傳感器原理與應用試題答案

傳感器原理與應用試題答案（一）

一填空（在下列括號中填入實適當?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

強成正比，而與晶片幾何尺寸和面積無關。

2.把被測非電量的變化轉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，其次級繞組都用同名端反向形式連接，所以又叫差動變壓器式

傳感器。

3.閉磁路變隙式電感傳感器工作時，銜鐵與被測物體連接。當被測物體移動時,

引起磁路中氣隙尺寸發(fā)生相對變化，從而導致圈磁阻的變化。

4.電阻應變片是將被測試件上的應變轉換成生邂的傳感元件。

5.影響金屬導電材料應變靈敏系數(shù)K。的主要因素是導電材料幾何尺寸的變化。

評分標準:每填一個空,25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.電阻應變片的線路溫度補償方法有（A.B.D）。

A.差動電橋補償法

B.補償塊粘貼補償應變片電橋補償法

C.補償線圈補償法

D.恒流源溫度補償電路法

2.電阻應變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是（B）o

A.60QB.120QC.200QD.350Q

3.通常用應變式傳感器測量（BCD）。

A.溫度B.速度C.加速度D.壓力

4.當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的(BQ)。

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，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于(BD)o

A.外光電效應B.內(nèi)光電效應

C.光電發(fā)射D.光導效應

評分標準:3\4\5題回答對一個2分,1題(ABD)回答對一個2分,兩個3

分,2題(B)不對沒有得分。

三、回答下列問題(每題5分，答出原理3分，說明2分)

1.為什么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，

對鄰臂電阻變化相同的特點，將兩個工作應變片接入電橋的相鄰臂，并使它們

一個受拉,另一個受壓,如圖所示，稱為半橋差動電橋，半橋差動電橋電路的

輸出電壓為

評分標準:

說明出劃線部分的重點意思得1?5分,回答完整2分

寫出平衡條件：1分

設平衡時R產(chǎn)&=凡=凡=&

又則

得證結論:2分

(a)半橋爰動；(b)全播差動

小上空

L2R

可知半橋差動電路不僅沒有非線

性誤差，而且電壓靈敏度也比單一

應變片工作時提高了一倍。

2何謂壓阻效應：固體受到力的作用后，其電阻率（或電阻）就要發(fā)生變化，這

A/?MA/廠八△、

種現(xiàn)象稱為壓阻效應。下=如+丁+A2〃7=祗+（1+2〃）￡=的評分標準:

KII-------------------

說明2分

愛送式3分

3.中間導體定

律?EABC（7,4）=EAB（7）-EAB（4）=EAB（T4）

由導體A、B組成的熱電偶，當插入第三種導體時，只要該導體兩端的溫度相同，

插入導體C后對回路總的熱電勢無影響。

評分標準:

說明3分

表達式2分

4.周邊固支；壓力均布；小撓度。

評分標準:回答三條滿分,一條2分,兩條4分,三條5分

5.電壓放大器：適合高頻量測量，更換導線靈敏度要重新標定。

電荷放大器：適合高低頻量測量，靈敏度與導線長度無關，只與反饋電容有關。

評分標準:

（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0）

四、作圖并說明以下問題（每題6分作圖3分，說明3分）

1

通常沿機械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的

XX

壓電效應稱為“橫向壓電效應”，

評分標準:

說明3分

作圖3分注意圖與說明一致

2.

當銜鐵處于中間位置時,,初級線圈中產(chǎn)生交變磁通Z和%在次

級線圈中便產(chǎn)生交流感應電勢。由于兩邊氣隙相等，磁阻相等，所以次

級線圈中感應出的電勢由于次級是按電勢反相連接的，結果輸出電壓

￡4=0o當銜鐵偏離中間位置時，兩邊氣隙不等（即件幻，次級線圈中感應的

電勢不再相等（即/r儂），便有電壓心輸出。心的大小及相位取決于銜鐵的

位移大小和方向

評分標準:

說明3分

作圖3分

3.

霍爾電勢：

評分標準:

表達式3分,作圖3分,看磁場的在磁通量B

T的表示符號與杳,在,個別符號沒有表示

的適當減1分,磁通量Bf的表示符號不在的,不得分。

4.當線圈通入交變電流/時，在線圈的周圍

產(chǎn)生一交變磁場處于該〃磁場中的金屬體

上產(chǎn)生感應電動勢，并形成渦流。金屬體上流動的電渦流也將產(chǎn)生相應的磁場

“2,82與方向相反，對線圈磁場M起抵消作用，從而引起線圈等效阻抗Z

或等效電感L或品質因數(shù)相應變化。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

評分標準:

回路方程寫出3分

作圖3分

5光纖位移傳感器的工作原理

1、光纖位移傳