傳感器原理及應(yīng)用試題庫(已做)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一：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)過程中為了減少橫向效應(yīng)，可采用 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 最適合開關(guān)型溫度傳感器。 4. 靈敏度是描述傳感器的輸出量對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 被測量的變化值 之比，用公式表示 k（x）=y/x 。5. 線性度是指傳感器的 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

2、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. 國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7665-87對傳感器下的定義是：能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。11. 傳感器按輸出

3、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)特性的靈敏度用公式表示為：k(x)=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?。荒推谛院?；具有足夠的穩(wěn)定性能；對彈性元件和應(yīng)變計(jì)不產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用；有適當(dāng)?shù)膬Υ嫫?；?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 1

4、6. 長為l、截面積為A、電阻率為的金屬或半導(dǎo)體絲，其電阻為：。17. 應(yīng)變測力傳感器由彈性體、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，基長越長的應(yīng)變計(jì)，其橫向效應(yīng)引起的誤差越 小 (大/小)。21. 應(yīng)變式傳感器的基本結(jié)構(gòu)通常可以分為兩部分，彈性敏感元件和應(yīng)變計(jì)。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)傳感器的輸出信號形式，傳感器可分為 模擬式傳感器 ， 數(shù)字式傳

5、感器 。24. 傳感器線性度公式 ，其中，YFS表示的是 傳感器滿量程輸出平均值 。25. 兩個(gè)各有G1(s)和G2(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)= G1(s) G2(s) 。26. 實(shí)驗(yàn)表明，金屬線材的應(yīng)變計(jì)實(shí)際靈敏度k恒（、或）理論靈敏度系數(shù)k0 , 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FS的百分?jǐn)?shù)表示。28. 由于環(huán)境改變而帶來的溫度誤差，稱為

6、應(yīng)變計(jì)的 溫度誤差 ，又稱 熱輸出 29. 懸臂梁作為彈性敏感原件，根據(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：36. 光電二極管是利用PN結(jié)單向?qū)щ娦缘慕Y(jié)

7、構(gòu)光電器件37. 當(dāng)某些晶體沿一定方向伸長或者壓縮是，在其表面上會產(chǎn)生電荷，這種效應(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量調(diào)制磁路的磁阻,導(dǎo)致線圈電感量改變,實(shí)現(xiàn)對被測量測量的。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對象接觸，后者是使溫度傳感器與待測對象離開一定距離，檢測從待測對象放射出的紅外線，從而達(dá)到測溫的目的。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

8、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)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量部分引起的。D：應(yīng)變式溫度傳感器件對溫度應(yīng)變不敏感引起的。E：試件

9、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)償方法是不存在的（ C ）A:電橋補(bǔ)償法B:輔助測溫元件微型計(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

10、60; B  電量信號  C   位移信號 D   光信號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量部分引起的。C：應(yīng)變式溫度傳感器件對溫度應(yīng)變不敏

11、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存儲期大14、 組合式壓力傳感器用于測量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：（A）A：電橋補(bǔ)償法B：輔助測溫元件微型計(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：暗視場光纖微變傳感器信號

12、不易受到溫度影響。18、 為了減小熱電偶測溫時(shí)的測量誤差，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.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 、適于測量直流信號的 C、適于測量緩變信號的 D、適于測量動(dòng)態(tài)信號的22、 石英晶體測量加速度

13、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、壓敏器件 D、溫敏器件25、 電阻應(yīng)變計(jì)的電阻相對變化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量部分引起的。C.應(yīng)變式溫度傳感器件對溫度應(yīng)變不敏感引起

14、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 真空傳感器簡答題1、 什么是壓電效應(yīng)？壓電傳感器有哪些？答：當(dāng)某些晶體沿一定方向伸長或壓縮時(shí)，在其表面上會產(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: 傳感器的輸出輸入校準(zhǔn)曲線

15、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”。通常用相對誤差表示其大小: 4、 簡述溫度補(bǔ)償方法有哪些？: (1)電橋補(bǔ)償法。(2)輔助測溫元件微型計(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)測量范圍廣、精度高。(2)性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長。(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

16、為應(yīng)變計(jì)的零漂。零漂的主要原因是，敏感柵通過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）對輸入量（一般為非電學(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)測量范圍廣、精度高。(2)性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長。(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

17、？答：金屬應(yīng)變片是通過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)生電阻變化。10、 什么是電橋補(bǔ)償法？在被測試件上安裝一工作應(yīng)變計(jì)，在另外一個(gè)于被測試件的材料相同，但不受力的補(bǔ)償件上安裝一補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)。補(bǔ)償件于被測試件處于完全相同的溫度場內(nèi)。測量時(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R1t與補(bǔ)償片的電阻變化RBt相等，因此，電橋輸出Usc與溫度無關(guān)，從而補(bǔ)償了應(yīng)變計(jì)的溫度誤差。11、 什

18、么是傳感器？答：傳感器是與人的感覺器官相對應(yīng)的元件。能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。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、 簡述應(yīng)變計(jì)對

19、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Υ嫫?。?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）政府對傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資助并大力扶植（3）國防、空間技術(shù)和民用產(chǎn)品有廣大的傳感器市場（4）在許多高新技術(shù)領(lǐng)域可獲得用于開發(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)，其長度增加而橫截面變小，引起電阻增加。反之，當(dāng)它受到軸

20、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量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。傳感器的組成：敏感元件直接感受被測量(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的電路。17、 什么是晶體壓電效應(yīng)？請舉例說明。答：當(dāng)某些晶體沿一定方向伸長或壓縮時(shí)，在其表面上會產(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

21、的電距等于零，晶體對外不呈現(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零，晶體表現(xiàn)出極性。另外一些晶體由于具有中心對稱的結(jié)構(gòu)，無論外力如何作用，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，并解釋位移與輸出信號的關(guān)系）2 依據(jù)已學(xué)知識設(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)知識設(shè)計(jì)出一種壓力傳感器，說明他的工作原理？P103 圖4.10 光纖測壓傳感器 或者P151 圖6.264 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

22、優(yōu)勢。利用集成電路技術(shù)和目前的電光技術(shù)起來，請畫出集成的邁克爾遜(Michelson)干涉儀，并寫出具體部件。5 依據(jù)已學(xué)知識設(shè)計(jì)一硒蒸發(fā)膜濕度傳感器（標(biāo)明電極） 圖見書本P187 頁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)知識設(shè)計(jì)一容器內(nèi)液體重量傳感器9 依據(jù)已學(xué)知識設(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）10 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12 依據(jù)已學(xué)知識設(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）補(bǔ)償片工作片13 依據(jù)已學(xué)知識設(shè)計(jì)一應(yīng)變式感器（要求畫出

23、結(jié)構(gòu)圖并注明所用的敏感元件）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，設(shè)計(jì)一個(gè)用差動(dòng)變壓式加速度傳感器來測量某測試臺平臺振動(dòng)的加速度（只畫出原理圖）15 依據(jù)所學(xué)知識，設(shè)計(jì)一種實(shí)現(xiàn)自相關(guān)檢測傳感器（只畫出原理圖）16 依據(jù)已學(xué)知識設(shè)計(jì)一種零差法檢測的光纖相位傳感器（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的關(guān)系）答：書本P121，圖4.3818 依據(jù)已學(xué)知識設(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（a）所示計(jì)算題（10分）1. 對于鋼材v=5000m/s,若要e=1

24、時(shí)，對L=1mm的應(yīng)變計(jì)，其允許的最高工作頻率多大？答： f=v（6e）1/2/l =5×106×（6×0.01）1/2/（×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（），求該傳感器的時(shí)間常數(shù)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為重力加速度）解：由題意知，振動(dòng)測量系統(tǒng)（壓電式加速度計(jì)加上電荷放大器）的總靈敏度K

25、=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*103/250=8(g)3. 已知均勻光纖的折射率為=1.50，相對折射率差為=0.01，纖芯半徑為a=25 ，試求：該光纖LP01模的截止波長。若=1，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=1.485 (3分)=11.28 (3分)=27.14Hz (3分)=368 (3分)4. 已知某二階系統(tǒng)傳器的自振頻率f0=10kHz，阻尼比=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

26、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)測量系統(tǒng)，電纜電容Cc=100pF，示波器的輸入阻抗為Ri=100M和并聯(lián)電容為Ci=50pF，如測量系統(tǒng)允許的幅值誤差為5%，最低可測頻率是多少？6. 根據(jù)一階(慣性)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：，求沖激響應(yīng)。7. 答：設(shè)輸入信號為函數(shù), 即：且根據(jù)拉普拉斯變化：所以：8. 6.9. 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x（t）=sintLx（t）=/s²+²求穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。Y（s）=k/(s+1/) (s²+

27、78;)求變換 其中=-arctan穩(wěn)定響應(yīng)y（t）=ksin（t+）/（1+²²）10. 1，如圖所示，設(shè)R1為電橋工作臂，受應(yīng)變時(shí)，其電阻變化為R1，R2，R3，R4均為固定橋臂。在起始時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)Usc=0.當(dāng)有R1時(shí)，求電橋輸出電壓？答：因?yàn)?，設(shè)n= ，起始電橋處于平衡狀態(tài)，所以，略去分母中的項(xiàng)，得根據(jù)上圖所示，已知此電路為直流電橋，R1=1，R2=2，R3=3，求R4？根據(jù)R1R4=R2R3，得 R4=R2R3/R1=611. 對于鋼材應(yīng)變波速是5000，若要相對誤差是1%。對L=1mm的應(yīng)變計(jì)，其允許的最高工作的頻率是？ F=12. 已知Pmax=

28、IU為常數(shù)的圖形，求極限情況下的電導(dǎo)和電壓變化。如圖已知故可求得如果照度變化足夠大，既從零變至Ev，則電壓變化為式中，IO為A點(diǎn)的暗電流。將GL代入上式得到的電壓變化為13. 在某二階傳感器的頻率特性測試中發(fā)現(xiàn)，諧振發(fā)生在頻率為216HZ處，并得到最大幅值比為1.4:1,試估該傳感器的阻尼比和有角頻率的大小。答：二階系統(tǒng)頁例題的電路分析計(jì)算有一直流電橋，如圖，橋臂由R1，R2,R3,R4組成。求a,b兩端開路電壓和內(nèi)阻答：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IL=0.7MA.晶體管采用3DG6B, =30求RL

29、,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，其測量位移與輸出有如下關(guān)系（）A.位移與輸出信號成線性關(guān)系。B.在一定范圍內(nèi)位移與輸出信號成線性關(guān)系。C.位移與輸出信號成反比關(guān)系。D.在一定范圍內(nèi)位移與輸出信號成反比關(guān)系E.輸出信號存在一種峰值。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

30、性能參數(shù)、C、被測構(gòu)件的線膨脹系數(shù)gD、應(yīng)變絲的長度l4、 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、電橋補(bǔ)償法C、輔助測溫元件微型計(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:測量應(yīng)變的靈敏度和精度高B:測量范圍大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

31、 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)變式溫度傳感器件對溫度應(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：暗視場光纖傳感器比明視場的靈敏度高。C：暗視場光纖微彎傳感器的背景光噪聲大。D：暗視場信號放大倍數(shù)比亮視場的放大倍數(shù)大。E：暗視場光纖微變傳感器信號不易受到溫度影響。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;

32、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)的研究內(nèi)容主要包括（ABC）A、信息獲取 B、信息轉(zhuǎn)換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（ABCD）等物理量進(jìn)行測量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、 下面基于外光電效應(yīng)的光電器件有（）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17、 下列不