傳感器與檢測(cè)技術(shù)試卷及答案

1、 傳感器與檢測(cè)技術(shù)試卷及答案 ( ( ( (試卷一試卷一試卷一試卷一) ) ) 第一部分 選擇題(共24分) 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共 12小題，每小題2分，共 題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng) 是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。 多選和未選均無分。 1 .下列被測(cè)物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的是( A .壓力 B.力矩 D .厚度 2 .屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是( D ) A .重復(fù)性 B.線性度 D.固有頻率 3. 按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于( A .光電式傳感器 B C .壓電式傳感器 D 4. 測(cè)量范圍大的電容式位移傳感器的類型為( A .變極板

2、面積型 B C .變介質(zhì)型 D 5. 利用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器， 為使其靈敏度高、 非線性誤 差小 A B C D 6 .影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是( A .電纜的安裝與固定方式 B C .前置放大器的輸出阻抗 D 入阻抗 7 .固體半導(dǎo)體攝像元件 CCD是一種( A . PN結(jié)光電二極管電路 B 成電路 C . MOS型晶體管開關(guān)集成電路 電路 8. 將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開關(guān)兩端所構(gòu)成 的RC吸收電路，其作用是 ( ) A .抑制共模噪聲 B .抑制差模噪聲 C .克服串?dāng)_ D .消除電火花干擾 9. 在采用限定最大偏差法進(jìn)行數(shù)字濾波時(shí)，若限定偏差

3、YW0.01 , 本次采樣值為0.315，上次 采樣值為0.301，則本次采樣值 Yn應(yīng)選為( ) A. 2X( ) B. 1X(21) 3 3 3 第二部分 非選擇題(共76分) 二、填空題(本大題共 12小題，每小題1分，共12分)不寫解答過 程，將正確的答案寫在每小 題的空格內(nèi)。錯(cuò)填或不填均無分。 13 .對(duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài) _ 的主要目的是檢測(cè)傳感 器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 14 .傳感器的過載能力是指?jìng)鞲衅髟诓恢乱鹨?guī)定性能指標(biāo)永久改變 的條件下，允許超過 _ 的能力。 15 .傳感檢測(cè)系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式，向 方向發(fā)展。 16 .已知某傳感器的靈敏度為 K0，且靈敏度變化量為

4、K0,則該傳感 器的靈敏度誤差計(jì)算公式為 rs= 。 17 .為了測(cè)得比柵距W更小的位移量，光柵傳感器要采用 技術(shù)。 18 .在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測(cè)量?jī)x中，利用孔的透光面積表示 扭矩大小，透光面積減小，則表明扭矩 。 19 .電容式壓力傳感器是變 _ 型的 20 . 一個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系 料的彈性模量為 1.8 X105Mpa其中壓阻系數(shù) n L為 Pa -1。 21 .圖像處理過程中直接檢測(cè)圖像灰度變化點(diǎn)的處理方法稱 為 _ 。 22 .熱敏電阻常數(shù) B大于零的是 _ 溫度系數(shù)的熱 敏電阻。 23 .若測(cè)量系統(tǒng)無接地點(diǎn)時(shí)，屏蔽導(dǎo)體應(yīng)連接到信號(hào)源 的 。 24 .交流電橋各橋臂的復(fù)阻

5、抗分別為 Z1, Z2 , Z3 , Z4，各阻抗的相 位角分別為？ 1? 2? 3 ? 4,若電橋平衡條件為Z1/Z4=Z2/Z3 ,那么相位平衡條件應(yīng) 為 。 三、問答題(本大題共 6小題，每小題 4分，共24分) 25 .簡(jiǎn)述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時(shí)各自的 特點(diǎn)。 26 .回答與直線式感應(yīng)同步器有關(guān)的下列問題： (1) 它由哪兩個(gè)繞組組成？ (2) 鑒相式測(cè)量電路的作用是什么？ 27 .簡(jiǎn)述壓磁式扭矩儀的工作原理。 28 .說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點(diǎn)。 29 .簡(jiǎn)述激光視覺傳感器將條形碼的信息傳輸?shù)男盘?hào)處理裝置的工作 過程。 30 .采用逐次逼近法的模 /

6、數(shù)轉(zhuǎn)換器主要由哪幾部分組成？ (答案一答案一答案一答案一) 一、 單項(xiàng)選擇題(本大題共 12小題，每小題2分，共24分) 1. C 2.D 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A 10.B 11.A 12.B 二、 填空題(本大題共 12小題，每小題1分，共12分) 三、 問答題(本大題共 6小題，每小題4分，共24分) 25 .傳感器與電壓放大器連接的電路 ，其輸出電壓與壓電元件的輸出電 壓成正比，但容易受電 纜電容的影響。 傳感器與電荷放大器連接的電路 ，其輸出電壓與壓電元件的輸出 電荷成正比，電纜電容的影響小。 26 . ( 1)由固定繞組和滑動(dòng)繞組組成。 (2)檢測(cè)感應(yīng)

7、電動(dòng)勢(shì)的相位，從而根據(jù)相位確定位移量的大小和 方向。 27 .壓磁式扭矩儀的軸是強(qiáng)導(dǎo)磁材料。根據(jù)磁彈效應(yīng)，當(dāng)軸受扭矩作 用時(shí)，軸的磁導(dǎo)率發(fā)生 變化，從而引起線圈感抗變化，通過測(cè)量電路即可確定被測(cè)扭矩大小。 28 .主要特點(diǎn)是：熱容量小(或熱慣性小)，時(shí)間常數(shù)小，反應(yīng)速度快。 29 . ( 1)多面棱鏡高速旋轉(zhuǎn)，將激光器發(fā)出的激光束反射到條形碼上 作一維掃描。 (2)條形碼反射的光束經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及放大元件接收并放大后再傳 輸給信號(hào)處理裝置。 30 .由電壓比較器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、順序脈沖發(fā)生器、數(shù)碼寄存器和逐 次逼近寄存器組成。 四、 計(jì)算題(本大題共 3小題，每小題8分，共24分) ( ( ( (

8、試卷二 試卷二 試卷二試卷二) ) ) ) 一、填空題(每空1分，共15分) 1. 如果僅僅檢測(cè)是否與對(duì)象物體接觸，可使用 _ 作為傳感器。 2. 紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和 _ 電路組成。 3. 在電阻應(yīng)變片公式， dR/R=(1+2 ” ) e +入Ee中，入代表 _ 。 4. 利用電渦流位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)軸齒盤的材料必須是 5. 當(dāng)磁頭相對(duì)于磁尺不動(dòng)時(shí)，仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出的是靜態(tài)磁頭，且 輸出電勢(shì)的幅值由 _ 所決定。 6. 動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的，是檢驗(yàn)測(cè)試傳感器的 7. 確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測(cè)非電量 生器和口 _ 。 8. 傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測(cè)信號(hào)頻率范圍內(nèi)

9、，保持 條件。 9. 熱電偶電動(dòng)勢(shì) 10.SnO2型半導(dǎo)體氣敏器件 11. 12. 13. 14. 器輸出信號(hào)進(jìn)行 _ 。 15.若隨機(jī)信號(hào)x(t)、y(t)的均值都為零，當(dāng) T -8時(shí)，它們的互相 關(guān)函數(shù)Rxy( T )=_ 。 二、 單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中， 選出一個(gè)正確答案，并 將正確答案的序號(hào)填在題 干的括號(hào)內(nèi)。每小題 1分，共15分) 1. 對(duì)壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率 A. C. 2. ( A. C. 3. 信號(hào)傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是 () A.信號(hào)是緩變的 B. 信號(hào)是快變的 C.干擾的耦合通道 D. 信號(hào)是交流的 4. 差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤

10、差為 5. 概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號(hào) A.沿頻率軸分布 B. C.沿時(shí)域分布 D. 6. 非線性度是表示校準(zhǔn)曲線24分)在每小 錯(cuò)選、 C) C.溫度 .靈敏度 ) .電容式傳感器 .磁電式傳感器 ) .變極距型 .容柵型 (C ) .兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片 .兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián) .兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片 .兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片 D ) .電纜的長(zhǎng)度 .前置放大器的輸 .PNP型晶體管集 .NPN型晶體管集成 A.0.301 0.303 C . 0.308 D 0.315 10若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為 10,

11、最大輸入信號(hào)為 2.5V , 則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最 小輸入電壓信號(hào)為( ) A.1.22mV 2.44mV C . 3.66mV D 4.88mV 11周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)必為( ) A.周期偶函數(shù) B .非周期偶函數(shù) C.周期奇函數(shù) D .非周期奇函數(shù) 12已知函數(shù)x(t)的傅里葉變換為 X( f) ，則函數(shù) y(t)=2x(3t) 的傅 指標(biāo)。 (或電量)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā) 和接觸電動(dòng)勢(shì)兩部 適宜檢測(cè)濃度較 _ _ 組成。 有源濾波器由集成運(yùn)放和 采用 _ 電源供電的電橋稱為交流電橋。 多路模擬開關(guān)由 _ 和多路雙向模擬開關(guān)組成。 為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的分辨率，需要對(duì)磁柵、容柵等大位移測(cè)量傳感 接

12、近零 B. 盡量低些 盡量高些 D. 任意 ) 傳感器可用于醫(yī)療上 -50C150C之間的溫度測(cè)量。 金屬輻射式 B. 熱電偶 半導(dǎo)體三極管 D. 比色計(jì) () () 的信息。 沿幅值域分布 沿尺度分布 () 的程度。 里葉變換為( ) A.接近真值 B. C.正反行程不重合 7. 非周期信號(hào)的頻譜是 A.連續(xù)的 B. C.基頻的整數(shù)倍 D. ( D. 偏離擬合直線 重復(fù)性 ) 離散的 脈沖函數(shù) () 傳感器與檢測(cè)技術(shù)試卷及答 8. 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是 案 7 A.數(shù)字脈沖式 B. C.調(diào)頻式 D. 9. 半導(dǎo)體應(yīng)變片具有( A.靈敏度高 B. C.可靠性高 D. 10. 一階系統(tǒng)的動(dòng)

13、態(tài)表征參數(shù)是 A.線性度 B. C.阻尼比 D. 時(shí)間常數(shù) 11. 常用于測(cè)量大位移的傳感器有 A.感應(yīng)同步器 B. C.霍爾式 D. 12. 將電阻應(yīng)變片貼在 度等參數(shù)的傳感器。 A.質(zhì)量塊 B. C.彈性元件 D. 13. 半導(dǎo)體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率 () A.上升 B. C.保持不變 D. 14. 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感器 A.材料物理特性 B. C.結(jié)構(gòu)參數(shù) D. 15. 阻抗頭是測(cè)量振動(dòng)系統(tǒng) A.振動(dòng)位移 B. C.激振力 D. 三、問答題(每小題5分，共30分) 1. 在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)輸入量與對(duì)應(yīng)輸出值所繪制的定度曲 線可以確定那些靜態(tài)特性 ？ 2. 設(shè)載波的中

14、心頻率為 f0試根據(jù)圖a、 應(yīng) 調(diào) 頻 波 1. ON-OFF型微動(dòng)開關(guān) 2. 電子掃描 3. 材料壓阻系數(shù) 4. 金屬 5. 磁頭所處的位置 6. 動(dòng)態(tài)性能 7. 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng) 8. 不失真測(cè)量 調(diào)幅式 正弦波 ) 等優(yōu)點(diǎn)。 溫度穩(wěn)定性好 接口電路復(fù)雜 () 固有頻率 () 應(yīng)變電阻式 渦流式 ) 上，就可以分別做成測(cè)力、位移、加速 導(dǎo)體 機(jī)器組件 迅速下降 歸零 () 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。 體積大小 電阻值 () 的拾振器。 振動(dòng)加速度 激振力及其響應(yīng) 圖b所示調(diào)制信號(hào)定性畫出相 波 形 二、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共15分) 1.C 2.C 3.C 4.D 5.B 6.B 7.A 8.

15、A 9.A 10.D 11.A 12.C 13.B 14.C 15.D 5分，共30分) 3.回答下列函數(shù)哪些是周期函數(shù)、哪些是非周期函數(shù)： X 1(t)=sin3 31 , X2(t)=e -t , X3(t)=e sn ”1 Xs(t)=sin(0.5t)？ X4(t)= 8 (t) 4. 簡(jiǎn)述兩類扭矩的測(cè)量原理及舉例說明相應(yīng)的扭矩傳感器。 5. 簡(jiǎn)述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及哪幾種電橋接法具有溫度 補(bǔ)償作用。 6. 渦流式傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較， 渦流傳感器能否測(cè)量大位移量 ？為什么？ 四、 計(jì)算題(每小題8分，共24分) 1. 已知測(cè)量齒輪齒數(shù) Z=18,采用變磁通感

16、應(yīng)式傳感器測(cè)量工作軸轉(zhuǎn)速 (如圖所示)。若測(cè)得輸出電動(dòng)勢(shì)的交變頻率為 24(Hz)，求：被測(cè)軸的 轉(zhuǎn)速n(r/min)為多少？當(dāng)分辨誤差為 1 齒時(shí)，轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差是多少 2. 由RC組成無源低通濾波器，已知 R=500( Q ) , C=10(卩F),試求： (1) 截止頻率f0,并畫出該濾波器的幅頻示意圖。 (2) 設(shè)輸入信號(hào) x(t)=0.2cos (125.6t- n /4),判斷其是否在該濾波器 的通頻帶內(nèi)。 3. 試?yán)L出x(t)=2cos(2 n f ct)+3 的時(shí)域圖和頻域圖。 五、 應(yīng)用題(每小題8分，共16分) 1. 試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。 (1)

17、 用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說明其作用原理； (2) 用圖說明兩個(gè)線圈在電橋電路中的接法。 2. 如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程 中，徑向力Py和切向力Pz大小基本不變，但著力點(diǎn)位置沿軸向移動(dòng)， 現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測(cè)量工件所受的 (1) 在圖中標(biāo)明應(yīng)變片的位置及 (2) 著力點(diǎn)移動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果有無影響 ( 三、 問答題(每小題 1. 在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)繪制的定度曲線，可以確定測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)靜 態(tài)特性：靈敏度，非線 性度，回程誤差。 2. 調(diào)頻波波形頻率f與中心頻率f 0和調(diào)制波幅值的關(guān)系 f=f 0 A f, A f為頻率偏移，與 X(t)幅 值成正比

18、。 3. x 1(t) X 3(t) X 5(t)周期函數(shù)，X2(t) X 4(t)非周期函數(shù)。 4. 1)軸類零件受扭矩作用時(shí)，在其表面產(chǎn)生切應(yīng)變，可通過測(cè)量該 應(yīng)變檢測(cè)扭矩，如電阻應(yīng)變式扭矩傳感器。 2)彈性轉(zhuǎn)軸受扭后，兩端面的相對(duì)轉(zhuǎn)角只與所承受的扭矩有關(guān)， 且呈比例關(guān)系，可通過測(cè)量扭轉(zhuǎn)角測(cè)量扭矩，如電容式或光電式扭矩 傳感器。 5. 布置原則有： (1) 貼在應(yīng)變最敏感部位，使其靈敏度最佳； (2) 在復(fù)合載荷下測(cè)量，能消除相互干擾； (3) 考慮溫度補(bǔ)償作用； 單臂電橋無溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。 6. 優(yōu)點(diǎn)： 能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不怕油等介質(zhì)污染。 渦流傳

19、感器不能測(cè)量大位移量，只有當(dāng)測(cè)量范圍較小時(shí)，才能保證一 定的線性度。 四、 計(jì)算題(每小題8分，共24分) 1.(1)測(cè)量時(shí)，齒輪隨工作軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，傳感器磁路磁 阻變化一次，磁通也變 化一次，因此，線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化頻率 速n的乘積。 五、 應(yīng)用題(每小題8分，共16分) 1.(1)傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 a所示，它由傳力塊、彈性圓桶、雙螺管線圈、 銜鐵、傳感器座等幾 部分組成。 原理：被測(cè)力F通過傳力塊作用在彈性圓桶上，彈性圓桶的變形帶動(dòng) 銜鐵移動(dòng)，使雙 螺管線圈的電感量發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)力的測(cè)量。 f等于齒輪的齒數(shù)Z與轉(zhuǎn) 其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ Pz。 Pz的測(cè)量電橋。 ?為什么？

20、(答案二答案二答案二答案二) 填空題(每空1分，共15分) 9. 溫度差 10. 低 11. RC網(wǎng)絡(luò) 12. 交流 13. 地址譯碼器 14. 細(xì)分 15. 0 (2)電橋的接法如圖b所示： 2. (1)應(yīng)變片(R1、R2、R3、R4)粘貼位置如圖a所示；測(cè)量電橋如圖 b 所示。 (2)根據(jù)以上位置布片和電橋接法，著力點(diǎn)位置的變化不會(huì)影響 Pz 的大小，因?yàn)樵陧敿馍系姆至?Pz1、P2 , P = Pz1+Pz2，由Pz1、Pz2引起的 電阻R1、R3的變化值之和保持不變，故 Pz的測(cè)量不受著力點(diǎn)的移動(dòng) 而改變。 (試卷三試卷三試卷三試卷三) 一 填空(每空1分，共20分) 1. 通常傳感器

21、由 成， 一部分組 是能把外界 _ 轉(zhuǎn)換成 _ 器件和裝置。 2. 金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)它的電阻值將發(fā)生變化，這種 現(xiàn)象 稱一 象 稱 圓 效應(yīng)；固體受至U作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn) 一效應(yīng)。直線的電阻絲繞成敏感柵后長(zhǎng)度相同但應(yīng)變不同, 弧部分使靈敏度 K下降了，這種現(xiàn)象稱為 _ 效應(yīng)。 3. 差動(dòng)變壓器式傳感器理論上講， 銜鐵位于中心位置時(shí)輸出電壓為零， 而 實(shí)際上差動(dòng)變壓器輸出電壓不為零，我們把這個(gè)不為零的電壓稱為 電壓；利用差動(dòng)變壓器測(cè)量位移時(shí)如果要求區(qū)別位 移 方向(或正負(fù))可采用. 4.把一導(dǎo)體(或半導(dǎo)體) 兩端通以控制電流I，在垂直方向施加磁場(chǎng) B, 在 另外兩側(cè)

22、會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與控制電流和磁場(chǎng)成比例的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱 效應(yīng)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為 _ 電勢(shì)。外加 電路。 磁場(chǎng) 使半導(dǎo)體(導(dǎo)體)的電阻值隨磁場(chǎng)變化的現(xiàn)象成. 應(yīng)。 5.某些電介質(zhì)當(dāng)沿一定方向?qū)ζ涫┝Χ冃螘r(shí)內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同 時(shí)在 它的表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后又恢復(fù)不帶電的狀態(tài)， 這種 現(xiàn)象稱為一 產(chǎn)生 .效應(yīng)；在介質(zhì)極化方向施加電場(chǎng)時(shí)電介質(zhì)會(huì) 1壓力傳感器測(cè)量砝碼數(shù)據(jù)如下， 試解釋這是一種什么誤差， 產(chǎn)生這種 誤差的原因是什么。 N(g) 0 1.0 2 3 4 5 正行程(mv)0 1.5 2 3 3.5 反行程(mv)0 0.5 1 2 2.5 3.5 2解釋下列磁敏傳感器： 磁

23、敏電阻與磁敏晶體管有哪些不同？ 磁敏晶體管與普通晶體管的不同之處是什么？ 磁敏電阻與霍爾元件屬同一類磁電轉(zhuǎn)換元件，在本質(zhì)上有什么不 同？ 五電路分析（每題 5分，共20分） 1。 下圖左是電容式差壓傳感器，金屬膜片與兩盤構(gòu)成差動(dòng)電容 C1、 C2 ,兩邊壓力分別為 P1、P2。下圖右為二極管雙 T型電路，電路中電 容是左圖中差動(dòng)電容， UE電源是占空比為 50%的方波。 試分析： 2。 圖為酒精測(cè)試儀電路， A是顯示驅(qū)動(dòng)器。 問：TG 812是什么傳感器？ 2、5腳是傳感器哪個(gè)部分，有什么作用？ 分析電路工作原理，調(diào)節(jié)電位器 RP有什么意義? 3。 圖為光電傳感器電路， GP- IS01是光電

24、斷路器。分析電路工作原 理： 當(dāng)用物體遮擋光路時(shí)晶體三極管 VT狀態(tài)是導(dǎo)通還是截止？ 二極管是一個(gè)什么器件，在電路中起到什么作用？ 如果二極管反相連接晶體管 VT狀態(tài)如何？ 4。 下圖是電阻應(yīng)變儀電路框圖，電橋采用交流供電，應(yīng)變信號(hào)為一 正弦變化的信號(hào)頻率為 20Hz ,振蕩頻率4KHz。請(qǐng)畫出放大器、 相敏檢 波器、低通濾波器的輸出波形示意圖。 （答案三答案三答案三答案三） 一.填空（每空1分，共20分） 正確選擇以上傳感器填入以下空內(nèi)： 1. 可以進(jìn)行位移測(cè)量的傳感器有光纖傳感器、差動(dòng)變壓器、電阻傳感 器； 2. 可以完成溫度測(cè)量的有熱電偶、熱敏電阻；熱釋電； 3. 半導(dǎo)體式傳感器是磁敏、

25、霍爾元件、氣敏傳感器、壓阻傳感器； 4. 光電傳感器有光電耦合器、色敏傳感器、光纖傳感器、光電二極管； 5. 用于磁場(chǎng)測(cè)量的傳感器霍爾器件、磁敏晶體管； 6. 進(jìn)行振動(dòng)（或加速度）測(cè)量的傳感器磁電傳感器、壓電傳感器； 7. 利用物體反射進(jìn)行非電量檢測(cè)的傳感器超聲波傳感器、 紅外傳感器； 三 .計(jì)算（每題5分，共10分） 1. 圖為一直流應(yīng)變電橋， E = 4V , R1=R2=R3=R4=3502 , 求： R1為應(yīng)變片其余為外接電阻， R1增量為 R1=3.5 Q時(shí)輸出U0=?。 R1 R2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變極性大小相同其余為電阻， 電壓輸出U0=?。 R1 R2感受應(yīng)變極性相反，輸出U0=

26、?。 R1 R2、R3 R4都是應(yīng)變片,對(duì)臂同性，鄰臂異性，電壓輸出 U0=?。 2. 石英晶體加速計(jì)及電荷放大器測(cè)量機(jī)械振動(dòng)，已知加速度計(jì)靈敏度 為5pc/g，電荷放大器靈敏度為 50mv/pc，當(dāng)機(jī)器達(dá)到最大加速度時(shí)的 相應(yīng)輸出電壓幅值為 2V,試求機(jī)械的振動(dòng)加速度（單位g）。 四. 問答題（每題5分，共10分） 1. 壓力傳感器測(cè)量砝碼數(shù)據(jù)如下，試解釋這是一種什么誤差，產(chǎn)生這 種誤差的原因是什么。 N(g)012345 正行程(mv)0 1.5 2 2.5 3 3.5 反行程（mv）0 0.5 1 2 2.5 3.5 解：遲滯誤差； 靜態(tài)誤差； 傳感器本身材料的缺陷造成。 2.解釋下列磁

27、敏傳感器： 磁敏電阻與磁敏晶體管有哪些不同？形變，這種效應(yīng)又稱 _ 效應(yīng)。 6. 在光線作用下電子逸出物體表面向外發(fā)射稱 _ 效 應(yīng)； 入射光強(qiáng)改變物質(zhì)導(dǎo)電率的現(xiàn)象稱 _ 效應(yīng)；半導(dǎo)體材 料 吸收光能后在 PN結(jié)上產(chǎn)生電動(dòng)式的效應(yīng)稱 _ 效應(yīng)。 7、 塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 導(dǎo)體內(nèi) 部會(huì)產(chǎn)生一圈圈閉合的電流，利用該原理制作的傳感器稱 _ 傳感器；這種傳感器只能測(cè)量 _ 物體。 &不同的金屬兩端分別連在一起構(gòu)成閉合回路，如果兩端溫度不同， 電路中 會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱 _ 效應(yīng)；若兩金屬類型相同 兩端 溫度不同，加熱一端時(shí)電路中電動(dòng)勢(shì) E = _ 。 二選

28、擇題（每空 1分，共20分） 電阻應(yīng)變片 磁敏電阻 霍爾元件 氣敏傳感器 濕敏傳感器 光電耦合器 壓電傳感器 電容傳感器 熱敏電阻 CCD電荷耦合器 壓阻式傳感器 光纖傳感器 磁電傳感器 光電二極管 差動(dòng)變壓器 熱釋電器件 磁敏晶體管 電渦流傳感器 光電池 超聲波傳感器 熱電偶 紅外傳感器 色敏傳感器 正確選擇以上傳感器填入以下空內(nèi)： 1可以進(jìn)行位移測(cè)量的傳感器有 _ 、 _ 2可以完成溫度測(cè)量的有 _ 3半導(dǎo)體式傳感器是 _、 . - , 4光電傳感器有 _ 、 5用于磁場(chǎng)測(cè)量的傳感器 _ 、 _ 、 ； 6進(jìn)行振動(dòng)（或加速度）測(cè)量的傳感器 _ 、 _ ； 7利用物體反射進(jìn)行非電量檢測(cè)的傳感

29、器 _ 、 _ - ； 三計(jì)算（每題5分，共10分） 1、圖為一直流應(yīng)變電橋， E = 4V , R1=R2=R3=R4=35CD , 求： R1為應(yīng)變片其余為外接電阻， R1增量為 R1=3.5 Q時(shí)輸出U=?。 R1 R2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變極性大小相同，其余為電阻，電壓輸出 Lb=?。 R1 R2感受應(yīng)變極性相反，輸出U=?。 R1 R2、R3、R4都是應(yīng)變片，對(duì)臂同性，鄰臂異性，電壓輸出 U）=? 2石英晶體加速計(jì)及電荷放大器測(cè)量機(jī)械振動(dòng)，已知加速度計(jì)靈敏度 為 5pc/g，電荷放大器靈敏度為 50mv/pc，當(dāng)機(jī)器達(dá)到最大加速度時(shí)的相 應(yīng)輸出電壓幅值為 2V,試求機(jī)械的振動(dòng)加速度 （單

30、位g）。 四問答題（每題5分，共10分） 1. 通常傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成， 是能把外界非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件和裝置。 2. 金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)它的電阻值將發(fā)生變化， 這種現(xiàn)象 稱應(yīng)變效應(yīng)；固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 壓阻效應(yīng)。直線的電阻絲繞成敏感柵后長(zhǎng)度相同但應(yīng)變不同，圓 弧部分 使靈敏度K下降了，這種現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)。 3. 差動(dòng)變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時(shí)輸出電壓 為零，而 實(shí)際上差動(dòng)變壓器輸出電壓不為零，我們把這個(gè)不為零的電壓稱 為 零點(diǎn)殘余電壓；利用差動(dòng)變壓器測(cè)量位移時(shí)，如果要求區(qū)別位移 方向（或 正負(fù)）可采用相敏檢波電路。 4. 把一導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）兩端通以控制電流 I，在垂直方向施加 磁場(chǎng)B,在 另外兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與控制電流和磁場(chǎng)成比例的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn) 象稱 霍爾效應(yīng)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電勢(shì)