同濟大學課程考核試卷(B卷開卷)

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同濟大學課程考核試卷(B卷開卷)

同濟大學課程考核試卷（B卷開卷）

2023—2023學年第一學期

命題教師簽名：岳繼光審核教師簽名：

課號：102214課名：傳感器與檢測技術考試考察：考試

此卷選為：期中考試()、期終考試(√)、重考()試卷

年級專業(yè)學號姓名得分一、（20分）運動參數(shù)測試系統(tǒng)采用應變計測量壓力。為校準傳感器，在同一工作條件下，按同一方向在全測量

范圍0—200kP內(nèi)對此傳感器做了20次測試，發(fā)現(xiàn)所得輸入輸出特性曲線具有一定的不一致性。經(jīng)系統(tǒng)維修并調(diào)整成電壓輸出后，可得傳感器方程為：

A

（2）沿縱向d(極板前后方向)移動0.2mm時的電容量；（3分）（3）提供一個標準電容C0請設計一個測量電路，使輸出電壓與動極板位移dx板成線性關系。（4分）

四、測量位移的差動電感傳感器如圖3所示，鼓舞源幅值為

vp=5V；f=3000Hz的正弦波。用二極管檢波法設計一個以UAB輸入、

UCD為輸出的測量電路并簡述電路工作原理（10分）。圖3

五、液壓式仿真轉臺內(nèi)框馬達需要在360范圍內(nèi)控制角位移；若要分辯1.40625擬采用二進制光電碼盤測量。若采用微機測量系統(tǒng)，請確定二進制光電碼盤的位數(shù)（5分）；當CPU讀到一個數(shù)字量為60H時；求其對應顯示的角度。（5分）

六、（10分）一冶煉系統(tǒng)由利用“熱電效應〞制成的K型熱電偶測溫。已知冷端環(huán)境溫度為30C而此時熱表讀到的被測溫度為800C

附：分度號K熱電偶輸出（mV）

vB

dV208104V1.2102F

dt

（1）簡述這種現(xiàn)象反映了此傳感器的什么性能，如何表示。（5分）（2）求此傳感器系統(tǒng)時間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度。（5分）

（3）此時重新檢驗測試出其最大誤差為ΔFmax=0.8kP，試判斷其精度等級。（5分）（4）簡述“應變效應〞（5分）

二、（10分）如圖1所示圓柱形鋼材試件沿軸向和徑向各貼一片R=240Ω的金屬應變片，另兩片接入等臂差動電橋制成測力傳感器。已知鋼材=0.285,應變片靈敏度系數(shù)K=2,橋路電源電壓為6V(DC)。當受拉伸力范圍F=300N(牛頓)時測得應變片R1的電阻值變化

R1=0—0.48，求橋路輸出的電壓范圍Ug

圖1

三、（10分）如圖2所示平板式電容位移傳感器。已知極板尺寸a=b=4mm，間隙d0=0.5mm，極板間介質(zhì)為空氣。求：（1）沿橫向x移動時該傳感器敏度；（3分）

圖2

F

（1）簡述“熱電效應〞。（5分）

（2）用計算校正法修正后的真實被測溫度。（5分）

七、（10分）用“霍爾效應〞制成的電流傳感器在恒磁場下測得電流I與霍爾電勢U的試驗數(shù)據(jù)如下：

(1)簡述“霍爾效應〞。（5分）

(2)合理選擇一種直線擬合方法求其零點輸出與靈敏度。（5分）

八、（10分）用“光電效應〞制成的光電耦合器在自動檢測系統(tǒng)中常用來“隔離〞I/O與MCU系統(tǒng)，以達到抗干擾目的。

（1）簡述“光電效應〞。（5分）