传感器与测试技术试题答案及评分标准.doc

传感器与测试技术试题一、简答题(每题6分。共24分)1静特性：2线性度：3涡流效应：4磁电式传感器有何优点?二、选择题(每空3分，共30分) 1将电容量转换成电量的电路称作电容式传感器的转换电路，它们的种类很多，目前较常采用的有( )、调频电路、脉冲调宽电路和运算放大器式电路等。A滤波电路 B差动电路C屏蔽电路 D电桥电路2传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性好的传感器，( )。 A其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小B其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近C其输出量中与被测输入量无关的不需要的变化小 D其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示 3当声波传播至两介质的分界面，一部分能重返回原介质，称为反射波；另一部分能量透过介质面，到另一介质内继续传播，称为( )。 A驻波 B兰姆波 C折射波 D波型转换 4为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括：单丝自补偿法、( )和桥路补偿法。A双丝自补偿法 B温度补偿法C电流补偿法 D电压补偿法5超声波的频率高(可达l09Hz)，因而( )，绕射现象小，方向性好，能够成为射线而定向传播。A速度快 B波长短C波长长 D速度慢6在相同的电压和相同幅值的光强度下，当入射光以不同的正弦交变频率调制时，光敏元件输出的光电流J和灵敏度S随调制频率厂变化的关系：称为( )。A频率特性 B光照特性 C光谱特性 D伏安特性 7当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及( )现象。 A表面波 B兰姆波 C驻波 D波型转换 8当光敏元件加一定电压时，光电流J与光敏元件上光照度E之间的关系，称为( )。A温度特性 B光照特性C光谱特性 D伏安特性9压电材料开始丧失压电特性时的温度叫( )。A压电系数 B弹性系数C机电耦合系数 D居里点10粘贴应变片做好准备工作后要进行如下工作( )。A涂胶一贴片一复查一接线一防护 B涂胶一接线一复查一贴片一防护 C涂胶一防护一贴片一复查一接线 D涂胶一接线一贴片一复查一防护三、综合题(共46分)1如图所示结构可用于转速测量，由导磁材料制成的齿轮安装在被测转轴上，与转轴一起旋转。简述其工作原理。(12分)2用涡流传感器测量金属板厚度时是否需要恒温，为什么?(10分)3如图所示是带有等位环的平板电容器结构原理图，请介绍等位环的作用。(10分)4两金属应变片和阻值均为l20，灵敏系数k=2；两应变片一受拉，另一受压，应变均为1000。两者接人直流电桥组成半桥双臂工作电桥，电源电压U=5V。(14分)求：(1)R和RR；(2)电桥的输出电压U传感器与测试技术试题答案及评分标准 一、简答题(每题6分。共24分) 1静特性：指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时的输出与输人关系，即当输入量是常量或变化极慢时，输出与输入的关系。 2线性度：实际测试获得静特性曲线后，采用直线拟合的办法来线性化，输出输入的校正曲线与其拟合直线之间的最大偏差，就称为非线性误差或线性度。 3涡流效应：当一块金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。这种现象就称为涡流效应。4磁电式传感器有何优点? 磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，输出功率大，性能稳定，工作不需要电源，调整电路简单，灵敏度较高，一般不需要高增益放大器。二、选择题(每空3分。共30分)1D 2B 3C 4A 5B6A 7D 8B 9D l0A三、综合题(共46分) 1如图所示结构可用于转速测量，由导磁材料制成的齿轮安装在被测转轴上，与转轴一起旋转。简述其工作原理。(12分) 答案要点：(1)如图所示是一种开磁路变磁通式传感器的结构，齿轮安装在被测转轴上，与转轴一起旋转。当齿轮转动时，每转过一个齿，磁路的磁阻就变化一次，因而磁通量也变化一次，线圈中产生感应电动势。(6分) (2)线圈中产生的感应电动势的变化频率等于齿轮的齿数和转速的乘积，由此可测得转轴的转速。(6分) 2用涡流传感器测量金属板厚度时是否需要恒温，为什么?(10分) 答案要点：(1)导体的电阻率p随温度变化，在较小的温度范围内导体的电阻率D与温度关系为线性关系。(4分) (2)在其他条件不变的情况下，导体电阻率的改变可导致涡流传感器输出信号的变化，引起测量误差，所以用涡流传感器测量金属板厚度时需要恒温。(6分) 3如图所示是带有等位环的平板电容器结构原理图，请介绍等位环的作用。(10分) 答案要点：使电极2的边缘电力线平直，两电极间的电场基本均匀，消除和减小边缘效应，提高电容传感器的灵敏度和线性度。4两金属应变片R