《传感器技术》考卷.doc

《《传感器技术》考卷.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、西南交通大学2005-2006学年《传感器技术》考卷（A卷）理学院2005.12姓名班级学号成绩一、填空题（25分，每空0.5分）1、按能量角度分析，典型的传感器构成方法有三种，即、以及，前两者属于能量，后者是能量。2、将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是（金属材料）或（半导体材料）。3、光纤传感器由、和三部分组成，光纤传感器一般分为两大类，即光纤传感器，也称为光纤传感器，另一类是光纤传感器，也称为光纤传感器，前者多使用光纤，而后者只能用光纤。4、实际使用中的传感器，其特性要受到环境变化的影响，为消除环境干

2、扰的影响，广泛采用的线路补偿法包括补偿型、补偿型、补偿型。5、电感式传感器也称为传感器，它是利用原理将被测物理量转换成线圈和的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。6、容栅传感器实际上是多个式型电容传感器的并联，它具有效应，测量精度很高。7、热电偶传感器的工作基础是，其产生的热电势包括电势和电势两部分。热电偶的定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；定律为制定分度表奠定了理论基础；根据定律，可允许采用任意的焊接方式来焊接热电偶。8、用于制作压电传感器的常用压电材料是和。9、在磁敏式传感器中，传感器和传感器属于体型磁

3、敏传感器，和属于结型磁敏传感器。10、为克服电容式传感器的边缘效应，可采用方法和结构。为消灭寄生电容的影响可采用、以及采用方法。11、基于外光电效应的器件有和；基于内光电效应的器件有、、和等。二、简述题（每小题5分，共30分）1、简述非线性误差的定义。2、举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。3、简述压电陶瓷的压电机理。4、简述应变计横向效应的产生原因、横向效应系数的定义及减小横向效应的方法。1、给出热电偶传感器冷端电桥补偿法的结构，并说明其原理。2、分析霍尔传感器产生不等位电势的原因及其补偿方法。三、如图所示的纯弯试件，如何利用全桥测量提高灵敏度并实

4、现温度补偿，画出布片图和电桥连接图，推导输出公式。（本题8分）F四、压电式加速度传感器的结构如图所示，假设重块组件的质量为m，压电元件的压电系数为d，传感器壳体内的等效阻尼系数为c。（本题10分）要求：（1）分别给出输出电荷q及输出电压U与加速度a之间的关系；（2）画出此加速度传感器的等效模型；（3）推导传感器的微分方程，并说明它是几阶环节的传感器。五、用超声波传感器设计的流速计如下图所示，为管道直径，超声波与流体流动方向的夹角为，为流体的流速。假设超声波在流体中的传播速度为，和为超声波发生器，和为超声波接收器。分析该流速计是如何利用差动技术消除环境温度变

5、化对测量的影响的（超声波在介质中的传播速度是温度的函数）。（本题9分）要求：（1）说明差动技术的三个技术环节。（2）推导流速公式。六、画出用线阵CCD传感器测量较大物体尺寸的原理图，并推导出物体尺寸的表达式。（本题8分）七、热电阻传感器设计一个电热水器，当热水器内的水温低于90℃时，控制热水器的电源接通，给水加热，同时红色指示灯亮，表示正在给水加热；当热水器内的水温达到95℃时，控制电路自动切断热水器的电源，停止给水加热，处于保温状态，此时绿色指示灯亮，表示可饮用。（本题10分）实验仪器及材料：①热电阻传感器；②XMT-122数字指示调节仪；③电炉及水壶；

6、④稳压电源（DH1718-4）；⑤继电器（控制电压为DC5V）；⑥电源线及导线。说明：（1）XMT-122数字指示调节仪的前面板如图，“H”键和“L”键分别用于调节“上限温度”和“下限温度”。（2）XMT-122数字指示调节仪的后面板中，A、B、C端子接热电阻传感器的输出，电源采用220V（50Hz）的交流电。上（下）限电接点1、2、3的状态说明：①当热电阻实测温度低于“上（下）限温度”时，上（下）限电接点端子1、2开路，处于“断”状态，而端子1、3短路，处于“通”状态。②当热电阻实测温度高于“上（下）限温度”时，上（下）限电接点端子1、2短路，处于“通”

7、状态，而端子1、3开路，处于“断”状态。要求：（1）画出系统电路连接图，并说明其工作原理。（2）给出热电阻三线制测量电路及工作原理，说明它是如何减小引线电阻对测量的影响的？