2008现代检测技术试卷.doc

中南大学考试试卷2008- 2009 学年上学期期末考试试题 时间110分钟现代检测技术 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 开 卷 专业年级： 自动化06级 总分100分，占总评成绩 70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空题(10分，每空0.5分)1、将通以电流的导电材料置于磁场中，由导电材料中电流与外磁场相互作用而产生电动势的物理现象称为 效应。2、热敏电阻按物理特性，可分为 热敏电阻、 热敏电阻和 热敏电阻三种类型。其中 热敏电阻最适合用来做开关元件。3、在光线作用下电子逸出物体表面而产生光电子发射的现象称 效应；入射光强改变物质导电率的现象称 效应；半导体材料吸收光能后在PN结两端产生电动势的效应称 效应。4、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体上内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称 传感器。5、热电偶温度补偿常用的方法有 、 、 和 。6、压电式传感器的测量电路有 和 前置放大器形式。为提高压电式传感器的灵敏度，常采用两片压电晶片 和 的组合方式，这两种组合方式分别适用于 和 前置放大器。7、当被测量频繁变化时，必须考虑传感器的 特性。二、判断题(10分，每题1分)1、变气隙式互感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈互感量增加；2、透射式电涡流式传感器可用来测量陶瓷材料的厚度。3、在光纤传感器中，光强度调制技术只用于非功能性的光纤传感器。4、差动式变压器测量电路采用相敏检波电路主要是为了辨别衔铁的移动方向；5、压电式传感器只可以测量静态量；6、只有利用声和光来传输被测信息的传感器才能进行非接触式测量；7、具有线性的光照特性的光电器件既可以做线性测量元件又可以做开关元件使用； 8、光栅能分辨的最小位移只取决于光栅的栅距；9、灵敏度高、线性误差小的传感器，其动态特性就好；10、测量系统的灵敏度要综合考虑系统各环节的灵敏度。三、简答（24分，每题6分）1. 差动结构是否可消除变极距型电容式传感器的非线性？如果可以，分析说明；如果不行，提出合理的措施，并分析说明该措施的原理。2、简单说明激励电源频率对差动变压器的灵敏度的影响；为避免激励电源频率的影响，是否可以采用直流激励电源？为什么？3、试分析阶跃光纤的导光原理。并说明光纤数值孔径的物理意义。4、简述光电码盘测角位移的原理。当要求测量精度达到0.1% 时，最少要使用多少个码道？四、（6分）用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电热为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15，试求该时刻温箱的温度是多少度？ 镍铬-镍硅热电偶分度表测量端温度0123456789热电动势(mv)-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.20-0.23-0.27-0.31-0.35+00.000.040.080.120.160.200.240.280.320.36+100.400.440.480.520.560.600.640.680.720.76+200.800.840.880.920.961.001.041.081.121.16五、（20分）有一吊车的拉力传感器如图所示。特性完全相同的四片电阻应变片R1、R2、R3、R4贴在轴上，该轴是等截面、等温度的。已知R1、R2、R3、R4标称阻值均为120，利用电桥进行测量，桥路电源电压E为2V，物重m引起R1、R2变化增量为1.2，物重m对R3、R4阻值的影响忽略不计。试：画出合理的应变片组成的电桥电路。 计算出测得的输出电压和电桥输出灵敏度。 说明R3、R4起到什么作用？ 测量过程中，如果电源电压变化，由此引入的被测拉力的相对误差是多少？ 六、(10分)如图，被测振动物体位于恒定光源与光电元件之间,物体的振动频率范围为1006000Hz 。要求对物体的振动频率和振动幅值进行测量。试根据给定的特性参数选择合适的光源和光电器件。说明理由。发光二极管的光波长材料GeSiGaAsGaPSiC/nm18501110867550435光电器件的光照特性如下(a)光敏电阻(b)硅光敏三极管(c)硅光电池光电器件的光谱特性如下：(a)光敏晶体管(b)光敏电阻(c)光电池光电器件的频率特性如下：七、（10分）已知某压力传感器的输入-输出特性表示为y=200 +10 x - 0.00002 x2，若要求传感器的非线性误差不超过2% ，求其测量范围； 求该传感器作为线性传感器使用时的灵敏度；为保证该传感器在零点附近（压力比较小的时候）有较灵敏的反应，可采取什么措施？ 八、（10分）如图所示乘客电梯，需具备以下基本功能： 电梯离目的楼层还有一定距离时给减速信号；到站则自动平层开门（即