2018年中国计量学院考研专业课试题822传感器技术2.doc

1、一、名词解释（每题3分，共30分）1. 热电阻传感器2. 磁致伸缩效应3. 涡流效应4. 传感器的迟滞5. 压阻效应6. 光生伏特效应7. 电容的边缘效应8. 气敏传感器9. 不等位电势10. 光电耦合器件二、填空题（每空0.5分，共20分）1.将两种不同的导体或半导体两端相接组成闭合回路，当两接点的温度不同时，则在回路中产生          ，并形成          。这种现象称塞贝克效应，即热电效应。实验指出，当组成热电偶的材料A、B为均质材料时，回路电动势只与    

2、;         有关，与             有关，而与热电偶的           和           无关。这样我们就可以将热电偶做成        传感器，也可以做成测量与之有关的其他物理量的传感器。热电偶回路产生的热电动势由           和      

3、     两部分组成。2. 感应同步器是利用两个            的互感随      不同而变化的原理组成的，可用来测量        或        ，对应的感应同步器分别称为            和            。感应同步器的信号处理方式分为   &nbs

4、p;    和            两大类。3. 光电式传感器的工作原理，是首先把被测量的变化转换成       的变化，然后通过         变换成         。光电式传感器一般由          、            和        

5、   三部分组成。被测量作用于         或         ，从而将被测信息调制到光波上，使光波的          、          、            或            等发生改变。4. 振动频率超过       &nb

6、sp; 的机械波称为超声波。当超声波由一种介质入射到另一种介质时，由于在两种介质中超声波的        不同，在介质界面上会产生          、          和          等现象。按发声原理，超声波探头可分为          、            、   &nb

7、sp;        等，其中以               最为常用。按入射波束方向，超声波探头可以分为两类：           和          。三、单选题（每题2分，共20分）1互感式位移可以将被测位移量的变化转换成互感系数的变化，又称为(   ) 式位移传感。 A自感        B变压器     &

8、nbsp;C平衡        D直线2属于传感器动态特性指标的是（   ）。 A重复性      B漂移        C灵敏度      D固有频率3压电式传感器属于高内阻传感器，因此要求前置放大器的输入阻抗(   )。 A很高        B很低        C较低        D较高4变间隙式电容传感器测

9、量位移量时，传感器的灵敏度随（  ）而增大。 A电流的增大  B间隙的增大  C间隙的减小  D电压的增大5. 数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法中不正确的是（   ）。A数值孔径反映了光纤的集光能力    B光纤的数值孔径与其几何尺寸有关C数值孔径越大，光纤与光源的耦合越容易D数值孔径越大，光信号的畸变也越大6. 光电管和光电倍增管的特性主要取决于（   ）。A阴极材料                    

10、;   B阳极材料C纯金属阴极材料                 D玻璃壳材料7. 下列光电器件中，基于光电导效应工作的是（    ）。A光电管                         B光电池C光电倍增管                     D光敏电阻8

11、. 金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要是由 (     )决定的。A. 贴片位置的温度变化             B. 电阻丝几何尺寸的变化 C电阻丝材料的电阻率变化         D. 外接导线的变化9用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（  ）。A. 接线方便                        B

12、. 减小电桥中其他电阻对热电阻的影响C. 减小引线电阻变化产生的测量误差D. 减小电桥中电源对热电阻的影响10电容传感器做成差动结构，是为了减少其（     ）。A. 非线性     B. 迟滞     C. 响应时间    D. 寄生电动势四、（15分）已知电阻应变片的阻值为120，灵敏系数，沿纵向粘贴于直径为的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量，.1. 弹性元件在传感器中的作用是什么？（3分）2. 常见的弹性元件有哪些？（4分）3. 求钢柱受拉力作用时应变片电阻的变化量和相对变化量；（5分）4. 如果应变片沿钢柱圆周

13、方向粘贴，问受同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少？（3分）五、（10分） 二极管双T形交流电桥是电容式传感器的一种典型测量电路。试说明如图1所示的二极管双T形交流电桥的工作原理。其中，e是高频电源，它提供了幅值为U的对称方波，VD1、VD2为特性完全相同的两只二极管，固定电阻， 为负载电阻。、为传感器的两个差动电容。当传感器没有输入时，。图1  二极管双T形交流电桥六、（15分） 某石英压电元件x轴向切片d11=2.3110-12C/N，相对介电常数r=4.5，真空介电常数0=8.85410-12F/m，截面积S=8 cm2，厚度h=0.6 cm，受到的纵向压力Fx=12N。

14、1. 压电式传感器中前置放大器的主要作用是什么？（3分）2. 试求压电元件的表面电荷量和输出电压；（6分）3. 将两片完全相同的石英晶片的不同极性端粘接在一起，在同样力作用下，试求传感器输出的电荷量和总电容。（6分）七、（15分） 1. 叙述中间温度定律的内容。（5分）2. 当一热电偶的冷端不在0时。采用自动电子电桥可以实现冷端温度的自动补偿，电桥由电阻、和组成，其中、一般为锰铜丝绕制成的固定电阻（温度系数很小），是铜丝绕制成的热电阻（温度系数很大），根据图2的补偿电路，说明工作过程。（10分）      图2冷端补偿电路8、 （15分）1. 以N型半导瓷为例说明气敏传感器的工作原理。(10分)2. 有人说只要饮酒不多可以放心驾车，交警查不出，可行吗？从气体浓度与传感器电阻变化率的关系加以说明。（5分）九、（10分）举一例测量钢棒扭矩的传感器，画出其结构原理图（3分），说明其工作原理（3分），说明有哪些因素会影响测量结果（2分），以及如何提高其测量准确度（2分）。【完】传感器技术2试卷     第5 页  共5页