【正文】 元件。 從傳感器機(jī)理上來(lái)說(shuō) .光纖傳感器可分為 振幅型（也叫強(qiáng)度型）和相位型（也叫干涉儀型） 兩種。 25. 非電阻型氣敏傳感器，是利用 MOS 二極管的 電容 — 電壓特性 變化； MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的 閾值電壓 的變化；肖特 基金屬半導(dǎo)體二極管的 勢(shì)壘變化 進(jìn)行氣體檢測(cè)。對(duì)于阻抗特別低的傳感器，在交變輸入時(shí)，往往采用 變壓器 匹配。 36. 電學(xué)應(yīng)變儀應(yīng)用最廣泛，它采用的電路可以是 直流電橋式 、 交流電橋式 或 電位計(jì)式 ，應(yīng)用最多的是 交流電橋式 電路并帶有載波放大器的形式。 （ ） 4. 遲滯 差表明的是在 _____期間輸出 輸入特性曲線不重合的程度。 （ ） 11. 直流電橋與交流電橋相比，交流電橋的主要優(yōu)點(diǎn)是 ______。 A．大于、等于 B. 小于 C. 小于﹑等于 D. 任何情況 （ ） ， 表示傳感器的 ________ 。 （ ） 27. 濕度傳感器是指能將濕度轉(zhuǎn)換為與其成一定比例關(guān)系的 _____輸出的器件式裝置。 （ ） ________ 。 4. 橫向效應(yīng) .應(yīng)變計(jì)既敏感縱向應(yīng)變，又同時(shí)受橫向應(yīng)變影響而使靈敏系數(shù)及相對(duì)電阻比都減小的現(xiàn)象，稱為橫向效應(yīng)。 12. 聲表面波 .聲表面波是一種沿彈性基體表面?zhèn)鞑サ穆暡?，其振幅隨壓電基體材料深度的增大按指數(shù)規(guī)律衰減。 19. 氣敏傳感器 .利用 氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反應(yīng)，導(dǎo)致敏感元件阻值變化 。 當(dāng)試件初始空載時(shí)，應(yīng)變計(jì)示值仍會(huì)隨時(shí)間變化的現(xiàn)象稱為 零漂 。 答 : 當(dāng)被測(cè)物理量作用于彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等的作用下發(fā)生變形，產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，引起應(yīng) 變片的電阻值變化，通過(guò)測(cè)量電路變成電量輸出。 8. 試述 SAW壓力傳感器的原理 。 15. 傳感器由哪幾個(gè)部分組成？分別起到什么作用？ 答：傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路三部分組成 1）敏感元件：感受被測(cè)量 2）轉(zhuǎn)換元件：將響應(yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電參量 3）基本電路：把電參量接入電路轉(zhuǎn)換成電量 16. 分析電感傳感器出現(xiàn)非線性的原因，并說(shuō)明如何改善？ 答： ① 原因是改變了空氣隙長(zhǎng)度 ； ② 改善方法是讓初始空氣隙距離盡量小，同時(shí)靈敏度的非線性也將增加，最好使用差動(dòng)式傳感器，其靈敏度增加非線性減少。 答： 相敏檢測(cè)電路原理是通過(guò)鑒別相位來(lái)辨別位移的方向，即差分變壓器輸出的調(diào)幅波經(jīng)相敏檢波后，便能輸出既反映位移大小，又反映位移極性的測(cè)量信號(hào)。試證明： Ucd=（ E/2） (Δ R/R)。 （ 1）為了使轉(zhuǎn)換電路的非線性誤差最小 ,熱敏電阻的串聯(lián)電阻應(yīng)選多少 ? （ 2）若轉(zhuǎn)換電路只是熱敏電阻串接一個(gè)電阻 ,以每 10℃為間隔，計(jì)算轉(zhuǎn)換電路輸出電壓與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。試畫(huà)出電阻應(yīng)變儀的方框圖，并說(shuō)明各個(gè)部分的作用。 7. 試述光電耦合器的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)和作用和應(yīng)用場(chǎng)合。 答：基本原理： 斯涅爾定理 (Snell39。 光纖的重要參數(shù)分別為：數(shù)值孔徑，傳播模式和傳播損耗。 10. 分析壓電加速度傳感器的工作原理，并畫(huà)出壓電加速度傳感器的實(shí)際應(yīng)用等效電路。 前置放大器電路有兩種形式：一是用電阻反饋的電壓放大器，其輸出電壓與輸入電壓 (即傳感器的輸出 )成正比；另一種是用帶電容板反饋的電荷放大器，其輸出電壓與輸入電荷成正比。硅光電池應(yīng)用的范圍 400nm— 1200nm，峰值波長(zhǎng)在 800nm附近，因此可在很寬的范圍內(nèi)應(yīng)用。 。頻率特性與材料、結(jié)構(gòu)尺寸和使用條件等有關(guān)。 等效電路圖如下： － Au oC iq C a C eC r 12. 根據(jù)以下光電池的特性曲線，分析光電 池的基本特性。 此時(shí)慣性力 F作用于壓電元件上，因而產(chǎn)生電荷 q，當(dāng)傳感器選定后， m 為常數(shù)，則傳感器輸出電荷為 q=d11F=d11ma 與加速度 a 成正比。 按傳播模式的多少： 單模光纖和多模光纖。 n nθ r、θ i 間的數(shù)學(xué)關(guān)系為： n1sinθ i=n2sinθ r （ 1）當(dāng)θ r=90186。 （ 2）光電耦合器的特點(diǎn)： (a) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，通常用于工作頻率 50kHz 以下的裝置。通常電橋由正弦振蕩器供電 ,其頻率為 500 赫～ 50 千赫 ,較低頻率的被測(cè)應(yīng)變信號(hào)對(duì)較高 的頻率的電橋電壓進(jìn)行調(diào)幅，輸出一個(gè)窄頻帶的調(diào)幅波信號(hào)。 溫度 （℃） RT （ KΩ） Uo=UR1/(R1+RT) (mV) 0 106 綜合練習(xí) 10 153 20 211 30 280 40 357 50 437 60 517 70 592 80 659 90 719 100 768 測(cè)溫范圍的兩端點(diǎn)連線，則該直線的斜率 106768 ???K mV/ ℃ 轉(zhuǎn)換電路輸出電壓 U =106+KT (mV) 4. 一個(gè)量程為 10kN的應(yīng)變式測(cè)力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外 徑 20mm， 內(nèi)徑 18mm,在其表面粘貼八各應(yīng)變片，四個(gè)沿周向粘貼，應(yīng)變片的電阻值均為 120Ω, 靈敏度為 ， 波松比為 ， 材料彈性模量 E=1011Pa 。圖中，GR 為對(duì)應(yīng)于某一照 度或某工作點(diǎn) Q處的光敏電阻值。 20. 簡(jiǎn)述 在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度 而采取的措施，壓電傳感器能不能做靜態(tài)測(cè)量，試說(shuō)明原因？ 答： 往往采用多片壓電芯片構(gòu)成一個(gè)壓電組件?；魻?元 件的不等位電勢(shì)是霍爾 元 件在額定控制電流作用下，在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。通過(guò)檢測(cè) SAW 壓力傳感器的中心諧振頻率變化，就能得到壓力變化的數(shù)據(jù)。 6. 簡(jiǎn)述光電傳感器的組成及其優(yōu)點(diǎn)。引起蠕變的主要原因是，制作應(yīng)變計(jì)時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和工作中出現(xiàn)的剪應(yīng)力，使絲柵、基底，尤其是膠層之間產(chǎn)生的“滑移”所致。 五 . 簡(jiǎn)答題 1. 結(jié)合模擬式儀表和數(shù)字式儀表簡(jiǎn)述靈敏閾的含義。 14. PN結(jié)型熱敏器件 .PN結(jié)溫度傳感器是一種利用半導(dǎo)體二極管、三極 管的特性與溫度的依賴關(guān)系制成的溫度傳感器。 6. 化學(xué)氣相沉積（ CVD） .是半導(dǎo)體技術(shù)中一種常用的薄膜生長(zhǎng)技術(shù)，這種技術(shù)使用化學(xué)的方法來(lái)沉積薄膜。將電阻應(yīng)變 片粘貼到各種彈性敏感元件上，可構(gòu)成測(cè)量各種參數(shù)的電阻應(yīng)變式傳感器 ,這些參數(shù)包括以下的哪幾種 ________ 。 （ ） 29. 光電導(dǎo)效應(yīng)發(fā)生在 （ ） ，產(chǎn)生光電效應(yīng)的是 綜合練習(xí) （ ） （ ） 32. 發(fā)光二極管的工作條件是 （ ） 33. 光敏晶體管的工作原理是基于（ ）效應(yīng)。 A. 靜態(tài) B. 初始穩(wěn)定狀態(tài) C. 最終穩(wěn)定狀態(tài) D. 工作狀態(tài) （ ） __