傳感器 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) 檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) 期末真題 含詳盡答案

一．填空題(每空1分，共15分)1．如果所測(cè)試的信號(hào)隨時(shí)間周期變化或變化很快，這種測(cè)試稱試。測(cè)量誤差按表示方法分類分為 _。橋測(cè)量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同， 接法可以得到大靈敏度輸出。熱電偶電動(dòng)勢(shì)_電勢(shì)_電勢(shì)兩部分組成。電渦流傳感器可分為 和 _兩大類。由一種勻質(zhì)導(dǎo)體所組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的截面積如何及導(dǎo)體的各溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢(shì)，這一定律被稱為熱電偶的 定律。衡量傳感器的靜態(tài)特性的重要指標(biāo)、重復(fù)性和遲滯等。純金屬是制造熱電阻的主要材料常用熱電阻有 _。光敏電阻的光電流與光強(qiáng)之間關(guān)系，稱為光敏電阻的 _。光柵傳感器由光源、透鏡、光柵_(tái)組成。二．選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題后的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共15分)電橋測(cè)量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為( )的輸出。電阻 B.電容 C.電壓 D.電荷壓電式加速度傳感器是( )信號(hào)的傳感器。適于測(cè)量任意B.適于測(cè)量直流C.適于測(cè)量緩變D.適于測(cè)量動(dòng)態(tài)對(duì)于電渦流傳感器的諧振測(cè)位移電路，當(dāng)無(wú)金屬導(dǎo)體靠近時(shí)，其輸出電( )。最大 B.最小 C.隨機(jī)變化D.中間點(diǎn)傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的( )A.線性度越好B.遲滯越小C.重復(fù)性越好D.分辨力越高（和放大電路反饋補(bǔ)償兩種方式。引線自動(dòng)補(bǔ)償B．電橋電路C．感應(yīng)電壓D．電磁感應(yīng)屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ 。A．重復(fù)性B．線性度C．靈敏度D．固有頻率固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種( )。A．PN結(jié)光電二極管電路B．PNP型晶體管集成電C．MOS型晶體管開(kāi)關(guān)集成電路D．NPN型晶體管集成電路測(cè)量微位移工作臺(tái)的位移量，可選用( )。A．光柵傳感器B．電感傳感器C．電容傳感器D．應(yīng)變傳感對(duì)生產(chǎn)流水線上的塑料零件進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)，可采用的傳感器( )A．光電傳感器B．霍爾傳感器C．電容傳感器D．電感傳感器10．家用空調(diào)中的測(cè)溫元件最好選用( )熱電阻B．熱敏電阻C．熱電偶D．光敏電阻1（ ）的近似程度。A．線性度B．變差C．重復(fù)性D．再現(xiàn)性12．反映測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差影響程度的是（ 。A．精密度B．準(zhǔn)確度C．精確度D．精度數(shù)13．光電器件的光譜特性是描述（ ）之間的關(guān)系A(chǔ)．光電流與電壓B．光電流與光照C．靈敏度與入射波長(zhǎng)D．靈敏度與調(diào)制頻率壓電式傳感器可用于（ ）的動(dòng)態(tài)測(cè)量。A．壓力B．溫度C．應(yīng)力D．位移15（ ）傳感器屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器A．應(yīng)變式B．壓電式C．電容式D．電感式三．問(wèn)答題(每小題6分，共30分)1．(6分)敘述熱電偶中間導(dǎo)體定律，簡(jiǎn)述此定律在實(shí)際應(yīng)用中的作用。2．(6分)簡(jiǎn)答壓電效應(yīng)。3．(6分)簡(jiǎn)答差壓式流量計(jì)的基本組成。4．(6分)簡(jiǎn)述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時(shí)各自的特點(diǎn)。5．(6分)簡(jiǎn)答霍爾效應(yīng)。四．應(yīng)用題(每小題10分，共30分)1．(10分)試選用某種傳感器，設(shè)計(jì)測(cè)量車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速的原理方案，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。2．(10分)請(qǐng)用電容傳感器測(cè)量液位高度，敘述測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成，測(cè)量原理和有關(guān)的測(cè)量公式。3．(10分)D＝10cmE＝2.05×1011N/m2,用它稱50tK＝2，R＝120Ω，問(wèn)電阻變化多少？五、原理分析題(10分)由熱電偶工作原理可知，熱電偶輸出熱電勢(shì)和工作端與冷端的溫差有關(guān)，在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，要對(duì)熱電偶冷端溫度進(jìn)行處理，經(jīng)常使用能自動(dòng)補(bǔ)償冷端溫度波動(dòng)的補(bǔ)償電橋，如圖所示，試分析此電路的工作原理一．填空題(每空1分，共15分)動(dòng)態(tài)絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差全橋差動(dòng)電路接觸、溫差高頻反射式、低頻透射式勻質(zhì)導(dǎo)體線性度、靈敏度鉑熱電阻、銅熱電阻光照特性光電元件二．選擇題(1．C；2．D；3．A；4．D；5．A；6．D；7．C；8．A；9．A；10．B；11．A；12．B；13．C；14．A；15．B三．問(wèn)答題(每小題6分，共30分)1（6分答：在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體后，只要第三種導(dǎo)體兩端的溫度（3分偶測(cè)量液態(tài)金屬和固體金屬表面的溫度（3分。2（6分）并且在其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷（3分，若將外力去掉時(shí)，它們又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象就稱為壓電效應(yīng)（3分。3（6分（部2分。4（6分,壓成正比,（3分）傳感器與電荷放大器連接的電路,其輸出電壓與壓電元件的輸出電荷成正比,電纜電容的影響小。（3分）5（6分）答：所謂霍爾效應(yīng)是指若在一半導(dǎo)體薄片的兩端通以控制電流B的磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)方向上將產(chǎn)生電勢(shì)UH的現(xiàn)象,所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為霍爾電壓或霍爾電勢(shì)。四．應(yīng)用題(每小題10分，共30分)（10分）這里以渦流傳感器為例解答：z個(gè)槽或齒，旁邊安裝一個(gè)電渦流傳感器（3分（Hz（4分n（單位為r/min）為：fn60 z

（3分）（10分）（3分）C0

2HlnDd（2分）電容與液位的關(guān)系為：2C 1

2(Hh) lnDd

lnDd2

2h(

)

2h(

)lnDd

lnDd

0 lnd

（4分）h成正比例關(guān)系（1分。3（10分）解：電阻絲應(yīng)變： F 5010009.8 3.04104E ES 2.05109(0.1/2)

（5分）電阻變化

RKR23.04 104120 0.073 (

（5分）五、原理分析題(10分)答：補(bǔ)償電橋法是一種利用電橋輸出電壓抵消熱電偶冷端溫度變化的溫度補(bǔ)償方法，圖中補(bǔ)償電橋與熱電偶冷端處在相同的溫度環(huán)境下，其中R、R 、R1 2 3用電阻溫度系數(shù)極小的錳銅絲繞制，且阻值相等，即R R1 2

R ；R3

用銅導(dǎo)線繞制，作補(bǔ)償電阻(2分)。使用時(shí)，用延伸導(dǎo)線將熱電偶冷端延伸至補(bǔ)償電橋處，使補(bǔ)償電橋與熱電偶冷端感受同一溫度T 選擇Rn t0

R R R 1 2 3

為零(2分)；當(dāng)冷端溫度升高時(shí)，補(bǔ)償電阻Rab

阻值增加，電橋失去平衡，輸出電壓U

增大，而熱電偶的輸出E 則因冷端溫度升高而減ab AB端溫度的變化而變化，達(dá)到冷端溫度補(bǔ)償?shù)哪康?3分)。U 0

（T，AB

）Un ab當(dāng)使補(bǔ)償電橋滿足以下條件：U ab

（