內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古大學(xué)傳感與檢測技術(shù)期末考試試卷(A)及答案

1、PAGE A卷 第 PAGE 10 頁 共 NUMPAGES 10 頁內(nèi)蒙古大學(xué)電子信息工程學(xué)院 自動(dòng)化 系傳感與檢測技術(shù) 期末考試試卷（A）學(xué)號 姓名 專業(yè) 年級 重修標(biāo)記 閉卷 120 分鐘題號一二三四總分 評分一、填空題 （每空1分，共15分）電阻式傳感器主要有（ ）和（ ）兩大類。電渦流傳感器的線圈與被測物體間的距離減小，互感系數(shù)M將（ ）。熱電效應(yīng)產(chǎn)生的熱電勢由（ ）和（ ）兩部分組成。傳感器的靜態(tài)特性主要包括（ ）、（ ）、（ ）等。 電容式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種傳感器，主要類型有 （ ）、（ ）、（ ），若測量微小位移應(yīng)采用（ ）。若進(jìn)行位移測量可采用（ ）

2、、（ ）等傳感器。半導(dǎo)體應(yīng)變片在應(yīng)力作用下電阻率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為( )效應(yīng)。二、簡答（每題5分，共25分）應(yīng)變效應(yīng)熱電偶冷端補(bǔ)償方式有哪些？什么是外光電效應(yīng)，基于外光電效應(yīng)的器件有哪些？影響電容式極距變化型傳感器靈敏度的因素有哪些？為提高其靈敏度可以采取什么措施？差動(dòng)式與單線圈電感式傳感器比較有何優(yōu)點(diǎn)？三、按要求完成下列各題（40分）證明：熱電偶中插入第三種材料，只要其兩端溫度相同，總電勢不變。（10分） 圖1試用兩種傳感器分別對壓力P進(jìn)行測量，請繪出可行性方案原理圖，并簡述工作過程。 圖2為熱電阻橋式測溫電路，測溫范圍為0200，其中Rt=10(1+0.02t)k為感溫?zé)犭娮?，Rs為常

3、值電阻，R0=10k，E為工作電壓，M、N兩點(diǎn)間的電位差為輸出電壓。（10分） 求：(1) 如果0時(shí)電路輸出電壓為零，常值電阻Rs取多少？ (2) 采用上述常值電阻值，若測溫電路平均靈敏度為15mV/， 其工作電壓E應(yīng)取多少？ 圖2如圖2所示用懸臂梁測力P，給出4個(gè)應(yīng)變片類型及其在梁上的布局示意圖，畫出測量電路圖,并分析測量原理。 （12分） 圖3四、(20分)下圖為二極管相敏檢波電路及其輸入電壓和參考電壓，其中U2U1且同相位，試分析其工作原理并畫出流過二極管D1，D2，D3，D4及電表M的電流波形。 圖4 圖5 試卷（A）答案一、填空題（每空1分，共10分）電位計(jì)式電阻傳感器，應(yīng)變式電阻傳

4、感器越大接觸電勢，溫差電勢變極距型，變面積型，變介質(zhì)型，變極距型壓阻效應(yīng)二、簡答（每題6分，共30分）應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力作用時(shí)，產(chǎn)生機(jī)械形變，導(dǎo)致阻值變化，這種因形變而使其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。熱電偶冷端補(bǔ)償方式有冰水保溫瓶法，恒溫槽法，冷端自動(dòng)補(bǔ)償法。外光電效應(yīng)：在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。4分基于外光電效應(yīng)的光電器件有光電管、光電倍增管等。2分電容極板距離初始值影響電容傳感器的靈敏度，距離越小傳感器靈敏度越高，但初始距離太小容易引起電容器擊穿，可以在極板間放置云母片防止擊穿。差動(dòng)式與單線圈電感式傳感器比較有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）線

5、性好；2分（2）靈敏度提高一倍，即銜鐵位移相同時(shí)，輸出信號大一倍；2分（3）溫度變化、電源波動(dòng)、外界干擾等對傳感器精度的影響，由于能互相抵消而減小，電磁吸力對測力變化的影響也由于能相互抵消而減小。2分三、10分證明：EABC(T,T0)=eAB(T)+eBC(T0)+eCA(T0) （1） 當(dāng)T=T0時(shí),有EABC(T0)=eAB(T0 )+eBC(T0)+eCA(T0)=0由此得eAB(T0 )-eBC(T0)-eCA(T0)代入（1）式EABC(T,T0)=eAB(T)-eAB(T0)=EAB(T,T0) 選擇傳感器（每個(gè)2分）說明工作原理（每個(gè)3分） (1) Rs=10k 5分 (2) E=9v 5分布局示意圖1所示：上面兩個(gè)為受拉型，下面兩個(gè)為受壓型。（2分）圖1 測量電路如圖2所示：四個(gè)應(yīng)變片為兩個(gè)受拉，兩個(gè)受壓，并且相鄰橋臂上的應(yīng)變片類型相反。當(dāng)受到向下的力時(shí)，上面兩個(gè)應(yīng)變片受拉形變，下面兩個(gè)應(yīng)變片受壓形變，導(dǎo)致應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，電橋不平衡產(chǎn)生輸出電壓。（測量電路4分，工作原理分析4分） 圖2四、波形圖10分，工作原理10分 U1與U2同頻同相正半周時(shí)D3 D4正相導(dǎo)通，D1 D2反向截止，流過電流表的電流從左向右為正方向：故i i，