿_(dá)__。a.不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定ｂ.必須對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零c．必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定d．不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零

4.應(yīng)變片的選擇涉及類(lèi)型的選擇、材料的選用、_＿_(dá)＿＿_(dá)_＿、＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)＿＿等。a．測(cè)量范圍的選擇b.電源的選擇c．阻值的選擇d.尺寸的選擇ｅ.精度的選擇f．結(jié)構(gòu)的選擇

５．應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的_＿＿＿_(dá)＿_(dá)_應(yīng)變片的之間的電阻值。a．覆蓋片與被測(cè)試件b.引線與被測(cè)試件c.基片與被測(cè)試件d．敏感柵與被測(cè)試件

6．在光的作用下,電子吸取光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài),引起物體電阻率的變化,這種現(xiàn)象稱為_(kāi)__＿_(dá)_＿_(dá)。a.磁電效應(yīng)ｂ.聲光效應(yīng)c.光生伏特效應(yīng)d.光電導(dǎo)效應(yīng)

7．如圖所示的結(jié)構(gòu)由線圈、鐵芯、銜鐵三部分組成的。線圈套在鐵芯上的，在鐵芯與銜鐵之間有一個(gè)空氣隙,空氣隙厚度為。傳感器的運(yùn)動(dòng)部分與銜鐵相連。當(dāng)外部作用力作用在傳感器的運(yùn)動(dòng)部分時(shí),銜鐵將會(huì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生位移，使空氣隙發(fā)生變化。這種結(jié)構(gòu)可作為傳感器用于＿_(dá)___＿_(dá)＿。ａ.靜態(tài)測(cè)量ｂ.動(dòng)態(tài)測(cè)量c．靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量d．既不能用于靜態(tài)測(cè)量,也不能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量

三、激光干涉?zhèn)鞲衅鞯淖饔檬菧y(cè)量長(zhǎng)度，其基本原理就是光的干涉原理,測(cè)量精度高、分辨力高。如圖所示是邁克爾遜雙光束干涉系統(tǒng)，圖中Ｓ是光源，B是分光鏡,M1是固定反射鏡，M２是可動(dòng)反射鏡,Ｐ是觀測(cè)屏處,試介紹其工作原理。(14分)

四.畫(huà)出測(cè)試系統(tǒng)的組成框圖,并說(shuō)明各組成部分的作用。（12分)

五.粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片，環(huán)境溫度變化會(huì)引起電阻的相對(duì)變化,產(chǎn)生虛假應(yīng)變,這種現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng)，簡(jiǎn)述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的因素。(12分）

六．如圖所示是電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖及其轉(zhuǎn)換電路，圖中1為玻璃盤(pán),2為鍍金層，3為金屬膜片，介紹其工作原理。（15分)

《傳感器與測(cè)試技術(shù)》參考答案

一、簡(jiǎn)答題(每小題5分,共２0分）1.傳感器：傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有擬定相應(yīng)關(guān)系的、便于精確解決和應(yīng)用的另一種量的測(cè)量裝置或系統(tǒng)。

２.靜特性:指?jìng)鞲衅髟谳斎肓康母鱾€(gè)值處在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸入關(guān)系,即當(dāng)輸入量是常量或變化極慢時(shí),輸出與輸入的關(guān)系。

3.超聲波的波型有幾種?是根據(jù)什么來(lái)分類(lèi)的？超聲波的波型有縱波、橫波、表面波（亦稱瑞利波）、蘭姆波。依據(jù)超聲場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與聲能量傳播方向之間的關(guān)系來(lái)分。

４.簡(jiǎn)述電容式傳感器的工作原理。兩平行極板組成的電容器，假如不考慮邊沿效應(yīng)，其電容量為式中:——極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，——極板的遮蓋面積；——極板間的距離。當(dāng)被測(cè)量的變化使式中的、或任一參數(shù)發(fā)生變化時(shí),電容量Ｃ也就隨之變化。

二、選擇題（每空３分，共27分)１．a(chǎn)；c2.d3.c4．c;d５.b6．d７．c

三、激光干涉?zhèn)鞲衅鞯淖饔檬菧y(cè)量長(zhǎng)度，其基本原理就是光的干涉原理,測(cè)量精度高、分辨力高。如圖所示是邁克爾遜雙光束干涉系統(tǒng)，圖中Ｓ是光源,B是分光鏡，Ｍ１是固定反射鏡，M２是可動(dòng)反射鏡，P是觀測(cè)屏處，試介紹其工作原理。（14分）答案要點(diǎn)：來(lái)自光源S的光經(jīng)半反半透分光鏡B后提成兩路，一路由固定反射鏡M1反射，另一路經(jīng)可動(dòng)反射鏡M２和B反射，在觀測(cè)屏P處相遇產(chǎn)生干涉。當(dāng)M2每移動(dòng)半個(gè)光波波長(zhǎng)時(shí)，干涉條紋亮暗變化一次,因此被測(cè)長(zhǎng)度為式中，ｘ—被測(cè)長(zhǎng)度;N—干涉條紋亮暗變化次數(shù);—真空中光波波長(zhǎng);n—空氣折射率。

四.畫(huà)出測(cè)試系統(tǒng)的組成框圖,并說(shuō)明各組成部分的作用。（12分)答案要點(diǎn)：傳感器作為測(cè)試系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié),將被測(cè)量轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號(hào),通常傳感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào);信號(hào)變換部分是對(duì)傳感器所送出的信號(hào)進(jìn)行加工,如信號(hào)的放大、濾波、補(bǔ)償、校正、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，通過(guò)解決使傳感器輸出的信號(hào)便于傳輸、顯示或記錄;顯示與記錄部分將所測(cè)信號(hào)變?yōu)楸阌谌藗兝斫獾男问?以供人們觀測(cè)和分析。

五．粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片,環(huán)境溫度變化會(huì)引起電阻的相對(duì)變化，產(chǎn)生虛假應(yīng)變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng),簡(jiǎn)述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的因素。（12分)答案要點(diǎn)：①環(huán)境溫度變化時(shí),由于敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)的存在，引起應(yīng)變片電阻相對(duì)變化;②環(huán)境溫度變化時(shí)，敏感柵材料和試件材料的膨脹系數(shù)不同，應(yīng)變片產(chǎn)生附加的拉長(zhǎng)（或壓縮),引起電阻的相對(duì)變化。

六.如圖所示是電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖及其轉(zhuǎn)換電路，圖中1為玻璃盤(pán),２為鍍金層，3為金屬膜片，介紹其工作原理。(１５分)答案要點(diǎn):電容式差壓傳感器由兩個(gè)玻璃圓盤(pán)和一個(gè)金屬膜片組成。兩玻璃圓盤(pán)上的凹面上各鍍以金作為電容傳感器的兩個(gè)固定電極，夾在兩凹圓盤(pán)中的膜片則為傳感器的可動(dòng)電極。當(dāng)兩邊壓力相等時(shí),膜片處