傳感器原理與應(yīng)用試題及答案
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傳感器原理與應(yīng)用試題及答案
一 填空(在下列括號(hào)中填入實(shí)適當(dāng)?shù)脑~匯，使其原理成立 5分)
1.用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的電荷與作用在晶面上的壓強(qiáng)成正比，而與晶片幾何尺寸和面積無關(guān)。
2.把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，其次級(jí)繞組都用同名端反向形式連接，所以又叫差動(dòng)變壓器式傳感器。
3.閉磁路變隙式電感傳感器工作時(shí)，銜鐵與被測(cè)物體連接。當(dāng)被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，引起磁路中氣隙尺寸發(fā)生相對(duì)變化，從而導(dǎo)致圈磁阻的變化。
4.電阻應(yīng)變片是將被測(cè)試件上的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的傳感元件。
5.影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏系數(shù)K。的主要因素是導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每填一個(gè)空，2.5分，意思相近2分。
二選擇題(在選擇中挑選合適的答案，使其題意完善每題4分)
1.電阻應(yīng)變片的`線路溫度補(bǔ)償方法有( A.B.D )。
A.差動(dòng)電橋補(bǔ)償法
B.補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法
C.補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法
D.恒流源溫度補(bǔ)償電路法
2.電阻應(yīng)變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是(B)。
A. 60Ω B.120Ω C.200Ω D.350Ω
3.通常用應(yīng)變式傳感器測(cè)量(BCD)。
A.溫度 B.速度 C.加速度 D.壓力
4.當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的(B,D)。
A.靈敏度增加 B.靈敏度減小
C.非統(tǒng)性誤差增加 D.非線性誤差減小
5.在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于(BD)。
A.外光電效應(yīng) B.內(nèi)光電效應(yīng)
C.光電發(fā)射 D.光導(dǎo)效應(yīng)
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： 3\4\5題回答對(duì)一個(gè)2分，1題(A.B.D)回答對(duì)一個(gè)2分，兩個(gè)3分，2題(B)不對(duì)沒有得分。
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三、回答下列問題(每題5分，答出原理3分，說明2分)
1.什么1/2橋能提高靈敏度，減小非線性;利用橋路中相鄰臂電阻變化相反，對(duì)鄰臂電阻變化相同的特點(diǎn)，將兩個(gè)工作應(yīng)變片接入電橋的相鄰臂，并使它們一個(gè)受拉，另一個(gè)受壓，如圖所示，稱為半橋差動(dòng)電橋，半橋差動(dòng)電橋電路的輸出電壓為
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：
說明出劃線部分的重點(diǎn)意思得1.5分，回答完整2分
寫出平衡條件：1分
設(shè)平衡時(shí)R1=R2=R3=R4=R，
又ΔR1=ΔR2 =ΔR則
得證結(jié)論：2分
可知半橋差動(dòng)電路不僅沒有非線性誤差，而且電壓靈敏度也比單一應(yīng)變片工作時(shí)提高了一倍。
2.謂壓阻效應(yīng)：.固體受到力的作用后，其電阻率(或電阻)就要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：novawrite.com
說明2分
表達(dá)式3分
3.間導(dǎo)體定律.
由導(dǎo)體A、B組成的熱電偶，當(dāng)插入第三種導(dǎo)體時(shí)，只要該導(dǎo)體兩端的溫度相同，插入導(dǎo)體C后對(duì)回路總的熱電勢(shì)無影響。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：
說明3分
表達(dá)式2分
4.周邊固支;壓力均布;小撓度。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：回答三條滿分，一條2分，兩條4分，三條5分
5.電壓放大器：適合高頻量測(cè)量，更換導(dǎo)線靈敏度要重新標(biāo)定。
電荷放大器：適合高低頻量測(cè)量，靈敏度與導(dǎo)線長度無關(guān)，只與反饋電容有關(guān)。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：
(說明：意思相近4分。若答電壓放大器放大電壓，電荷放大器放大電荷不得分。)
四、作圖并說明以下問題(每題6分 作圖3分，說明3分)
1
通常沿機(jī)械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為“橫向壓電效應(yīng)”，
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：
說明3分
作圖3分 注意圖與說明一致
2.當(dāng)銜鐵處于中間位置時(shí)，d1=d2 ，初級(jí)線圈中產(chǎn)生交變磁通F1和F2，在次級(jí)線圈中便產(chǎn)生交流感應(yīng)電勢(shì)。由于兩邊氣隙相等，磁阻相等，所以F1=F2，次級(jí)線圈中感應(yīng)出的電勢(shì) e21= e22 ，由于次級(jí)是按電勢(shì)反相連接的，結(jié)果輸出電壓Usc=0。當(dāng)銜鐵偏離中間位置時(shí)，兩邊氣隙不等(即d1≠d2)，次級(jí)線圈中感應(yīng)的電勢(shì)不再相等(即e21≠e22)，便有電壓Usc輸出。Usc的大小及相位取決于銜鐵的位移大小和方向。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：
說明3分
作圖3分
3.霍爾電勢(shì):UH=KHIB
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：
表達(dá)式3分，作圖3分，看磁場(chǎng)的在磁通量B↑的表示符號(hào)與否，在，個(gè)別符號(hào)沒有表示的適當(dāng)減1分，磁通量B↑的表示符號(hào)不在的，不得分。
4.當(dāng)線圈通入交變電流I時(shí)，在線圈的周圍產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)H1，處于該磁場(chǎng)中的金屬體上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并形成渦流。金屬體上流動(dòng)的電渦流也將產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)H2，H2與H1方向相反，對(duì)線圈磁場(chǎng)H1起抵消作用，從而引起線圈等效阻抗 Z或等效電感L或品質(zhì)因數(shù)相應(yīng)變化。金屬體上的電渦流越大，這些參數(shù)的變化亦越大。根據(jù)其等效電路，列出電路方程
【圖：1234 和第四題公式】學(xué)生范文網(wǎng)
5 光纖位移傳感器的工作原理
光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：滿分6分：
1結(jié)構(gòu)原理圖(2分);
2反射光接收原理示意圖2分)
3位移與輸出電壓曲線(2分)
3、位移與輸出電壓曲線
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