2016-2017-1傳感器試卷B答案

1、2016 2017 學(xué)年第一學(xué)期考查試卷主考教師： 學(xué)院 _高職學(xué)院_ 班級 _ 姓名 _ 學(xué)號 _傳感器技術(shù)課程試卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評分標(biāo)準(zhǔn)b（本卷考試時(shí)間 90 分鐘）題號一二三四五六七八總得分題分1020102040100得分1、 填空題（本題共6小題，每空1分，共10分）1、傳感器動態(tài)特性中響應(yīng)時(shí)間ts 反映了傳感器總體的響應(yīng)速度的快慢。2、半導(dǎo)體熱敏電阻按熱電特性可分為 ntc 、 ptc 兩大類。3、電阻應(yīng)變片配有橋式測量轉(zhuǎn)換電路的作用是 溫度補(bǔ)償、減小非線性 。4、氣敏傳感器的工作過程實(shí)質(zhì)是半導(dǎo)體材料與被測氣體分子間爭奪 自由電子 的過程。5、光敏二極管、光敏三極管在工作時(shí)控制電路的

2、導(dǎo)通 和 截止 狀態(tài)，且光照越強(qiáng)時(shí)電路中的 電流 越大。6、根據(jù)參數(shù)的變換，電容式傳感器按原理可分為變極距式、 變面積式和 變介電常數(shù)。二、選擇題（本題共10小題，每小題2分，共20分）1、濕敏電阻用交流電作為激勵電源是為了（ b ）。 a. 提高靈敏度 b. 防止產(chǎn)生極化、電解作用 c. 減小交流電橋平衡難度 2、（ c）的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電勢就越大。 a. 熱端直徑 b. 熱端和冷端的溫度 c. 熱端和冷端的溫差 d. 熱電極的電導(dǎo)率 3、應(yīng)變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補(bǔ)償功能，應(yīng)選擇測量轉(zhuǎn)換電路（c ）。 a. 單臂半橋 b. 雙臂半橋 c. 四臂全橋 d. 獨(dú)臂 4

3、、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路，則電路中 （b ） a. 電容和電感均為變量 b. 電容是變量，電感保持不變 c. 電容保持常數(shù)，電感為變量 d. 電容和電感均保持不變5、壓電陶瓷與天然石英的壓電性能比較，通常（ a ）。 a、壓電常數(shù)大，居里點(diǎn)低 b、壓電常數(shù)小，居里點(diǎn)高 c壓電常數(shù)大，居里點(diǎn)高d壓電常數(shù)和居里點(diǎn)都差不多6、電橋測量轉(zhuǎn)換電路的作用是將傳感器的參量變化為（ c )的輸出。aa 電阻 b電容 c電壓 電壓 d 電荷7、電感式傳感器采用變壓器式交流電橋作為測量電路時(shí)，如想分辨出銜鐵位移的方向，則應(yīng)在電路中加（ c ）電路。a、加法器 b、檢波 c、相敏檢波 d、鑒頻8、

4、減小霍爾元件的輸出不等位電勢的辦法是（ d ）。 a. 減小激勵電流 b. 減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 c. 采用恒流源供電 d.使用電橋調(diào)零電位器 9、在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是（ a ）。 a. 補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢的損失 b. 起冷端溫度補(bǔ)償作用 c. 將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方 d. 提高靈敏度10、溫度上升，光敏三極管、光敏二極管的暗電流（ a ）。a.上升 b.下降 c不變 d.不定三、簡答題（本題共2小題，每題5分，共10分）1、電阻應(yīng)變傳感器在單臂電橋測量轉(zhuǎn)換電路在測量時(shí)由于溫度變化產(chǎn)生誤差的過程。電阻應(yīng)變式傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ鞘裁?？答：因輸出電壓受?/p>

5、度的影響。 （2分）因應(yīng)變電阻r1與r2完全相同，從下式看出輸出電壓與溫度無關(guān) （2分）補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ遣捎秒p臂半橋或全臂全橋。 （1分）2、什么是壓電效應(yīng)？用壓電效應(yīng)傳感器能否測量靜態(tài)和變化緩慢的信號？為什么？答：某些電介質(zhì), 當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí), 其內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象, 同時(shí)在它的兩個(gè)表面上便產(chǎn)生符號相反的電荷, 當(dāng)外力去掉后, 其又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)， 這種現(xiàn)象稱壓電效應(yīng)。 （2分） 不能。因?yàn)楫?dāng)作用于壓電元件力為靜態(tài)力（=0）時(shí), 則前置放大器的輸入電壓等于零, 因?yàn)殡姾蓵ㄟ^放大器輸入電阻和傳感器本身漏電阻漏掉, 所以壓電傳感器不能用于靜態(tài)力測量。 （3分）4、 分析題

6、（本題共2小題，每題10分，共20分）1、下面是某企業(yè)車間的金屬板材測厚儀，請說出此傳感結(jié)構(gòu)的名稱？及采用此雙電容結(jié)構(gòu)而非單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的原因？及圖中兩電容的接法？ 答：（1）是變極距式電容傳感器。 （3分）（2）采用此雙電容結(jié)構(gòu)而非單個(gè)電容結(jié)構(gòu)的目的是為了防止帶材上下抖動帶來的測量誤差。（4分）（3）兩電容的接法是并聯(lián)接法。 （3分）2、現(xiàn)有一霍爾傳感器測一圓形器件工作時(shí)轉(zhuǎn)速，在器具周邊均勻貼有兩對磁片，器具附近置有一霍爾集成片，問其適合選擇哪一種類型的霍爾傳感器？試分析此裝置工作過程？ 答： 應(yīng)選擇開關(guān)型。 （3分） 當(dāng)器件旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩對磁片依次經(jīng)過霍爾集成塊，使其依次輸出不同電平。 經(jīng)計(jì)數(shù)電

7、路計(jì)得的脈沖個(gè)數(shù)再除以2，就是這段時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)速。 （7分）五、計(jì)算題（本題共3小題，共40分）1、現(xiàn)有一測單向脈動力的壓電傳感器如圖所示，壓電元件用兩片壓電陶瓷并聯(lián)，壓電常數(shù)為200×10-12c/n，電荷放大器的反饋電容cf=4000pf,測得輸出電壓uo=5sint(v)。求：1）該傳感器產(chǎn)生的電荷為多少？ 2）此被測脈動力大小是多少？(本題10分) 解：1) 由得 q=uo·cf =5sint×4000pf =2x10-8 sint (c) （5分） 2) f=q/d =（2x10-8 sint）/200×10-12 =0.01 sint(n) （

8、5分）2、已知變面積型電容傳感器的兩極板間距離為20mm，兩極板相對介電常數(shù)r=50f/mm，兩極板幾何尺寸一樣，為50mm×30mm×5mm，在外力作用下，其中動極板在原位置上沿長度方向移動了20mm，試求電容的變化量c和靈敏度 s(真空介電常數(shù)為8.854x10-12f/m )(本題12分）解：(1)根據(jù)式，可得出 (2分)將已知條件代入到上式中， (5分)(2) (5分)3、如圖為一直流電橋。圖中e12v，r1r2r3r4240，試求：(1)r1為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻，當(dāng)r1的增量r4.8時(shí)，電橋輸出電壓uo是多少？(2)r1、r2都是應(yīng)變片，型號規(guī)格相同，感應(yīng)應(yīng)變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，電橋輸出電壓u0是多少？(3)題(2)中，如果r2和r1感受應(yīng)變的極性相反，且r1r22.4時(shí)電橋輸出電