《传感与检测技术》.doc

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1、一、填空题（每空1分，共20分）1．涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将___增大_____。2．采用差动型结构传感器，可以提高其灵敏度和线性度。3．在实际应用中，一般采用多次校正方法消除系统误差，采用多次测量方法减少随机误差。4．传感器通常由敏感元件、转化元件、信号转化电路三个部分组成。5．硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个大面积PN结而成。6．压电传感器不能测量静态物理量，其测量电路中的前置放大器的作用是将传感器的高阻抗输出变成低阻抗输出和放大传感器输出的微弱信号。7．热电偶回路电动势不为零的必要且充分的条件

2、是热电偶两电极材料不相同和热电偶两电极温度不相同。8．二阶传感器的动态特性指标有固有频率、共振频率、和阻尼系数。9．智能传感器是一种带微处理器的传感器，它兼有自校零、自标定和自校正功能。二、单项或多项选择题（每小题2分，共10分，错选少选均无分）单项或多项选择题（，每小题3分，共18分）1、下列传感器可实现非接触式测量的有（B,,D）。A．热电偶B．霍尔传感器C．差动变压器D．电涡流传感器2．下列叙述正确的有（A,C）。A．与热电阻相比，热电偶用于较高温度的测量B．热电阻测温需要冷端温度补偿C．热电偶测温需要冷端温度补偿D．热电阻接入电桥的方

3、法常用三线法3．仪表的精度等级是指仪表的（D）A．绝对误差B．最大误差C．相对误差D．最大引用误差4．金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的(C)变化产生的。A.尺寸B.电阻率C.形状D.材质5.光敏元件中(B)是直接输出电压的。A.光敏电阻B.光电池C.光敏晶体管D.光导纤维三、简答题（每小题5分，共25分）1、写出霍尔元件输出电压的表达式，说明霍尔效应的物理本质是什么？用霍尔元件可测量那些物理量？表达式：U=KIB物理本质：电荷在磁场中受到洛伦兹力，产生偏转，正电荷和负电荷分别偏向导体的两边，产生电势差。可测的物理量：电流，磁场，

4、位移，压力等2、为什么差动变气隙型电感传感器的测量电路常采用相敏整流器？因为采用相敏整流器即能反映位移大小，特别是零位附近小位移的大小，还能反映位移的极性。3、简述传光型光纤式传感器和传感型光纤式传感器的特点。传感型光纤式传感器：可以利用外界物理因素改变光纤中光的强度，相位，偏振态或波长，从而对外界因素进行测量和数据传输。传光型光纤式传感器：其光纤只是作为传光的媒介，还需加上其他敏感元件才能组成传感器。4、测试系统中引起干扰的主要因素有哪些？仪器误差，环境误差，读数误差及由于调整不良，违反操作规程所引起的误差等5、信号调理电路的主要功能是什么

5、？信号调理电路：将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。四、计算题（15分）一变极距型平板电容传感器，，若要求测量线性度为0.1%。求：允许极距测量最大变化量是多少？五．分析题（每小题2分，共10分）请以下列器件选择最基于其原理的典型应用，要求一一对应。1应变片2测温2热电偶5测较弱磁场强度3压电式传感器3测动态压力的大小4涡流传感器1测形变大小5霍尔传感器4金属探伤六、综合应用题（每小题10分，共20分）1.下图是等截面梁应变式力传感器，力F作用在自由端，在距固定端较近，距载荷点为的上、下表面，顺着的方向分别贴上R1

6、、R2、R3、R4电阻应变片。要求：（1）如果电阻应变片的批号相同，试画出应变片全桥测量电路及信号调理电路。（5分），（2）写出电桥输出电压和灵敏度的表达式。（5分）2.试选择一种传感器，设计测量一转轴转速的原理方案，要求画出方案框图，并作简要说明；选择的传感器：脉冲式光电传感器首先该传感器有两种两种状态：导通（有光照时）和不导通（无光照时）。方案：首先在转轴的每个齿轮上相间的涂上黑白的标志，然后再通过一光源透过一半透明膜把光打在齿轮上，如果刚好打在齿轮涂有白的标志的齿牙上时，光可以透过半透明膜把光打在脉冲式光电传感器上。因为齿轮的转速在特定

7、的一段时间内是恒定的，所以在这段特定的时间内可以通过脉冲式光电传感器得到N个光电脉冲。通过计算出齿轮一圈中黑白齿牙的个数并且结合N个脉冲数以及时间就可以计算出转轴的转速。