2008试卷A及答案_现代检测技术

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1、成绩西安交通大学考试题课程现代检测技术学院电信学院考试日期2008年11月28日专业班号√姓名学号期中期末一、名词解释（每题2分，共10分）1.测试系统的灵敏度2.压电效应3.热电偶冷端补偿4.电阻应变效应5.虚拟仪器二、填空（每空1分，共30分）1.一阶系统的时间常数τ表征系统的特性，一阶系统的截止频率表示为；二阶系统的动态参数是阻尼比ζ和，通常ζ=时，响应速度快，动态误差小，系统的输出能够以较快的速度达到给定的误差范围。2.线性度是指，也称非线性误差，常用的直线拟合方法有理论拟合、和等。3.常用的应变片

2、有与两大类，其中灵敏度较高的是，线性度较好的是。4.为了加强居民小区的安全，可以在小区围墙上加装传感器进行昼夜监控。5.可以进行转速测量的传感器包括、和；可以进行金属工件厚度测量的传感器包括、共4页第1页和。6.在图像测量中，为了确定工件的角点，常采用方法，它的原理是。7.光电管、光电倍增管是利用效应工作的，光电池是利用效应工作的，光敏电阻是利用效应工作的。8.极距变化型的电容式传感器常采用差动结构，目的是以及。9.为利用电桥的和差特性，提高系统的灵敏度，应使桥臂上电阻应变极性相同，桥臂上电阻应变极性相反。

3、10.GPS卫星导航系统由3部分组成，分别是、和。三、简答（每题5分，共25分）1.基本型现代检测系统包括哪些环节？2.什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？3.请从CCD的原理解释图像亮度与曝光时间的关系。4.如果对1mm左右的微位移量进行检测，请问可以选用什么传感器？列举2种方案，并解释其工作原理。5.探底雷达可以完成哪些检测任务？在对混凝土构件进行探测时与超声波传感器有何异同？四、计算题（共20分）1.有一悬臂梁，在其中部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如题图1所示。1）请给出由这四个

4、电阻构成全桥电路的示意图。（3分）2）若该梁悬臂端受一向下力，长，宽，厚，，，应变片灵敏度系数，应变片空载电阻；第2页西安交通大学考试题试求此时这四个应变片的电阻值（注：）。（3分）3）若电源电压Ui=3V，求测量电桥的非平衡输出电压U0。（2分）图12.用加速度计和电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度为7pC/g，电荷放大器的灵敏度为100mV/pC，试确定输入3g加速度时系统的输出电压。（3分）3.某磁电式传感器可作为二阶系统处理，已知系统的阻尼比为0.65，固有频率为200Hz，当要求测量幅值误差在1

5、0%以内，请问该系统可以测量的信号频率范围是多少？（5分）4.表1为E型热电偶的分度表，测量电路如图2所示，数字电压表的读数为1.54mV，热电偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx是多少，给出计算过程。（4分）表1E型热电偶分度表（分度号：E，单位：mV）温度（℃）热电动势（mV）012345678900.0000.0590.1180.1760.2350.2950.3540.4130.4720.532100.5910.6510.7110.7700.8300.8900.9501.0111.0711.13

6、1201.1921.2521.3131.3731.4341.4951.5561.6171.6781.739301.8011.8621.9241.9852.0472.1092.1712.2332.2952.357402.4192.4822.5442.0572.6692.7322.7952.8582.9212.984图2第3页五、综合分析（15分）在电子秤实验中，砝码质量与直流全桥电路的输出电压如表2所示，假设数据中不含系统误差与粗大误差，输入量满量程为200g，试分析该系统的下列静态特性：零位、输出满量程、线

7、性度、灵敏度、重复性误差。表2：电子秤实验数据电压（V）砝码（g）20406080100120140160180200第1组0.0210.0390.0580.0790.0970.1170.1370.1570.1770.197第2组0.0190.0390.0590.0790.0990.1190.1390.1590.1790.199第3组0.0340.0520.0710.0900.1080.1260.1450.1630.1820.200注：直线拟合用端点连线拟合法。第4页一、名词解释（每题2分，共10分）1.测

8、试系统的灵敏度——传感器输出变化量与输入变化量之比2.压电效应——某些材料（如石英）当沿着一定方向施加力变形，由于材料分子不具备中心对称性，其内部产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，重新恢复到不带电状态，此现象称为正压电效应。逆压电效应是指当压电材料沿一定方向受到电场作用时，相应的在一定的晶轴方向将产生机械变形或机械应力，又称电致伸缩效应。3.热电偶冷端补偿——热电偶回路的热电势是