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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑长沙理工大学传感器原理及应用A试卷 长沙理工大学传感器原理及应用A 试卷1 一、填空题 1.1 传感器的根本特性通常用 静态 特性和 动态 特性来描述。当传感器变换的被测量处于动态时，测得的输入-输入关系为 频率响应 特性。 1.2 传感器变换的被测量的数值处在稳定状态下，传感器输出于输入的关系称为传感器的 静态 特性，其主要技术指标有： 线性度 、 灵敏度 、迟滞和重复性等。 1.3 电阻式传感器是一种将 位移 转换成与其有确定的关系的 电阻变化 的机电传感元件。 1.4 振弦式传感器是以拉紧的钢弦作为传感元件，其 固有频率 与弦的张紧力的平方根成正比。
2、1.5 磁电式传感器是利用 电磁发电 将 速度信号 转换成感应电动势信号输出。 1.6 运动测量所涉及的根本物理量有 长度 和 时间 ，它们的根本单位分别是 米 和 秒 。 1.7 光电编码器的常用编码方式有 普遍编码 、 增量编码 、 十足编码 三种。 1.8 激光与雷达测速的根本原理是 多普勒 效应。 1.9 根本滤波器可分为 低通 、 高通 、 带通 、 带阻 四种类型。 1.10 交、直流电桥平衡的条件是 二、选择题 2.1 通常用热电阻测量（ C ） A. 电阻 B. 扭矩 C. 温度 D. 流量 2.2 影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是（ C ） A. 导电材料电阻率的变
3、化 B. 导电材料几何尺寸的变化 C. 导电材料物理性质的变化 D. 导电材料化学性质的变化 2.3 通常用电感式传感器测量（ C ） A. 电压 B. 磁场强度 C. 位移 D. 压力 2.4 电涡流式传感器激磁线圈的电源是（ C ） A. 直流 B. 工频交流 C. 高频交流 D. 低频交流 2.5 当变间隙式电容传感器两极板的初始距离d增加时，将引起传感器的（ BD ） A. 灵敏度增加 B. 灵敏度减小 C. 非线性误差增加 D. 非线性误差减小 2.6 压电式传感器目前多用于测量（ BD ） A. 静态的力或压力 B. 动态的力或压力 C. 速度 D. 加速度 三、应用分析题 3.1
4、测量装置实现不失真测量的条件是什么？工程意义与理论意义上的不失真测试有何区别？ 答：测试装置不失真测量的条件在时域的条件为：y(t)=Ax(t-)，频域条件为：A()=常数,()=-。理论上的测试不失真在实际仪表中根本不存在，工程意义上的不失真是指在容许误差范围内的测试不失真。 3.2 对压电式传感器，其电压放大器与电荷放大器有何区别？最好选用那种放大器？ 答：电压放大器受传感器电缆的影响较大，而电荷放大器受传感器电缆的影响较小，几乎可以疏忽。因此最好选用电荷放大器。 3.3 试画出振动加速度测量计算机数据采集系统的框图。 3.4 采用分压式测量电路测量的变阻式传感器，其输入输出关系呈出非线性
5、，引起这种非线性的理由是什么？在何种条件可以得到近似线性关系? 答：引起这种非线性关系的根本理由是测量仪表的输入阻抗总是有限的。当测量仪表的输入阻抗远远大于变阻器的电阻值时， 可以得到近似的线性关系。 3.5 调频与调幅两种调制方式中，哪一种方式的抗干扰的性能较好？为什么？ 答：调频的干扰性能较好。由于外界信号与电磁场易于干扰信号的幅值，而难以干扰信号的频率。 压电式加速度计 电荷放大器 A/D转换器 计算机系统 长沙理工大学传感器原理及应用A 试卷2 一、填空题 1. 电阻应变片的配用测量电路采用差动电桥是，不仅可以消释 非线性误差 ，同时还能起到 温度补偿 的作用。 2. 螺线管式差动变压
6、器传感器中，按线圈绕组排列方式的不同，分为 一节式、二节式、三节式、四节式、五节式 ，通常采用 三节式 。 3. 电涡流传感器的整个测量系统由 传感器和被测体 两片面组成。利用两者的 磁性 耦合来完成测量任务。 4. 测量是借助专用的技术和设备，通过 测验 和 计算方法 ，去的被测对象的某个量的大小和符号。 5. 常用的非线性电位器布局以 变骨架 式和 变节足巨 式居多。 6. 传感器一般由 敏感元件 和转换原件 两个根本片面组成。 7. 工业上和计量部门常用的热电阻，我国统一设计的定型产品是 铂热电阻 和 铜热电阻 。 8. 辨识率是显示仪表能够检测到被测量 最小变化 的才干。一般模拟式仪表
7、的辨识率规定为 最小 分格值的一半；数字式仪表的辨识率规定为 仪器结果一位 的数字。 9. 螺线管式差动变压器的传感器的导磁外壳的功用主要是供给 恒定磁强度 。 10. 电阻应变片的初始电阻R0 是指应变片未粘贴时，在室温下测得的 静态 电阻。 11. 电涡流传感器工作时，被测物体电阻率和相对导磁率r 越 小 ，那么传感器的灵敏度越 高 。 12. 铜热电阻在一些测量精度要求 不高 ，且温度较低的场合，用来测量 -50150 范围的温度。 13. 闭磁路变隙式单线圈传感器的 测量范围 与灵敏度及线性度是相冲突的。 14. 电容式传感器中，变介电常数式多用于 液位或片状材料厚度 的测量。 15.
8、 电涡流传感器的主体是 激磁线圈 ，因而它的性能对整个测量系统的性能产生重要影响。 二、选择题 1. 用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（ B ） A. 接线便当 B. 减小引线电阻变化产生的测量误差 C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响 D. 减小桥路中电源对热电阻的影响 2. 单线圈螺线管式电感传感器广泛用于测量（ C ） A. 大量程角位移 B. 小量程角位移 C. 大量程直线位移 D. 小量程直线位移 3. 通常用电容式传感器测量位移（ B ） A. 电容量 B. 加速度 C. 电场强度 D. 交流电压 4. 通常用电涡流式传感器测量位移时，为了得到较好的线性度和灵
9、敏度，其激磁线圈（半径为ra）与被测物体间的距离x理应得志（ B ） A. ra x B. ra x C. ra x D. ra x 5. 应变片的主要参数有（ AC ） A. 初始电阻值 B. 额定电压 C. 允许工作电压 D. 额定功率 6. 为了使螺线管差动变压器传感器具有较好的线性度，通常是（ AC ） A. 取测量范围为线圈骨架的1/101/4 B. 取测量范围为线圈骨架的1/22/3 C. 激磁电流频率采用中频 D. 激磁电流频率采用高频 三、简述振筒式传感器的工作原理 在振筒材料已定条件下，振筒的 固有频率 仅与振筒的 刚度 有关，而振筒的 刚度 在振筒外形和尺寸已定条件下仅与筒
10、壁两边的 压力差 有关，当振筒外部压力恒定时，那么振筒 固有频率 与被测压力呈单值函数关系。测量振筒 频率 的变化，即可确定筒内的被测 压力 值。 图1 图2 四、 1. 图1是电容式传感器，用它可以测量 戒指的介电常数 的变化和 电介质的厚度 的变化。 2. 画出该传感器的配用测量电路，并指出电路中各符号代表什么。 五、 1. 图2是 电容 式传感器的 变压器电桥 测量电路。 2. 图2中C0表示 固定电容 ；C表示 差动电容 。 Ui B Ui / 2 Ui / 2 U0 C0+C AC0 -C 长沙理工大学传感器原理及应用A 作业1 一、填空题 1. 电阻应变片的工作原理就是依据应变效应
11、，建立导体 电阻 与形变之间的量值关系而工作的。 2. 当应变片主轴线与试件轴线方向一致且受一维应力时，应变片灵敏系数K是应变片的 电阻相对变化 与试件主应力的 应变 之比。 3. 螺线管式差动变压器传感器中， 零点残存电压 是评定差动变压器性能的主要指标之一，它的存在会造成传感器在零位邻近 灵敏度 降低和测量误差增大。 4. 差动螺线管式式电感传感器主要由两个 完全一致 的螺线管和初始状态处于对称位置的（圆柱）铁芯 组成。因而两个螺线管的初始电感相等。 5. 电涡流传感器的配用电路有 调幅式 电路、 调频式 电路。（任写两个） 6. 电涡流传感器工作时，要求线圈距被测物无关的金属物体至少有一
12、个线圈 直径 的距离，否那么会使 灵敏度 降低和非线性误差加大。 7. 采用热电阻作为测量温度的元件是将 温度 的测量转换为 电阻 的测量。 8. 电位器的种类繁多，按工作特性可分为 线 性和 非线 性两种。 9. 差动变压器传感器不仅可以直接用于 机械位移 测量，还可以用于测量与 位移 有关的任何机械量。 10. 测量仪表的精确度是 系统误差 和 随机误差 两者的总和。精确度简称 精度 。 11. 螺线管式差动变压器传感器主要由线圈组合、 活动衔铁 和 导体外壳 组成。 二、选择题 1. 通常用应变片式传感器测量（ C ） A. 温度 B. 密度 C. 加速度 D. 电阻 2. 差动变压器式
13、传感器的布局形式好多，其中应用最多的是 （ C ） A. 变间隙式 B. 变面积式 C. 螺线管式 3. 通常用振弦式传感器测量（ B ） A. 温度 B. 扭矩 C. 电流频率 D. 大位移 4. 差动变压器式传感器配用的测量电路主要电路有（ AB ） A. 差动相敏检波电路 B. 差动整流电路 C. 直流电桥 D. 差动电桥 5. 若使电涡流传感器的灵敏度高，被测物体的电阻率和相对导磁率r 理应是（ BD ） A. 大 B.小 C. r 大 D. r 小 长沙理工大学传感器原理及应用A 作业2 一、填空题 1、闭磁路变隙式单线圈电感传感器的 测量范围 与灵敏度及线性度是相冲突的。 2、电容式传感器中，变面积式常用于较大的 线位移或角位移 。 3、光敏三极管可以看成普遍三极管的集电结用 光敏二极管 替代的结果。通常基极不引出，只有两个电极。 4、光电管由一个光电阴极和一个阳极封装在真空的玻璃壳内组成，其技术性能主要取决于 光电阴极 。 5、振筒式传感器用 薄壁圆筒 将被测气体 压力 或密度的变化转换成频率的变化。 6、振筒式传感器中，鼓舞器与拾振器通过 振筒耦合，加上放大器和反应网络组成一个振荡系统，所以振筒是由 永久磁性 材料制
