2016-2017-1传感器试卷B答案

1、2016 2017 学年第一学期考查试卷主考教师： 学院 _高职学院_ 班级 _ 姓名 _ 学号 _传感器技术课程试卷标准答案及评分标准b（本卷考试时间 90 分钟）题号一二三四五六七八总得分题分1020102040100得分1、 填空题（本题共6小题，每空1分，共10分）1、传感器动态特性中响应时间ts 反映了传感器总体的响应速度的快慢。2、半导体热敏电阻按热电特性可分为 ntc 、 ptc 两大类。3、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是 温度补偿、减小非线性 。4、气敏传感器的工作过程实质是半导体材料与被测气体分子间争夺 自由电子 的过程。5、光敏二极管、光敏三极管在工作时控制电路的

2、导通 和 截止 状态，且光照越强时电路中的 电流 越大。6、根据参数的变换，电容式传感器按原理可分为变极距式、 变面积式和 变介电常数。二、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ b ）。 a. 提高灵敏度 b. 防止产生极化、电解作用 c. 减小交流电桥平衡难度 2、（ c）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。 a. 热端直径 b. 热端和冷端的温度 c. 热端和冷端的温差 d. 热电极的电导率 3、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择测量转换电路（c ）。 a. 单臂半桥 b. 双臂半桥 c. 四臂全桥 d. 独臂 4

3、、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 （b ） a. 电容和电感均为变量 b. 电容是变量，电感保持不变 c. 电容保持常数，电感为变量 d. 电容和电感均保持不变5、压电陶瓷与天然石英的压电性能比较，通常（ a ）。 a、压电常数大，居里点低 b、压电常数小，居里点高 c压电常数大，居里点高d压电常数和居里点都差不多6、电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为（ c )的输出。aa 电阻 b电容 c电压 电压 d 电荷7、电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时，如想分辨出衔铁位移的方向，则应在电路中加（ c ）电路。a、加法器 b、检波 c、相敏检波 d、鉴频8、

4、减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是（ d ）。 a. 减小激励电流 b. 减小磁感应强度 c. 采用恒流源供电 d.使用电桥调零电位器 9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（ a ）。 a. 补偿热电偶冷端热电势的损失 b. 起冷端温度补偿作用 c. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 d. 提高灵敏度10、温度上升，光敏三极管、光敏二极管的暗电流（ a ）。a.上升 b.下降 c不变 d.不定三、简答题（本题共2小题，每题5分，共10分）1、电阻应变传感器在单臂电桥测量转换电路在测量时由于温度变化产生误差的过程。电阻应变式传感器进行温度补偿的方法是什么？答：因输出电压受温

5、度的影响。 （2分）因应变电阻r1与r2完全相同，从下式看出输出电压与温度无关 （2分）补偿的方法是采用双臂半桥或全臂全桥。 （1分）2、什么是压电效应？用压电效应传感器能否测量静态和变化缓慢的信号？为什么？答：某些电介质, 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。 （2分） 不能。因为当作用于压电元件力为静态力（=0）时, 则前置放大器的输入电压等于零, 因为电荷会通过放大器输入电阻和传感器本身漏电阻漏掉, 所以压电传感器不能用于静态力测量。 （3分）4、 分析题

6、（本题共2小题，每题10分，共20分）1、下面是某企业车间的金属板材测厚仪，请说出此传感结构的名称？及采用此双电容结构而非单个电容结构的原因？及图中两电容的接法？ 答：（1）是变极距式电容传感器。 （3分）（2）采用此双电容结构而非单个电容结构的目的是为了防止带材上下抖动带来的测量误差。（4分）（3）两电容的接法是并联接法。 （3分）2、现有一霍尔传感器测一圆形器件工作时转速，在器具周边均匀贴有两对磁片，器具附近置有一霍尔集成片，问其适合选择哪一种类型的霍尔传感器？试分析此装置工作过程？ 答： 应选择开关型。 （3分） 当器件旋转时，两对磁片依次经过霍尔集成块，使其依次输出不同电平。 经计数电

7、路计得的脉冲个数再除以2，就是这段时间内的转速。 （7分）五、计算题（本题共3小题，共40分）1、现有一测单向脉动力的压电传感器如图所示，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200×10-12c/n，电荷放大器的反馈电容cf=4000pf,测得输出电压uo=5sint(v)。求：1）该传感器产生的电荷为多少？ 2）此被测脉动力大小是多少？(本题10分) 解：1) 由得 q=uo·cf =5sint×4000pf =2x10-8 sint (c) （5分） 2) f=q/d =（2x10-8 sint）/200×10-12 =0.01 sint(n) （

8、5分）2、已知变面积型电容传感器的两极板间距离为20mm，两极板相对介电常数r=50f/mm，两极板几何尺寸一样，为50mm×30mm×5mm，在外力作用下，其中动极板在原位置上沿长度方向移动了20mm，试求电容的变化量c和灵敏度 s(真空介电常数为8.854x10-12f/m )(本题12分）解：(1)根据式，可得出 (2分)将已知条件代入到上式中， (5分)(2) (5分)3、如图为一直流电桥。图中e12v，r1r2r3r4240，试求：(1)r1为金属应变片，其余为外接电阻，当r1的增量r4.8时，电桥输出电压uo是多少？(2)r1、r2都是应变片，型号规格相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压u0是多少？(3)题(2)中，如果r2和r1感受应变的极性相反，且r1r22.4时电桥输出电