完整版)傳感器原理及應(yīng)用試題庫(kù)(已做

1、:填空題（每空 1分）1.依據(jù)傳感器的工作原理，傳感器分敏感元件，轉(zhuǎn)換元件測(cè)量電路 三個(gè)部分組成。2.金屬絲應(yīng)變傳感器設(shè)計(jì)過(guò)程中為了減少橫向效應(yīng)，可米用直線柵式應(yīng)變計(jì)和箔式應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)熱敏電阻的三種類型，其中臨界溫度系數(shù)型最適合開(kāi)關(guān)型溫度傳感器4. 靈敏度是描述傳感器的輸出量對(duì)輸入量敏感程度的特性參數(shù)。其定義為：傳感器 輸出量的變化值與相應(yīng)的 被測(cè)量的變化值 之比，用公式表示k （x） = y x。5. 線性度是指?jìng)鞲衅鞯?輸出量 與 輸入量 之間是否保持理想線性特性的一種度量。按照所依據(jù)的基準(zhǔn)之線的不同，線性度分為理論線性度 、 端基線性度、獨(dú)立線性度、最小二乘法線性度等。最常用的

2、是最 小二乘法線性度。6. 根據(jù)敏感元件材料的不同，將應(yīng)變計(jì)分為金屬式和半導(dǎo)體式兩大類。7. 應(yīng)變傳感器設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常需要考慮溫度補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償?shù)姆椒姌蜓a(bǔ)償 法、計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法、應(yīng)變計(jì)補(bǔ)償法、熱敏電阻補(bǔ)償法。8. 應(yīng)變式傳感器一般是由 電阻應(yīng)變片 和 測(cè)量電路 兩部分組成。9. 傳感器的靜態(tài)特性有 靈敏度、線性度、靈敏度界限、遲滯差 和穩(wěn)定性。10. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照 一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件 組成。11. 傳感器按輸出量是模擬量還是數(shù)字量，可分為模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器12. 傳感器靜態(tài)特性

3、的靈敏度用公式表示為： 心）=輸出量的變化值/輸入量的變化 值= y/ x13. 應(yīng)變計(jì)的粘貼對(duì)粘貼劑的要求主要有：有一定的粘貼強(qiáng)度；能準(zhǔn)確傳遞應(yīng)變； 蠕變??；機(jī)械滯后??；耐疲勞性好；具有足夠的穩(wěn)定性能：對(duì)彈性元件和應(yīng) 變計(jì)不產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用；有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存期；應(yīng)有較大的溫度適用范圍。14. 根據(jù)傳感器感知外界信息所依據(jù)的基本校園，可以將傳感器分成三大類： 物理傳感器 ，化學(xué)傳感器，生物傳感器。15. 應(yīng)變式測(cè)力與稱重傳感器根據(jù)彈性體的的結(jié)構(gòu)形式的不同可分為柱式傳感器、輪輻式傳感器、懸梁式傳感器和環(huán)式傳感器16. 長(zhǎng)為I、截面積為A、電阻率為p的金屬或半導(dǎo)體絲，其電阻為：R 丄oA17. 應(yīng)變測(cè)

4、力傳感器由彈性體、應(yīng)變計(jì)和外殼組成。18. 電阻應(yīng)變計(jì)，也稱應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變力，是一種能將機(jī)械構(gòu)件上的應(yīng)變的變化轉(zhuǎn) 換成電阻變化的傳感元件。19. 一個(gè)高階系統(tǒng)的傳感器總可以看成是由若干個(gè)零階系統(tǒng)、一階和二階系統(tǒng)組合而成的。20. 敏感光柵越窄，基長(zhǎng)越長(zhǎng)的應(yīng)變計(jì)，其橫向效應(yīng)引起的誤差越?。ù??。?1. 應(yīng)變式傳感器的基本結(jié)構(gòu)通?？梢苑譃閮刹糠?，彈性敏感元件和應(yīng)變 _22. 應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償方法包括： 選擇式自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)和雙金屬敏感柵自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)。23. 依據(jù)傳感器的輸出信號(hào)形式，傳感器可分為模擬式傳感器 ，數(shù)字式傳感器 。24. 傳感器線性度公式etmax 100%，其中，Yfs表示的是傳感器滿量程

5、Yfs輸出平均值。25. 兩個(gè)各有G（s）和G（s）傳遞函數(shù)的系統(tǒng)串聯(lián)后，如果其阻抗匹配合適，相互之間不影響彼此的工作狀態(tài)，那么其傳遞函數(shù)為G（s）二G 1（s） ? G2（s） o26. 實(shí)驗(yàn)表明，金屬線材的應(yīng)變計(jì)實(shí)際靈敏度k恒（、v或=）理論靈敏度系數(shù)ko,其原因除了粘合劑、基片傳遞變形失真外，主要原因是存在橫向效應(yīng) 。27. 輸入逐漸增加到某一值，與輸入逐漸減小到同一入值時(shí)的輸出值不相等，叫做 遲滯 現(xiàn)象。 遲滯差 表示這種不相等的程度。其值以 滿量程 的 輸出Y FS的百分?jǐn)?shù)表示。28. 由于環(huán)境改變而帶來(lái)的溫度誤差，稱為應(yīng)變計(jì)的 溫度誤差，又稱 熱輸29. 懸臂梁作為彈性敏感原件，根

6、據(jù)其界面形狀不同，一般可分為等截面梁和 等強(qiáng)度梁 。30. 線性度和靈敏度是傳感器的靜態(tài)指標(biāo)，而頻率響應(yīng)特性是傳感器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。31. 金屬電阻的應(yīng)變效應(yīng)是金屬電阻應(yīng)變片工作的物理基礎(chǔ)。半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片是基于壓阻效應(yīng)。32. 測(cè)量加速度的傳感器種類很多，目前使用最廣泛、最普遍的是壓電加速度傳感器33. 熱敏電阻有三種類型，即正溫度系數(shù)型、負(fù)溫度系數(shù)型、臨界溫度系數(shù) 型34. 傳感器按工作原理分為： 應(yīng)變式， 電容式 ， 電感式 等。35. 傳感器靈敏度定義為：k(x)丄x36. 光電二極管是利用PN結(jié)單向?qū)щ娦缘慕Y(jié)構(gòu)光電器件37. 當(dāng)某些晶體沿一定方向伸長(zhǎng)或者壓縮是，在其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷，這種

7、效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。38. 半導(dǎo)體應(yīng)變片工作原理是基于壓阻效應(yīng),它的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù) 大十倍。39. 變磁阻式傳器是利用被測(cè)量調(diào)制磁路的磁阻,導(dǎo)致線圈電感量改變,實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量測(cè)量的。40. 半導(dǎo)體傳感器大致可分為接觸型和非接觸型，前者是讓溫度傳感器直接與待 測(cè)對(duì)象接觸，后者是使溫度傳感器與待測(cè)對(duì)象離開(kāi)一定距離，檢測(cè)從待測(cè)對(duì) 象放射出的紅外線，從而達(dá)到測(cè)溫的目的。41. 熱敏電阻主要有哪三種類型：正溫度系數(shù)型(PTC、臨界溫度系數(shù)型(CTR、負(fù)溫度系數(shù)型(NTC。單項(xiàng)選擇題（每題 2 分）1、下列哪一項(xiàng)是金屬式應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)（ A ）A:非線性明顯B:靈敏度低C:準(zhǔn)確度低D:響應(yīng)時(shí)

8、間慢2、螺管型差動(dòng)變壓器的銜鐵和鐵芯用同種材料制成，通常選（ A ）A:電阻率大，導(dǎo)磁率高，飽和磁感應(yīng)大的材料B:電阻率大，導(dǎo)磁率高，飽和磁感應(yīng)小的材料C:電阻率大，導(dǎo)磁率底，飽和磁感應(yīng)大的材料D:電阻率小，導(dǎo)磁率高，飽和磁感應(yīng)大的材料3、屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ D ）A、重復(fù)性B線性度C靈敏度D固有頻率4、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因： （ E ）A:應(yīng)變式溫度傳感器件的溫度系數(shù)變化。B:應(yīng)變式溫度傳感器件的測(cè)量部分引起的。D:應(yīng)變式溫度傳感器件對(duì)溫度應(yīng)變不敏感引起的。E:試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成 的電阻變化。5、下面的哪個(gè)溫度補(bǔ)償方法是

9、不存在的（ C ）A:電橋補(bǔ)償法B: 輔助測(cè)溫元件微型計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法C:電阻補(bǔ)償法D:熱敏電阻補(bǔ)償法6、下列哪一項(xiàng)是半導(dǎo)體式應(yīng)變計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)（ B ）A:非線性明顯B:靈敏度高C:準(zhǔn)確度高D:橫向效應(yīng)小7、電橋測(cè)量電路的作用是把傳感器的參數(shù)轉(zhuǎn)換為（B）的輸出A:電阻B:電壓C:電容D：電荷28、傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（ D）A:線性度越好。B:遲滯越小。C:重復(fù)性越好。D:分辨力越高。9、傳感器的輸出量通常為（ B)A非電量信號(hào)B電量信號(hào)C位移信號(hào)D光信號(hào)10、按照依據(jù)的基準(zhǔn)線不同，下面那種線性度是最常用的（D）A :理論線性度B:端基線性度C:獨(dú)立線性度D:最小二乘法線性度

10、11、輸入逐漸增加到某一值，與輸入逐漸減小刀同一輸入值時(shí)的輸出值不相等是屬于傳感器靜態(tài)特性的哪一種（ D ）A: 靈敏度B: 線性度C:靈敏度界限D(zhuǎn):遲滯性12、以下屬于應(yīng)變計(jì)溫度誤差產(chǎn)生的原因是: （ D ）A:應(yīng)變式溫度傳感器件的溫度系數(shù)變化。B:應(yīng)變式溫度傳感器件的測(cè)量部分引起的。C:應(yīng)變式溫度傳感器件對(duì)溫度應(yīng)變不敏感引起的。D:敏感柵金屬絲電阻本身隨溫度發(fā)生變化。13、符合對(duì)粘合劑的要求是： AA 機(jī)械滯后小 B 蠕變大 C 溫度使用范圍小 D 存儲(chǔ)期大14、組合式壓力傳感器用于測(cè)量 BA 大壓力 B 小壓力 C 高速 D 低速15、下列哪種溫度補(bǔ)償方法是常用和效果較好的補(bǔ)償方法: （

11、A）A:電橋補(bǔ)償法B:輔助測(cè)溫元件微型計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法C:應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償法D:熱敏電阻補(bǔ)償法16、下列哪一項(xiàng)不是金屬式應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)（ D）A:非線性明顯B:輸出信號(hào)微弱C:抗干擾能力差D:響應(yīng)時(shí)間慢17、以下那個(gè)質(zhì)量是直接影響傳感器的性能和精度（ B ）A:應(yīng)變計(jì)。B:彈性敏感元件。C:敏感柵。D:電路電阻。E:暗視場(chǎng)光纖微變傳感器信號(hào)不易受到溫度影響。18、為了減小熱電偶測(cè)溫時(shí)的測(cè)量誤差，需要進(jìn)行的溫度補(bǔ)償方法不包括 （ D ）。A. 補(bǔ)償導(dǎo)線法B.電橋補(bǔ)償法C. 冷端恒溫法D.差動(dòng)放大法D可用于惡劣環(huán)境E 可根據(jù)需要做成各種形狀19、電阻應(yīng)變片的線路溫度補(bǔ)償方法有 （ A.B.D ）.A.

12、差動(dòng)電橋補(bǔ)償法B. 補(bǔ)償塊粘貼補(bǔ)償應(yīng)變片電橋補(bǔ)償法C. 補(bǔ)償線圈補(bǔ)償法D. 恒流源溫度補(bǔ)償電路法20、通常用應(yīng)變式傳感器測(cè)量 （BCD）.A. 溫度 B. 速度 C. 加速度 D. 壓力21、壓電式加速度傳感器是（ D ） 傳感器。A 、結(jié)構(gòu)性B、適于測(cè)量直流信號(hào)的C 、適于測(cè)量緩變信號(hào)的 D 、適于測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)的22、石英晶體測(cè)量加速度基于哪個(gè)物理效應(yīng)（ B ）A 、熱電效應(yīng) B 、壓電效應(yīng) C 、橫向效應(yīng) D 、霍爾效應(yīng)23、屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ D ）A 、重復(fù)性 B 、線性度 C 、靈敏度 D 、固有頻率24、傳感器一般包括敏感元件，還包括（A ）A 、轉(zhuǎn)換元件 B、敏感頭 C

13、、壓敏器件 D、溫敏器件25、電阻應(yīng)變計(jì)的電阻相對(duì)變化 R/R與應(yīng)變 L/L= &之間在很大范圍內(nèi)是 線性的則 k=（A）A. R/R/ B. R/R/LC. R/R/ LD. L/L/R26、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因 DA. 應(yīng)變式溫度傳感器件的溫度系數(shù)變化。B. 應(yīng)變式溫度傳感器件的測(cè)量部分引起的。C. 應(yīng)變式溫度傳感器件對(duì)溫度應(yīng)變不敏感引起的。D. 試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而造成 的電阻變化。27、下列傳感器不屬于按基本效應(yīng)分類的是 DA 半導(dǎo)體傳感器B 磁傳感器C 物理傳感器D 真空傳感器15簡(jiǎn)答題1、什么是壓電效應(yīng)？壓電傳感器有哪些？答：

14、當(dāng)某些晶體沿一定方向伸長(zhǎng)或壓縮時(shí)，在其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷，這種效 應(yīng)成為壓電效應(yīng)。壓電傳感器有壓電加速度傳感器、壓電諧振式傳感器、聲 表面波傳感器。2、電阻應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生溫度誤差的原因是？答：(1)敏感柵金屬絲電阻本身隨溫度發(fā)生變化。(2) 試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加 變形而造成的電阻變化。3、什么叫線性度？其定義為：傳感器的輸出一輸入校準(zhǔn)曲線與理論擬合直線之間的最大偏 差與傳感器滿量程輸出之比，稱為該傳感器的“非線性誤差”或稱“線 性度”，也稱“非線性度”。通常用相對(duì)誤差表示其大?。篹-jmax 100%yfs4、簡(jiǎn)述溫度補(bǔ)償方法有哪些？：(1) 電橋補(bǔ)償法。(2) 輔

15、助測(cè)溫元件微型計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法。(3) 應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償法。(4) 熱敏電阻補(bǔ)償法。5、 應(yīng)變式傳感器與其他類型傳感器相比具有如下特點(diǎn)：(1) 測(cè)量范圍廣、精度高。(2) 性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)。(3) 頻率響應(yīng)特性較好。(4) 能在惡劣的環(huán)境條件下工作。(5 )易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化6 應(yīng)變計(jì)的零漂的定義以及產(chǎn)生零漂的原因？答：恒定溫度下，粘貼在試件上的應(yīng)變計(jì)，在不承受載荷的條件下，電阻隨 時(shí)間變化的特性稱為應(yīng)變計(jì)的零漂。零漂的主要原因是，敏感柵通過(guò)工作電 流后的溫度效應(yīng)，應(yīng)變計(jì)的內(nèi)應(yīng)力逐漸變化，粘接劑固化不充分等。7、什么是傳感器的靈敏度靈敏度是描述傳感器的輸入量 (一般為電學(xué)量) 對(duì)輸入量(一

16、般為非電學(xué)量) 敏感程度的特性參數(shù)。 其定義為：傳感器的變化值和相應(yīng)的被測(cè)量 (輸入量) 的變化值之比，用公式表示為：K (x)=輸出量的變化值/輸入量的變化值= y/ x8、 應(yīng)變式傳感器與其他類型傳感器相比具有如下特點(diǎn) :(1) 測(cè)量范圍廣、精度高。(2) 性能穩(wěn)定可靠 ,使用壽命長(zhǎng)。(3) 頻率響應(yīng)特性較好。(4) 能在惡劣的環(huán)境條件下工作。(5) 易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化9、金屬式應(yīng)變片和半導(dǎo)體式應(yīng)變片在工作原理上有什么不同？答：金屬應(yīng)變片是通過(guò)變形改變絲柵的幾何尺寸，而它的電阻率一般不變， 半導(dǎo)體應(yīng)變片是基于壓阻效應(yīng)而工作的，就是說(shuō)沿半導(dǎo)體晶軸的應(yīng)變，使它 的電阻率有很大的變化，從而產(chǎn)

17、生電阻變化。10、什么是電橋補(bǔ)償法？在被測(cè)試件上安裝一工作應(yīng)變計(jì)，在另外一個(gè)于被測(cè)試件的材料相同，但不 受力的補(bǔ)償件上安裝一補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)。補(bǔ)償件于被測(cè)試件處于完全相同的溫度 場(chǎng)內(nèi)。測(cè)量時(shí)，使兩者接入電橋的相鄰臂上，由于補(bǔ)償片RB 是與工作片 R1完全相同的，且都貼在相同的試件上，并處于相同的溫度下，這樣，由于溫 度變化使工作片產(chǎn)生的電阻變化 AR與補(bǔ)償片的電阻變化RBt相等，因此， 電橋輸出Use與溫度無(wú)關(guān)，從而補(bǔ)償了應(yīng)變計(jì)的溫度誤差。11、什么是傳感器？答：傳感器是與人的感覺(jué)器官相對(duì)應(yīng)的元件。能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照 一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件 組成。

18、12、什么是零漂和蠕變？答：（1）恒定溫度下，粘貼在試件上的應(yīng)變計(jì)，在不承受載荷的條件下，電 阻隨時(shí)間變化的特性稱為應(yīng)變計(jì)的零漂。零漂的主要原因是，敏感柵通過(guò)工 作電流后的溫度效應(yīng) ,應(yīng)變計(jì)的內(nèi)應(yīng)力逐漸變化，粘接劑固化不充分等。（ 2）粘貼在試件上的應(yīng)變計(jì)， 保持溫度恒定， 在某一恒定機(jī)械應(yīng)變長(zhǎng)期作用 下，指示應(yīng)變隨時(shí)間變化的特性，稱為應(yīng)變計(jì)的蠕變。粘合劑的選用和使用 不當(dāng)，應(yīng)變計(jì)在制造過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力等，是造成應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生蠕變的主要 原因。13、簡(jiǎn)述應(yīng)變計(jì)對(duì)粘貼劑的要求。 答：有一定的粘結(jié)強(qiáng)度。能準(zhǔn)確傳遞應(yīng)變。蠕變小。機(jī)械滯后小。耐疲勞性 能好。具有足夠的穩(wěn)定性能。對(duì)彈性元件和應(yīng)變計(jì)不產(chǎn)生化

19、學(xué)腐蝕作用。有 適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存期。應(yīng)有較大的溫度使用范圍。14、傳感器技術(shù)發(fā)展迅速的原因 答：（1）電子工業(yè)和信息技術(shù)促進(jìn)了傳感器產(chǎn)業(yè)的相應(yīng)發(fā)展（ 2）政府對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資助并大力扶植（3）國(guó)防、空間技術(shù)和民用產(chǎn)品有廣大的傳感器市場(chǎng)（4）在許多高新技術(shù)領(lǐng)域可獲得用于開(kāi)發(fā)傳感器的理論和工藝15、什么是電阻應(yīng)變效應(yīng)？是指金屬導(dǎo)體的電阻在導(dǎo)體受力產(chǎn)生變形 （伸長(zhǎng)或縮短） 時(shí)發(fā)生變化的物 理現(xiàn)象。當(dāng)金屬電阻絲受到軸向拉力時(shí)，其長(zhǎng)度增加而橫截面變小，引起 電阻增加。反之，當(dāng)它受到軸向壓力時(shí)則導(dǎo)致電阻減小16、什么是傳感器？傳感器由哪三個(gè)部分組成？答：傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)

20、應(yīng)關(guān)系的便于應(yīng)用的某種物理量的測(cè)量裝置。傳感器的組成： 敏感元件直接感受被測(cè)量 （非電量 ）能產(chǎn)生有確定關(guān)系的輸出量 傳感元件又稱為變換器，一般情況它不直接感受被測(cè)量，而是將敏感元 件的輸出量轉(zhuǎn)換為電量輸出的元件。變換電路能把傳感元件輸出的電量轉(zhuǎn)換為便于處理、傳輸、記錄、顯示和控制的有用電信號(hào)的電路。17、什么是晶體壓電效應(yīng)？請(qǐng)舉例說(shuō)明。答：當(dāng)某些晶體沿一定方向伸長(zhǎng)或壓縮時(shí)，在其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷，這種效 應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。一些晶體當(dāng)不受外力作用時(shí)，晶體的正負(fù)電荷中心相重合, 單位體積中的電距等于零，晶體對(duì)外不呈現(xiàn)極性，而在外力作用下晶體形變 時(shí)，正負(fù)電荷的中心發(fā)生分離，這是單位體積的電鋸不再等于

21、零，晶體表現(xiàn) 出極性。另外一些晶體由于具有中心對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，無(wú)論外力如何作用，晶體 正負(fù)電荷的中心總是重合在一起，因此這些晶體不會(huì)出現(xiàn)壓電效應(yīng)。設(shè)計(jì)題（20分，每個(gè)10分）1 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一光纖位移傳感器（要求畫出框架圖，并解釋位移與2 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一種加速度傳感器 （要求畫出結(jié)構(gòu)圖并注明所用的敏感元 件）/3用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出一種壓力傳感器，說(shuō)明他的工作原理?P103圖4.10光纖測(cè)壓傳感器或者P151圖6.26卄匚山4聲62X87卞I 一5Y/J膜片管光纖對(duì)中套管0.254 mm厚的膜片4光纖干涉儀有較高的靈敏度，具有非常大的動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)勢(shì)。利用集成電路 技術(shù)和目前的電光技術(shù)起來(lái)，請(qǐng)畫

22、出集成的邁克爾遜(Michelson)干涉儀,并寫出具體部件。換能器5依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一硒蒸發(fā)膜濕度傳感器(標(biāo)明電極) 圖見(jiàn)書本P187頁(yè)6用熱釋電傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)熱釋電報(bào)警器 ？7. CCD圖像傳感器的工作原理？8依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一容器內(nèi)液體重量傳感器盟翳、CD DO9 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一種熱釋電傳感器（要求畫出結(jié)構(gòu)圖并注明所用的敏感元件）L- _11110. 畫出你所認(rèn)知的一種光電式傳感器，要求注明結(jié)構(gòu)如圖是光電管11. 設(shè)計(jì)微彎光纖傳感器104頁(yè)12. 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一種筒式壓力傳感器（要求畫出結(jié)構(gòu)圖并注明所用的敏感元件）13. 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一應(yīng)變式感器（要求畫出結(jié)構(gòu)圖并注明所用的敏

23、感元件）應(yīng)變電阻1和4沉積在桿的凹面處應(yīng)變電阻2和3沉積在桿的凸面處14. 依據(jù)已學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)用差動(dòng)變壓式加速度傳感器來(lái)測(cè)量某測(cè)試臺(tái)平臺(tái)振動(dòng)的加速度（只畫出原理圖）測(cè)試電路處理rL1L1r11測(cè)試平臺(tái)11I111 11振動(dòng)電擦電壓表15. 依據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一種實(shí)現(xiàn)自相關(guān)檢測(cè)傳感器（只畫出原理圖）16. 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一種零差法檢測(cè)的光纖相位傳感器（要求只畫出框架圖）17. 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一光纖磁傳感器（要求畫出框架圖，并解釋位移與輸 出信號(hào)的關(guān)系）答：書本P121,圖4.3818. 依據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一種位移傳感器（要求畫出結(jié)構(gòu)圖并注明所用的敏感 元件）（5分）P101 圖 4.7 （

24、a）所示219計(jì)算題（10分）1. 對(duì)于鋼材v=5000m/s,若要e=1%時(shí)，對(duì)L=1mm勺應(yīng)變計(jì)，其允許的最高工作頻率多大？1/2 6 1/2答：f=v （6e） / n l =5 X 10 X（ 6X 0.01 ） / （nX 1） =390kHz2. 某溫度傳感器特性方程為20dy/dt+5y=0.15x，其中y為輸出電壓（mV, x為輸入溫度（C），求該傳感器的時(shí)間常數(shù) t和靜態(tài)靈敏度k。用石英晶體加速度計(jì)及電荷放大器測(cè)量機(jī)器的振動(dòng)，已知：加速度計(jì)的靈敏度為5pC/g，電荷放大靈敏度為50mV/pC當(dāng)機(jī)器達(dá)到最大加速度值時(shí)相應(yīng)的輸出電 壓幅值為2V,試求機(jī)器的振動(dòng)加速度。（g為重力加

25、速度）解：由題意知，振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（壓電式加速度計(jì)加上電荷放大器）的總靈敏度K=K1*K2=5pC/g*50mV/pC=250mV/g=U/a式中U為輸出電壓，a為振動(dòng)系數(shù)的加速度。當(dāng)輸出電壓為2V時(shí)，振動(dòng)加速度為a=U/K=2*10A3/250=8（g）3. 已知均勻光纖的折射率為n1 =1.50，相對(duì)折射率差為/ =0.01，纖芯半徑為a=25 m，試求：該光纖LP）1模的截止波長(zhǎng)。若 0=1 m，試計(jì)算光纖的歸一化截止頻率V及其中傳輸?shù)哪?shù)量N各等于多少。（8 %）由，/ =_=0.01，可得nin2=1.485（32 aVcn； n 22 =11.28分）（3 分）V 2 a . n2

26、n22 =27.14Hz（3 分）V2N =368（3分）4. 已知某二階系統(tǒng)傳器的自振頻率f=10kHz,阻尼比E =0.5，若要求傳感器的 輸出幅值誤差小于5%試確定該傳感器的工作頻率范圍。5. 某壓電加速度傳感器的電容為 Cs=100pF電荷靈敏度Kq=2.5pC/g，求壓 電加速度傳感器的電壓靈敏度；外接電纜和示波器組成一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，電 纜電容Cc=100pF示波器的輸入阻抗為 Ri=100MQ和并聯(lián)電容為Ci=50pF, 如測(cè)量系統(tǒng)允許的幅值誤差為5%最低可測(cè)頻率是多少？Y s求沖激響應(yīng)。6. 根據(jù)一階（慣性）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)： G sX s7. 答：設(shè)輸入信號(hào)為S函數(shù)，即:,t 00

27、,t0(0.1)且根據(jù)拉普拉斯變化:所以：t dt 1(0.2)(0.3)k/(0.4)s 1/y t L 1 Y s ke8. 6.25 一應(yīng)變片的電吐瓦二口曲，K-2.05.用fl疋芟為gOOqni的樓慝無(wú)件-口俅心與ARR；若 電源電壓U-3V.求扶惠斯迪測(cè)錄申一僑的非甲歯編岀電樂(lè)Uy馨：ib k= . m竺二險(xiǎn)二丄血，黑凹1R10fpu具輸出電u壓為AR=1.6+103 xRl.fr410s x 1200=0.19709. 7.頻率響應(yīng)特性可由頻率響應(yīng)函數(shù)表示。設(shè)輸出信號(hào)x (t) =sin cotLx ( t)= o /s2+ o 2求穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。Y (s) =ko / t (s+1/

28、 t ) (s2+ o 2)求變換其中 = arctan on穩(wěn)定響應(yīng) y (t) =ks in (o t+ ) / (1 + o 2 t 2)變時(shí)，其電阻變化為AR i, R, R, R均為固定橋臂。在起始時(shí)，電橋處于平27衡狀態(tài)，此時(shí)Usc=0.當(dāng)有 R1時(shí)，求電橋輸出電壓?答：因?yàn)閁seU -(1空？R3 R1RiRiR2R1)(1設(shè)n=R1，起始電橋處于平衡狀態(tài)，所以石瓦，略去分母中的RiRi項(xiàng),得Usenn)(1根據(jù)上圖所示，已知此電路為直流電橋，R仁1, R2=2, R3=3,求R4?根據(jù) R1R4=R2R3得 R4=R2R3/R1=611.對(duì)于鋼材應(yīng)變波速是5000口$，若要相對(duì)

29、誤差是1%對(duì)L=1mm勺應(yīng)變計(jì)，其允許的最高工作的頻率是?F=5 10 .6 0.01390khz12. 已知PmaRU為常數(shù)的圖形，求極限情況下的電導(dǎo)和電壓變化。1 1如圖已知Uq Iq-EGl 2|Q 2eGlPnaxUQIQGl故可求得Gl4PmaxE2如果照度變化足夠大，既從零變至Ev,則電壓變化為OBOM ABtan (arctanGL)GlE I。Gl式中，Io為A點(diǎn)的暗電流。將G代入上式得到的電壓變化為OB(4PmaxEI。）4P max216HZ處，并得13. 在某二階傳感器的頻率特性測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，諧振發(fā)生在頻率為到最大幅值比為1.4:1,試估該傳感器的阻尼比和有角頻率的大小 答

30、：二階系統(tǒng)p76頁(yè)例題的電路分析計(jì)算有一直流電橋，如圖，橋臂由 R1, R2,R3,R4組成。求a,b兩端開(kāi)路電壓和內(nèi)阻答：eU R4R1 R2R3(R3 R4)(R1R2)R1R2(R3R4)R3R4(R1R2)(R1R2)(R3 R4)14. 直流電橋的特性方程的推導(dǎo)答 P27 1015. 設(shè)E=18V,光電三極管采用3DU13他在照度100LX時(shí)的電流I l=0.7MA.晶體 管采用 3DG6B, B =30 求 FL,Rc答 p78, 1016. 求一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的求導(dǎo)。幅頻特性，相頻特性答 P11, 11不定項(xiàng)選擇1、反射式光纖位移傳感器屬于振幅型光纖傳感器的一種，其測(cè)量位移與輸

31、出有 如下關(guān)系（）A. 位移與輸出信號(hào)成線性關(guān)系。B. 在一定范圍內(nèi)位移與輸出信號(hào)成線性關(guān)系。C. 位移與輸出信號(hào)成反比關(guān)系。D. 在一定范圍內(nèi)位移與輸出信號(hào)成反比關(guān)系E. 輸出信號(hào)存在一種峰值。2、下列哪些是半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)（ ABD）A、靈敏度高B、體積小、耗電省C、橫向效應(yīng)小D、機(jī)械滯后小，可測(cè)量靜態(tài)應(yīng)變、低頻應(yīng)變等。3、因環(huán)境溫度改變而引起的附加電阻變化或者造成的視應(yīng)變， 與下列哪些因素 有關(guān)（ ABC）A、環(huán)境溫度變化B、應(yīng)變計(jì)本身的性能參數(shù) k a BC、被測(cè)構(gòu)件的線膨脹系數(shù) BgD、應(yīng)變絲的長(zhǎng)度I4、在應(yīng)變式傳感器應(yīng)用中，溫度的補(bǔ)償方法主要有（ ABCD）A、應(yīng)變計(jì)自補(bǔ)償法B、

32、電橋補(bǔ)償法C、輔助測(cè)溫元件微型計(jì)算機(jī)補(bǔ)償法D、熱敏電阻補(bǔ)償法5、光電器件的溫度特性可以是下列哪些元素與溫度的關(guān)系（ BCD）A、入射輻射通量B、靈敏度C、暗電流D、光電流6、半導(dǎo)體式應(yīng)變計(jì)的主要特征有哪些（ A B D ）A：測(cè)量應(yīng)變的靈敏度和精度高B：測(cè)量范圍大C:尺寸大D: 能適應(yīng)各種環(huán)境E:價(jià)格高7、金屬式應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)有哪些（ A D ）A :非線性明顯B：靈敏度低C:準(zhǔn)確度低D:抗干擾能力差E:響應(yīng)時(shí)間慢8、應(yīng)變式傳感器的溫度誤差產(chǎn)生的主要原因: （C E）A :應(yīng)變式溫度傳感器件的溫度系數(shù)變化。B:應(yīng)變式溫度傳感器件的測(cè)量部分引起的。C:敏感柵金屬絲電阻本身隨溫度發(fā)生變化。D:應(yīng)

33、變式溫度傳感器件對(duì)溫度應(yīng)變不敏感引起的。E:試件材料與應(yīng)變絲材料的線膨脹系數(shù)不一，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形而 造成的電阻變化。9、 設(shè)計(jì)光纖微彎傳感器時(shí)，下面說(shuō)法正確的是（A D ）A :在光纖微變傳感器中的變形器前后一定要有模式除去器。B:暗視場(chǎng)光纖傳感器比明視場(chǎng)的靈敏度高。C:暗視場(chǎng)光纖微彎傳感器的背景光噪聲大。D:暗視場(chǎng)信號(hào)放大倍數(shù)比亮視場(chǎng)的放大倍數(shù)大。E:暗視場(chǎng)光纖微變傳感器信號(hào)不易受到溫度影響。10、下面的哪些傳感器屬于內(nèi)光電傳感器（ C D E）A: 光電管 ;B：光電倍增管C:光敏電阻D :光電二/三極管E:光電池11、 下列屬于按傳感器的工作原理進(jìn)行分類的傳感器是（ACD）A、應(yīng)變式傳感器B、化學(xué)型傳感器C、壓電式傳感器D、熱電式傳感器12、傳感技術(shù)的研究?jī)?nèi)容主要包括（ ABC）B、信息轉(zhuǎn)換A、信息獲取C、信息處理D、信息傳輸13、影響金屬導(dǎo)電材料應(yīng)變靈敏系數(shù) K 的主要因素是（ B）A、導(dǎo)電材料電阻率的變化B、導(dǎo)電材料幾何尺寸的變化C、導(dǎo)電材料物理性質(zhì)的變化D、導(dǎo)電材料化學(xué)性質(zhì)的變化14、電感式傳感器可以對(duì)（ ABCD ）等物理量進(jìn)行測(cè)量A、位移B、振動(dòng)C、壓力D、流量15、光纖傳感器中常用的光探測(cè)器有以下哪幾種（ ABC）A、光敏二極管B、光電倍增管C、光敏晶體管D、固體激光器16、