2015年中国计量大学考研专业课试题803.pdf

1、传感器技术 1试卷第1页共 5 页一、填空（每空一、填空（每空 1 分，共分，共 1 30=30 分）分） 1、传感器的标定是，根据输入量的不同，分为和两种。 2、半导体应变片的工作原理是基于效应，受外力作用后，电阻的变化主要由变化引起的。 3、按传感器构成原理，传感器可分为结构型与物性型两大类，结构型传感器是基于构成的，物性型传感器是基于构成的。压电传感器是上述两类中的型传感器。 4、电感传感器的零点残余电压过大，会使传感器下降， 增大，造成零点残余电压的原因是。 5、 电容传感器在结构上增设等位环是为减小引起的误差， 采用“驱动电缆”技术是为减小引起的误差。 6、 霍尔元件灵敏度系数 kH

2、与和有关。 霍尔元件的零位误差包括和。 7、计量光栅测量时按光线走向可以分为和两类。 8、热电偶的接触电动势主要与和有关。 9、谐振式传感器是直接将被测量转换为的装置。机械式谐振传感器是利用振子的和变化进行测量的。 10、电阻型气敏器件按结构，可以分为、和 三种。 11、传感器的分辨力是，分辨率是，阈值是。 二、选择题（每题二、选择题（每题 2 分，共分，共 2 10=20 分）分） 1、为提高电阻应变片测量动态应变的最高工作频率，可以。 A. 增加应变片基长 B. 减小应变片基长 C. 增加电阻应变片初始电阻 D. 采用差动结构 2、对互感式电感传感器而言，要使非线性误差减小，应该使两个副线

3、圈。 传感器技术 1试卷第2页共 5 页A. 正向串联 B. 反向串联 C. 正向并联 D. 反向并联 3、电容传感器的转换电路电源采用直流电源的是。 A. 二极管双 T 形电路 B. 差动脉冲调宽电路 C. 运算放大器式电路 D. 调频电路 4、磁电感应式传感器和压电传感器都可用于振动测量，一般要求振动频率磁电感应式传感器固有频率，压电传感器固有频率。 A. 高于，高于 B. 高于，低于 C. 低于，高于 D. 低于，低于 5、光子的能量大小与光的有关。 A波长 B光速 C光强 D相位 6、在下列传感器中，属于有源传感器的是传感器。 A容栅式 B电感式 C磁栅式 D感应同步器 7、当光电管的

4、阳极和阴极之间所加电压一定时，照射在光电阴极上光通量与光电流之间的关系称为光电管的。 A. 伏安特性 B. 光电特性 C. 光谱特性 D. 频率特性 8、热电偶冷端补偿可采用的补偿方法有。 A. 电位补偿法 B. 差动放大法 C. 相敏检波电路 D. 采用恒流源供电 9. 光源是光电传感器重要组成部分，卤钨灯属于。 A. 热辐射光源 B. 气体放电光源 C. 电致发光光源 D. 激光光源 10、压电传感器前置放大器采用电荷放大器，为降低测量频率下限，可采取方法。 A. 增加系统固有频率 B. 减小电路时间常数 C. 增加反馈电容 D. 增加反馈电导 三、三、1、点连2、厚度3、C 是型电4、度

5、误5、 简答题（简答题（非线性误差连线平移拟低频透射涡度工作原理电容传感器是固定电容电容传感器说明引起电误差。 说明图示光传感器每题每题 6 分，分，差大小与拟拟合确定拟合涡流传感器理。 器的运算放容，计算输出器的非线性。电阻应变片光电池的工器技术 1试共共 6 5=3拟合直线位置合直线的方器基于什么效放大器式电路出电压 U0， 温度误差的工作原理。 试卷第3页共0 分）分） 置有关，说方法。 效应测量的路如图所示并说明该的原因，可5 页说明最小二乘的，作图说明示，Cx是传该电路如何克 可采用哪些方乘拟合与端明测量金属传感器电容，克服变极距方法补偿温端属距温传感器技术 1试卷第4页共 5 页四

6、、综合题（共四、综合题（共 70 分）分） 1、 （15 分）某压力测量系统，动态微分方程为 30dy/dt+3y=0.15x，x 为输入压力（Pa） ，y 为输出电压（V） 。 （1）当输入恒定压力为 0.05Pa，求输出电压和静态灵敏度； （2）当输入压力为一阶跃信号，幅值为 0.05Pa，请画出输出电压响应示意曲线， 计算输出电压达到稳态值95%所需要的响应时间； （3）当输入压力为一周期信号，x=2sin(2t)，求输出电压数学表达式。 2、 （10 分）电容传感器在实际测量中并非一纯电容，画出电容传感器完整等效电路图及高频和低频时简化等效电路图，说明电路中元器件来源。 3、 （15

7、分）压电传感器电压放大器等效电路如图所示，设压电元件受到交变力 Fmsint 作用，所用压电元件材料为压电陶瓷，压电系数为 d33。 （1）求放大器输入端电压 Ui 的幅值及与输入作用力的相位差。 （2）分析作用力为静态、低频及高频时放大器输入端电压 Ui 的幅值特性。 传感器技术 1试卷第5页共 5 页 4、（15 分） 如图所示变气隙型电感传感器， 衔铁断面积 S=44mm2，初始位置气隙 =0.6mm，激励线圈匝数 N=2000 匝，真空磁导率0=410-7H/m，忽略铁心磁阻。若测量位移量远小于气隙，传感器近似线性特性。 （1）求线圈初始电感值及传感器结构灵敏度； （2）当衔铁位移 x = - 0.04+0.04mm，求电感的变化范围及最大非线性误差； （3）若要减小上述非线性误差，可采取什么措施。 5、 （15 分）测量微小位移可用哪些传感器，取其中一种传感器说明其测量原理、转换电路，简要分析误差来源。 【完】