武汉大学2007 —2008 学年度第1 学期《传感器原理及

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1、武汉大学2007—2008学年度第1学期《传感器原理及应用》试卷（A）电子信息学院专业班学号姓名分数一、填空（每题1.5分，共30分）1、传感器静态特性指标主要有、、、等。而其动态特性指标主要有和两部分。2传感器产生滞回误差的原因是_________________、____________________。3、金属应变片工作原理是，半导体应变片工作原理是。二者应变灵敏度系数主要区别是、、。4、应变式传感器产生温度误差的原因为和。通常采用的温度补偿方法有、、等。5、金属应变传感器的蠕变是___________

2、__，减小蠕变的方法是___________________。6、电容式传感器分布电容的存在对测量的危害性是：、。通常采用消除和减小分布电容的方法有、、等。7、电容传感器的边缘效应是指__________________________、其影响______________、_______________、____________________。8、差动电感及差动变压器的输出随时间为特性，因而测量位移存在____________识别问题，解决此问题的方法是采用电路。9、提高差动变压器输出信号电压的措施有：、、

3、等。10、差动变压器零点残余电压产生的原因是：、、等，消除和减小的方法有：、、等。11、莫尔条纹的宽度BH由和决定。12、电涡流传感器应用方式可分为两大类：即按不同可分为和，它主要用于检测、、等参数。13、石英压电元件的纵向压电效应是方向的作用力，在电极面上产生电荷；而横向压电效应是方向的作用力在电极面上产生电荷。14、压电式传感器对测量信号无响应，测量频带下限取决于。15、压电元件测量电路采用前置放大器的目的是：、。目前经常应用的前置放大器有和两种。16、电荷放大器的作用是_________________

4、_。17、热电偶的工作原理是效应，热电势包括和两种。、热电偶热电势不为零的必要条件是。18、热敏电阻用于测温元件时，其工作电流要求为，应该工作在伏安曲线的_区域，原因是。19、热电偶补偿导线的作用是，对选择补偿导线的要求是。20、采用差动测量电路可改善____________________、_______________________。二、下图是一个悬臂梁称重传感器已知截面尺寸为h=30mm,b=20mm，承重力点到底座边沿的长度为l=100mm,在梁的根部上下端面布置有两只金属应变片，其灵敏度系数为2，

5、金属材料的许26Fl用应力[]=2000kg/cm,悬臂梁根部的应力为。①、试求最大称重量G，②接成双臂电2bh桥，画出测量桥路，设电桥电源电压U=6V，并求最大荷重时的桥路开路输出电压。(弹性模量72E=2*10N/cmg=9.8N/Kg)（本题15分）2三、下图为变气隙电感位移传感器，已知铁芯和衔铁的截面积为S=4*4mm，铁芯和衔铁的磁阻可忽略，气隙lδ=0.8mm,衔铁最大位移为Δlδ=+0.08mm，线圈的匝数为N=2500匝，导线直径-6d=0.06mm,电阻率ρ=1.75*10Ωm。当激励

6、电源频率f=4000Hz时，忽略漏磁和铁损。请计算：1、线圈的电感值；2、电感的最大变化量；23、当线圈的外断面积为11×11mm时的线圈直流电阻；4、线圈的品质因数；-7(μ0=4×10H/m,)（本题20分）图2-122四、一石英晶体压电元件为X切型，其d11=2.3*10C/N,εr=4.5,截面积S=5cm,厚度t=0.5cm。试求：（1）纵向受压力FX=9.8N时压电晶片两电极间输出的电压是多少？（2）若此元件与高阻抗运放间连接电缆的电容CC=4pF,求该元件的输出电压是多少？（本题15分）五、图

7、示为油量表中的电容传感器简图，其中1，2为电容传感器元件的同心圆筒，（电极），3为箱体。已知：R2=15㎜，R1=12㎜，油箱高度H=2m,汽油的介电常数为2.1,①求：同心r圆套筒电容传感器C与液位h的关系。②、左图为对应的测量电路，求调零电容C0的值和直流电流表的指示电流I与液位h的关系。其中Ce为交流旁路电容，E2=-E1=5V，方波周期T为0.1ms。（本题10分）六、当某热电偶高温接点为800℃，低温接点为20℃，试计算在热电偶上产生的热电势。假设该热电偶的热电势E800=30.30mV,E20

8、=1.05mV（本题10分）