2020年中国计量大学考研专业课试题822.pdf

1、传感器技术 2试卷 第1页 共 5 页 一一一一、物理概念或名词解释物理概念或名词解释物理概念或名词解释物理概念或名词解释（每题每题每题每题 3 分分分分，共共共共 3 10=30 分分分分） 1. 光纤的数值孔径 2. 霍尔效应 3. 传感器的频率特性 4. 电容式传感器的寄生电容 5. 分辨力 6. 零点残余电压 7. 热电效应 8. 压磁效应 9. 光生伏特效应 10. 压电晶体的居里点 二二二二、填空题填空题填空题填空题（每空每空每空每空 0.5 分分分分，共共共共 0.5 40=20 分分分分） 1.传感器一般由 、 、 三部分组成，按能量转换方式，可分为 型和 型两大类。 2.电感

2、式传感器按构成原理可分为 、 和 。其转换电路有 、 、 。在自感式传感器的转换电路中， 用的较多。 3.莫尔条纹有 、 、 三个重要特性，长光栅有 和 两种莫尔条纹。光栅传感器一般由 、 、 和 组成。 4.磁电式传感器按工作原理可以分为 式和 式两类，它们只适用用于 测量，直接测量的量是物体的 或 。若要测量位移或加速度，则要在测量电路中接入 或 。 5.晶体的物理特性与方向有关。石英晶体有三条晶轴，分别传感器技术 2试卷 第2页 共 5 页 是 、 和 ，在其中一个方向是没有压电效应的。压电传感器的压电元件可以等效为一个 或 。前置放大器的作用是 和 。 6电容式传感器可分为 、 和 三

3、种形式，其中， 和 的静态灵敏度为常数。 三三三三、选择题选择题选择题选择题（每题每题每题每题 2 分分分分，共共共共 2 10=20 分分分分） 1. 光电倍增管的工作原理是（ ） 。 A. 热电效应 B. 外光电效应 C. 内光电效应 D趋肤效应 2. 直流电桥的平衡条件可以概括为（ ） 。 A对臂阻抗之积相等 B对臂阻抗之比相等 C相邻臂阻抗之积相等 D相邻臂阻抗之和相等 3. 裂相光栅四个部分的透射光的相位依次相差（ ） 。 A. B. 2 C. 12 D. 14 4. 下列传感器中不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是( )。 A应变式传感器 B化学型传感器 C压电式传感器 D热

4、电式传感器 5. 锆钛酸铅系压电陶瓷的代号为（ ） 。 A.PSD B.CCD C. PZT D. PMT 6. 为了提高磁电式加速度传感器的频响范围，一般通过（ ）来实现。 A减小弹簧片的刚度 B. 减小磁铁的质量 C. 减小系统的阻尼力 D. 提高磁感应强度 传感器技术 2试卷 第3页 共 5 页 7. 差动电容传感器采用脉冲调宽电路作测量电路时，其输出电压正比于（ ） 。 AC1- C 2 B. (C 1-C2)/( C 1+ C 2) C. (C 1+ C 2)/( C 1- C 2) D. C 1/ C 1+C 2/ C 2 8. 挑担剪切式压电加速度传感器能有效地减少（ ）的影响。

5、 A.热电效应 B. 逆压电效应 C.霍尔效应 D. 热释电效应 9. 热电阻传感器的测量引线采用3线制是为了（ ） 。 A消除引线电阻的影响 B消除接触电动势的影响 C减少绝缘电阻的影响 D减少寄生电动势的影响 10. 在运算放大器放大倍数很大时， 压电传感器输入电路中的电荷放大器的输出电压与( )成正比。 A放大倍数 B反馈电容 C电缆电容 D输入电荷 四四四四、 （10 分分分分）将一灵敏度为0.08mV/的热电偶与电压表相连接，电压表接线端是50，若电位计上读数是60mV，热电偶的热端温度是多少？（6分）为什么在实际应用中要对热电偶进行温度补偿？（4分） 五五五五、 （、 （、 （、

6、（15 分分分分）一标称电阻值为 120 的合金应变片，其灵敏系数K2，弹性模量E21011N/m2，粘接在钢制工件上。钢和合金的线膨胀系数分别为 16 10-6、 12 10-6。合金的电阻温度系数为20 10-6 /C 。问： 1）当所受应力为 40MN/ m2时，计算应变片的电阻变化量。 （6分） 传感器技术 2试卷 第4页 共 5 页 2）计算当温度变化为 20C 时所引起的应变片的电阻变化量。（6分） 3）以上计算结果说明什么问题？（3分） 六六六六、 （15151515 分分分分）已知一光栅的光栅常数为 0.02mm，主光栅与指示光栅之间的夹角为=0.01rad。问： 1）光栅的栅

7、线密度是多少？（3 分） 2）所得到的莫尔条纹的间距是多少？（6 分） 3）如用 4 个光敏二极管接收莫尔条纹信号，光敏二极管的响应时间为 10-6s，则光栅所允许的运动速度最大为多少？（6 分） 七七七七、 （15 分分分分）根据图1所示应用于差动电容式传感器测量电路的二极管双T形交流电桥，简述其工作原理。 图 1 二极管双 T 形交流电桥 八八八八、 （、 （、 （、 （15 分分分分） 一传感器的幅频特性为20220)2()(1 1)(+=k。要求测量传感器技术 2试卷 第5页 共 5 页 的信号频率上限为8kHz时，最大振幅误差不超过3%。若传感器阻尼系数5 . 0=，问传感器的固有频率0f 应为多大合适？ 九九九九、 （、 （、 （、 （10 分分分分） 试设计一个用于汽车倒车时障碍物检测的传感器系统，要求：1）说明其工作原理；2）画出其结构原理图；3）讨论提高其测量准确度的途径。 【完】