西华大学传感器原理与技术B试卷(含答案版)

西华大学传感器原理与技术B试卷(含答案版)：号班学教

线

试卷编号：

第__2__学期

学生自带普通计算器:

订

A.幅频特性，灵敏度

B.

阻尼比

，相频特性：：业名专姓级年

度（D）

2

、差动电桥由环境温度变化引起的误差为装D.0

A.

B

C.

E

：号学

3、电容式传感器通常用来测量（

D

）

A.压力 B.加速度 C.电场强度D.位移4、

当变间隙式电容传感器两极板之间的初始距离

d

增加时，将会引起传感器的（B）A.灵敏度会增加 B.灵敏度会减少 C.非线性误差增加 D.非线性误差不变5、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（C）A.直流电桥 B.变压器式交流电桥 C.差动相敏电路 D.运算放大电路6、压电式传感器的工作原理是基于（D）应变效应 B.

电磁效应 C.

光电效应D.压电效应

A

）。A

、实心轴 B

、弹簧管 C

、悬臂梁D、圆环8

、以下四种传感器中，属于四端元件的是(

A

）。 D、热敏电阻（9、

D

（越大。 导率 的温差于（

A

）A.光电式传感器

式传感器 D．磁电式传感器二、填空题（

）

传感器是

能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置

传感器通常由直接响应于被测量的 敏感元件和产生可用信号输出的 转换元件

组成。 2.

电容式传感器按其工作原理可分为 变介质型 、

变面积型

、和

变极距型

三种。3.

电阻应变片的温度补偿方法通常有 线路补偿法 和 应变片自补偿法 两大类。4.

系统分为两种类型： 传感型 和 传光型 。

1、

光电式传感器是将光信号转换为正弦信号的传

）2、

×

）3、

在对同一被测量的多次测量过程中，随机误差

×

）4、

气敏传感器是检测气体类别、浓度和成分的传感器。（

√

）5、

当光纤的数值孔径最大时，光纤的集光本领也最大。（

√

） 6、

热电偶回路总电势主要是由温差电势贡献的。（

×

）7、

变极距型电容传感器的输入被测量与输出被测

×

）8、

×

）9、

变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，

√

）

1.

分）

当沿着一定方向对其施力而使它变形时,

其内部就产生极化现象,

同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷,

当外力去掉后,

其又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。当作用力方向改变时,

种机械能转为电能的现象,

称为“正压电效应”

。 相反,

当在电介质极化方向施加电场,

这些电介质也会产生变形,外电场撤离，变形也随着消失，这种现象称为“逆压电效应”

分）答：一块半导体薄片置于磁感应强度为

B

的磁场磁场方向垂直于薄片中，当有电流

流过时，电子受生电场，相应的电势称为霍尔电势

。3.

分）根据法拉第电磁感应原理

,

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

,

导体内 将产生呈旋涡状的感应电流

,

此电流叫电涡流,

以上现象称为电涡流效应。4.

分）答：光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类。有光电管、

光电倍增管等。以下两类：（1）光电导效应：在光线作用下，半导体材料的导阻。（2）光生伏特效应：在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为光五、分析计算题

1、

如图为双弯曲杆结构示意图。杆的末端（右侧）被紧固,外力从另一端施加。应变电阻

1

和

4

沉积在杆的凹面处,2

和

3

沉积在杆的凸面处。（1）试判断受力

F

作用时四个应变电阻分别受何种应变（拉伸或压缩），其电阻值如何变化。（4

分）（2）画出将此四个电阻组成的差动全桥电路。（4分）解：i. 力

F

作用时应变电阻

受压缩应变，其电

受拉伸应变。其电阻值变大。ii. 由四个应变电阻组成的差动全桥电路如图：

+

b

dE2、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥

R1=R2=R3=R4=R

工作时

受压，

ΔR

表示应变片应变时ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发压

Ucd

表示应变片应变后的电阻值的变化量。（2）

试证明:

E

（5

分）（3）

若将

R3

与

R4

换为固定电阻

R，工作时

R1

受压，电阻值的变化量为ΔR，求的表达式。（5

分）

+

b

d

解：E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

3、光纤的数值孔径是如何定义的？当光纤的

，如光纤外部介质的

n

，求光在光纤内

分）解： 数值孔径（NA）定义为

，式中

为外部介质折射率，

为纤心折射率，

为包层折射率。 由

得，

所以光在光纤内产生全内反射时入射光的最大入射角的值为

4、测得某检测装置的一组输入输出数据如下：X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0分）解:

b

(

b)i i i

ii

i

i i

ib

(i

i

i

ii)(