传感器与检测技术A(10级测控考试A卷).doc

浙江科技学院考试试卷 专业班级 学号 姓名 装订线 浙江科技学院2012-2013学年第1学期考试试卷A 卷 考试科目 传感器与检测技术A 考试方式 开卷 完成时限 100分钟 拟题人 徐宏飞 审核人 批准人 2012 年 12 月 10 日自动化与电气工程学院 3 年级 10测控技术与仪器 专业题序一二三四五六七八九十总分加分人复核人得分签名命题：得分一选择题 （每小题1分，共15分）1 光敏二极管工作时，其上（ b ） A、加正向电压 B、加反向电压C、不需加电压 D、加正向、反向电压都可以2 电阻应变片产生温度误差的主要原因是（ a ） A、电阻丝的温度系数 B、试件与电阻丝的线膨胀系数相同 C、电阻丝承受应力方向不同 D、电阻丝与试件材料不同3 热电偶测温温度与电势成为单值函数的条件是（c ）。 A、分别保持热电偶两端温度恒定 B、保持热电偶两端温度差恒定 C、保持热电偶冷端温度恒定 D、保持热电偶热端温度恒定 4 下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是（ c ）。A、位移量 B、湿度 C、烟雾浓度 D、速度5 不能实现非接触式测量的传感器是（d ）。A、压电式传感器 B、电涡流式传感器 C、光电式传感器 D、超声波传感器6 用摇控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程下列属于这类传感器的是（ a ）。A、红外传感器 B、走廊照明灯的声控开关C、自动洗衣机中的压力传感装置 D、电饭煲中控制加热和保温的温控器7随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（ d ）。 A、改变了湿度 B、改变了温度 C、改变了磁场 D、改变了电容8下列不属于压电材料的是（ d ）。A、石英晶体 B、压电陶瓷 C、高分子压电材料 D、电阻应变片9目前，我国生产的铂热电阻，其初始值有（ c）欧姆。 A、 30 B、180 C、 100 D、40 10电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（c ）。 A、变间隙式 B 、变面积式 C、变介电常数式 D 、空气介质变间隙式 11振弦式传感器中，把被测量转换成频率的关键部件是（ d ）。 A、激励器 B、拾振器 C、永久磁铁 D、振弦 12在光线作用下，半导体电导率增加的现象属于（b ）。 A、外光电效应 B、内光电效应 C、光电发射效应 D、光生伏特效应13卡拉OK用的话筒，内有传感器其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片振动时，就将声音信号转换为电信号下列说法正确的是（ b ）。A、该传感器是根据电流的磁效应工作的B、该传感器是根据电磁感应原理工作的C、膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 专业班级 学号 姓名 装订线 D、膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势14单线圈螺线管式电感传感器广泛用于测量（ c）。 A、大量程角位移 B、小量程角位移 C、大量程直线位移 D、小量程直线位移 15变极距式电容传感器的灵敏度与极板间距离之间是（ d） A、正比关系 B、反比关系 C、正比平方关系 D、反比平方关系得分二填空题 （每空格1分，共20分）1 传感器通常由 敏感元件、转换元件、转换电路 组成。2 传感器的静态特性指标主要有线性度、灵敏度、精确度、迟滞、最小检测量和分辨力、重复性、零点漂移、温漂 等，其中 重复性 指标属随机误差范畴。3 计量光栅是利用 莫尔条纹 原理工作的，它的测量精度高于光栅刻划精度是由于 平均 效应的作用。它主要用于 高精度直线位移 和 角位移 的测量。 4 电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变片时，工作应变片粘贴在表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的 补偿块 上，则补偿应变片不 承受应变 。5 热敏电阻按温度系数可分为 正温度系数 、 负温度系数 和 突变型 三大类。 6 华氏温标（0F）规定水的沸点为 212 0F ，等于热力学温标（K）为 373.15K 。得分三、名词解释（每小题3分，共18分）1、传感器的动态特性2、功能型光纤传感器3、传感器的标定4、集成传感器5、驱动电缆6、光生伏特效应得分四、简述题（每小题3分，共15分）1、压电式传感器在使用前，为什么必须施加预紧力？在制作和使用压电式传感器时，必须对压电元件施加一定的预紧力，以保证在作用力变化时，压电元件始终受到压力；其次是保证压电元件与作用力之间的均匀接触，获得输出电压（电荷）与作用力的线性关系。但作用力太大将会影响压电式传感器的灵敏度。2、光栅是采取什么原理辨向的？P121 专业班级 学号 姓名 装订线 3、简述扩散硅压阻式传感器普遍受到关注的原因和发展前景。4、如下图，分析电涡流传感器厚度测量的过程？ 在被测金属板的上方设有发射传感器线圈L1，在被测金属板下方设有接收传感器线圈L2。当在L1上加低频电压U1时，L1上产生交变磁通1，若两线圈间无金属板，则交变磁通直接耦合至L2中，L2产生感应电压U2。如果将被测金属板放入两线圈之间，则L1线圈产生的磁场将导致在金属板中产生电涡流, 并将贯穿金属板，此时磁场能量受到损耗，使到达L2的磁通将减弱为1，从而使L2产生的感应电压U2下降。金属板越厚， 涡流损失就越大，电压U2就越小。因此，可根据U2电压的大小得知被测金属板的厚度。5、生物传感器测量的原理是什么？待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度得分五、计算题 （共25分）1、试计算n1=1.46，n2=1.45的阶跃折射率光纤的数值孔径NA值是多少？如果外部（空气）媒质的折射率n0=1，求该种光纤的最大入射角是多少？ （5分）一，NA=n1和n2平方和再开根号二，NA=n0 * sin a最大入射角a=2、 某光栅的栅线密度为50线/mm，主光栅与指示光栅之间的夹角为=0.01rad，求其形成的莫尔条纹间距BH是多少？ （5分）W=1/50BH=W/=2mm3、某霍尔元件Lbd为8mm4mm0.2mm，其灵敏度系数为1.2mV/（mAT），垂直于Ld方向通过工作电流I=10mA，垂直于bd面方向上的均匀磁场B=1.2T。求其输出的霍尔电势为多少？其载流子浓度为多少？ （5分）U=Kh*I*B= 专业班级 学号 姓名 装订线 4、下图是热电阻测量电路， R1=10K，R2=5K，R3=10K，E=5伏；试求：已知Rt是Cu100铜电阻，在0电桥达到平衡，当其测量温度为T=100，试计算出Rt的值和Ra的值。（A=0.004）电路中已知R1、R2、R3和E，试计算T=100时电桥的输出电压UAB。（共10分）得分六、分析题：( 7分 ) 通过本课程学习，你了解了哪些测距离的方法？ （至少答出三种） 用在小车倒车防撞时，一般用什么方法？你认为