2017年华南理工大学考研专业课试题804传感器与检测技术.pdf

1、804 华南理工大学 2017 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 （试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：传感器与检测技术 适用专业：机械工程；仪器仪表工程（专硕） 共 3 页 第 1 页 一. 填空题(每空 1.5 分，共 30 分) 1. 各种传感器，由于原理、结构不同，使用环境、条件、目的不同，其技术指标也不可能相同，但是有些一般要求，却基本是共同的，这就是：_、_等。 2. 周期信号的强度以峰值、绝对均值、_和_来表述。 3. 常用的接触式测温仪器有膨胀式温度计、电阻温度计和_等。 4. 电感式传感器具有以下优点：结构简单可靠、_、输出阻抗小、_、

2、工作环境要求不高、分辨能力较高、稳定性好等；它的缺点是_，不宜用于快速动态测量。 5. 按信号变换特征可将传感器分为_、_。 6. 光电传感器的工作原理是基于物质的光电效应，目前所利用的光电效应大致有三类：第一类是利用光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应，这类器件有_等；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的_效应，这类器件有_等；第三类是利用在光线作用下使 物 体 内 部 产 生 一 定 方 向 电 动 势 的 _ 效 应 ， 这 类 器 件 有_等。 7. 某装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为_。 8. 带通滤波器可由_滤波器和_滤波器组成。 9. 可变磁阻式电感传感器

3、由铁心、_和_组成。 二. 简答题(6 小题，共 36 分) 1. 请简述磁电式速度计的工作原理。 （本小题 6 分） 第 2 页 2. 提高应变测量精确度的措施有哪些？（本小题 6 分） 3. 差动变压器式传感器的工作原理和特点是什么？（本小题 6 分） 4. 热敏电阻的工作原理是什么？其与金属电阻比较，具有哪些优缺点？（本小题 6分） 5. 静态测量与动态测量的区别是什么？（本小题 6 分） 6. 为什么压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量？（本小题 6 分） 三.计算分析题（4 小题, 共 44 分） 1. 石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为 5pc/g，电荷

4、放大器灵敏度为 50mV/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为 2v，试求机械的振动加速度（单位 g） 。 （本小题 10 分） 2. 用电阻应变片及双臂电桥测量悬臂梁的应变。其贴片及组桥方法如下图（a）所示。已知图（a）中，上、下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数2k 。应变值-310 10， 电桥供桥电压3iuV。 试分别求出图 （b） 、 （c） 组桥时的输出电压。（12 分） 第 3 页 3. 要非接触测量一旋转机械轴的径向位移，试选择一传感器用于实时检测，画出原理图。 （12 分） 4. 二阶系统的阻尼比0.2，求nww时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于 10%，

5、应取多大阻尼比？（10 分） 四. 设计题（2 小题，共 40 分） 1. 设计一个大型桥梁结构振动在线检测系统，画出完整原理图，并说明其工作原理。 （20 分） 2. 锅炉是发电、化工、炼油等工业生产中必不可少的动力设备。对燃烧过程的研究发现，燃烧过程中污染物产生是不可避免的，但是产生污染物的量是可以控制的。当燃料处于最佳燃烧状态时，燃料热转换效率最高，此时能量消耗最少，污染物排放量最少。因此，监测烟道气体浓度，控制燃烧效率，对提高锅炉热效率、降低能源消耗、保护环境，具有重要意义。试设计一个锅炉燃烧质量监测系统，具体要求如下： （1）针对锅炉燃烧过程的特点，选择合适的传感器，并说明提高所选传感器测量精度的具体措施； （10 分） （2）监测系统要求具有远程监控和分级管理功能，画出监测系统框架，简述各部分作用。 （10 分）