【正文】 一致時(1分)，在半導體薄片上平行于電流和磁場方向(1分)的兩個面之間產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象.（1分）用光照射某一物體（1分），組成該物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應的電效應的物理現(xiàn)象.（2分）傳感器達到穩(wěn)定工作狀態(tài)時（1分）輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比.（2分）光照射于某一物體上，(1分)使其導電能力發(fā)生變化的現(xiàn)象.(2分)。傳感器一般由敏感元件和轉換元件組成。(2分) 敏感元件是能夠完成預變換作用的器件；(1分) 轉換元件是能將感覺到的被測非電量參數(shù)轉換為電量的器件；(1分) 轉換元件是傳感器的核心部分。(1分) 并不是所有的傳感器都包括敏感元件與轉換元件.(1分)？光纖的主要參數(shù)有：(1)數(shù)值孔徑 它反映纖芯吸收光量的多少，是標志光纖接受性能的重要參數(shù)；(2分) （2）光纖模式 就是光波沿光纖傳播的途徑和方式；(2分)（3）傳播損耗 是由光纖纖芯材料的吸收、散射以及光纖彎曲處的輻射損耗影響造成的.(2分)《傳感器技術》這門課程中講述了多種傳感器，其中溫度傳感器在實際應用中具有重要實用價值，試論述常用的溫度傳感器的異同。答:常用的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻和集成溫度傳感器等。(2分)它們的相同點是：都是接觸式測溫方法。(1分) 不同點是：（1）工作原理不同 熱電偶依據(jù)的是熱電效應，熱敏電阻利用的是半導體電阻隨溫度變化的特性，集成溫度傳感器是利用感溫PN的電壓電流特性與溫度的關系。(3分) （2）主要特點不同 熱電偶具有種類多、結構簡單、感溫部小、廣泛用于高溫測量的特點，熱敏電阻具有種類多、精度高、感溫部較大、體積小、響應快、靈敏度高等特點，集成溫度傳感器具有體積小、反應快、線性好、價格低等特點.(3分)？使電渦流傳感器與被測體距離不變，如有裂紋出現(xiàn)，將會引起金屬的電阻率、磁導率的變化。(3分)在裂紋處也可以說有位移的變化。這些綜合參數(shù)的變化將會引起傳感器參數(shù)的變化，(2分)通過測量傳感器參數(shù)的變化即可達到探傷的目的. (1分)。一塊半導體薄片置于磁場中(磁場方向垂直于薄片)，當有電流流過時，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉。（2分） 結果在半導體的后端面上電子有所積累，而前端面缺少電子，因此后端面帶負電，前端面帶正電，在前后端面形成電場，該電場產(chǎn)生的力阻止電子繼續(xù)偏轉；(2分) 當兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場，相應的電勢稱為霍爾電勢.(2分)，其中超市收款臺采用條形碼掃描的方法來得到各種商品的信息，實現(xiàn)快速收費的目的。條形碼掃描的方法涉及到光電傳感器，試分析條形碼掃描筆的工作原理。答：掃描筆的前方為光電讀入頭，它由一個發(fā)光二極管和一個光敏三極管組成；(2分) 當掃描筆在條形碼上移動時，若遇黑色收線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光將被黑線吸收，光敏三極管接受不到反射光，呈現(xiàn)高阻抗，處于截止狀態(tài)；當遇到白色間隔時，發(fā)光二極管所發(fā)出的光纖，被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生電流而導通；(4分)整個條形碼被掃描后，光敏三極管將條形碼變成了一個個電脈沖信號，該信號經(jīng)放大、整形后便形成寬窄與條形碼線的寬窄及間隔相對應的脈沖列，脈沖列經(jīng)計算機處理后，完成對條形碼的識讀. (3分)五 、計算綜合題（3題，共22分）如圖為實驗室常采用的冰浴法熱電偶冷端溫度補償接線圖，（1） 圖中依據(jù)了熱電偶兩個基本定律，分別指出并簡述其內容；（4分）（2） 將冷端至于冰水槽的主要原因是什么？（2分）（3） 對補償導線有何要求？（2分）答案：（1） 中間導體定律：在熱電偶回路中，只要接入的第三導體兩端溫度相同，則對回路的總的熱電動勢沒有影響。中間溫度定律：熱電偶AB的熱電勢僅取決于熱電偶的材料和兩個結點的溫度，而與溫度沿熱電極的分布以及熱電極的參數(shù)和形狀無關。（2） 熱電偶分度表以0攝氏度為基準；（3） 與導體材料A、B有相同熱電特性（不同型號的熱電偶所配用的補償導線不同；連接補償導線時要注意區(qū)分正負極，使其分別與熱電偶的正負極一一對應；補償導線連接端的工作溫度不能超出（0~100℃），否則會給測量帶來誤差。）36量程范圍600~1200℃的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗時某點最大絕對誤差是4℃，問此表是否合格？解：根據(jù)精度定義表達式A=△A/ 100%，并由題意已知：A=%，=（1200—600）℃，得最大允許絕對誤差△ A==%（1200—600）=3℃此溫度傳感器最大允許絕對誤差為3℃。檢驗某點的最大絕對誤差為4℃，大于3℃，故此傳感器不合格。36已知某溫度計測量范圍0~200℃。檢測測試其最大誤差△Ymax=4℃，求其滿度相的誤差，并根據(jù)精度等級標準判斷精度等級。解：YFS=200－0=200由A=ΔA/YFS＊100％有A＝4/200＊100％＝2％。36~100Pa壓力傳感器，問這臺壓力傳感器是否合格？解：根據(jù)精度定義表達式：A＝ΔA/AyFS*100%,由題意可知：A＝％，YFS＝100所以 ΔA＝A YFS＝因為 ＜所以 合格。FFR1R3R2R4計算題374題圖37采用四片相同的金屬絲應變片（K=2），將其貼在實心圓柱形測力彈性元件上。如圖（a）所示，力F=1000kg。圓柱斷面半徑r=1cm，楊氏模量E=2107N/cm2，泊松比m =。求（1）畫出應變片在圓柱上貼粘位置及相應測量橋路原理圖；（2）各應變片的應變e =？電阻相對變化量△R/R=？解：（1）按題意采用四個相同應變片測力彈性元件，貼的位置如圖374（a）所示。RR3沿軸向受力F作用下產(chǎn)生正應變e 1＞0， e 3＞0；RR4沿圓周方向貼則產(chǎn)生負應變e 2＜0， e 4＜0。四個應變電阻接入橋路位置入圖（b）所示。從而組成全橋測量電路可以提高輸出電壓靈敏度。（2） e1＝e 3＝s/E ＝F/(SE)＝1000（2122107）＝10－4＝156 m e e2＝ e4＝－ m F/SE＝－10－4　=－10－4＝－47 m e△R1/R1＝△R3/R3＝k1 e ＝210－4=10－4△R2/R2＝△R4/R4＝－k2 e＝210－4＝10－437采用四個性能完全相同的電阻應變片（靈敏度系數(shù)為K），將其貼在薄壁圓筒式壓力傳感元件外表圓周方向，彈性元件周圍方向應變，計算題376題圖式中，p為待測壓力， m泊松比，E楊式模量，d為筒內徑，D為筒外徑。現(xiàn)采用直流電橋電路，供電橋電壓U。要求滿足如下條件：（1）該壓力傳感器有溫度補償作用；（2）橋路輸出電壓靈敏度最高。試畫出應變片粘貼位置和相應橋路原理圖并寫出橋路輸出電壓表達式。解：按題意要求圓周方向貼四片相同應變片如果組成等臂全橋電路。當四片全感受應變時，橋路輸出信號為零。故在此種情況下，要求有補償環(huán)境溫度變化的功能，同時橋路輸出電壓還要足夠大，應采取參比測量方式即兩片RR3貼在有應變的圓筒壁上做敏感元件，而另兩貼片RR4在不感受應變的圓筒外壁上作為補溫元件，如圖（a）所示。然后再將四個應變片電阻接入圖（b）橋臂位置上。此時被測壓力變化時， RR3隨筒壁感受正應變量e 10， e 3 0。并且e 1＝ e 3 ；R2和R4所處位置筒壁不產(chǎn)生應變，故e 2＝ e 4＝0。橋路電壓U0只與敏感元件RR3有關，故把R1和R3放在橋壁上，可獲得較高的電壓靈敏度。則輸出信號電壓U0為另一方面RR4放于橋臂上與RR3組成的全橋測量電路，當環(huán)境溫度變化時產(chǎn)生的電阻變化量均相同，故對環(huán)境溫度變化有補償作用，使?40一個鐵氧體環(huán)形磁芯，平均長度為12cm， cm2，平均相對磁導率為μr= 2000。求: (1)均勻繞線500匝時的電感；(2)匝數(shù)增加1倍時的電感。 解：當線圈繞在這種圓形的磁芯上時，電感的計算公式為 ：導線的電阻率ρ=103Ωm，導線橫截面積S=106m2，繞線節(jié)距t＝1mm，電位器骨架的高h=50mm，寬b=30mm，試求（1）該電位器的電阻靈敏度KR；（2）若通過導線的電流為I=3A，求其電壓靈敏度Ku。解 :由線性線繞電位器傳感器電阻靈敏度和電壓靈敏度的定義知，(1分)，(1分) （1分）將已知數(shù)據(jù)代入上式得， （Ω/m） (2分) （V/m） (1分)=3A，磁場的磁感應強度B=5103T，導體薄片的厚度d=2mm，霍爾常數(shù)RH＝，試求薄片導體產(chǎn)生的霍爾電勢UH的大小。解 由霍爾效應原理實驗知， (3分)將已知數(shù)據(jù)代入上式得， （V） (3分)=5A，磁場的磁感應強度B=5103T，導體薄片的厚度d=1mm，霍爾常數(shù)RH＝，試求薄片導體產(chǎn)生的霍爾電勢UH的大小。解 由霍爾電動勢的計算公式知， (3分)將已知數(shù)據(jù)代入上式得， （V） (3