【正文】 ++5VUH++5VUH恒流驅(qū)動(dòng) 恒壓驅(qū)動(dòng)（答：對霍爾元件可采用恒流驅(qū)動(dòng)或恒壓驅(qū)動(dòng)，恒壓驅(qū)動(dòng)電路簡單，但性能較差，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場合；恒流驅(qū)動(dòng)線性度高，精度高，受溫度影響小。輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號有正弦信號、脈沖信號和階躍信號。A..多普勒效應(yīng) ，其方向不垂直于界面時(shí)，將產(chǎn)生聲波的　　　　　和　　　　　等現(xiàn)象?！　　　　　　?，　　　　　　　和插值法。，可采用的溫度補(bǔ)償措施包括： 、 和 三種方法。?為什么??四、計(jì)算題(本大題共2小題，每小題15分，共30分)，若該傳感器的線性表達(dá)式為x=a0+a1n，試用最小二乘法()計(jì)算a0和a1。% D.177。傳感器與檢測技術(shù)試題（5）一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。已知：傳感器的電荷靈敏度kq=100(pC/g)，反饋電容Cf=(μF),被測加速度a=。已知：傳感器的靈敏度為15(mV/μm)，最大線性范圍為6(μm)。A. 適于測量任意 B. 適于測量直流 C. 適于測量緩變 D. 適于測量動(dòng)態(tài)15. 對于電渦流傳感器的諧振測位移電路，當(dāng)無金屬導(dǎo)體靠近時(shí)，其輸出電壓( )A. 最大 B. 最小 C. 隨機(jī)變化 D. 中間點(diǎn)三、問答題(每小題5分，共30分)1. 試畫出低通、高通、帶通、帶阻的幅頻特性，并標(biāo)出半功率點(diǎn)。A. 熱電偶 B. 亮度式 C. 半導(dǎo)體三極管 D. 半導(dǎo)體二極管10. 電容式濕度傳感器只能測量( )濕度。每小題1分，共15分)1. 為了抑制干擾，常采用的電路有( )A. A/D轉(zhuǎn)換器 B. D/A轉(zhuǎn)換器 C. 變壓器耦合 D. 調(diào)諧電路2. 選擇二階裝置的阻尼比ζ=，其目的是( )。14. 半導(dǎo)體溫度傳感器以PN結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)。11. 一階有源低通濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，主要缺點(diǎn)是________。7. 當(dāng)τ→∞時(shí)，信號x(t)的自相關(guān)函數(shù)Rx(τ)呈周期性變化，說明該信號為________。3. 渦流傳感器的線圈與被測物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將________。(2)電橋的接法如圖b所示：2.(1)應(yīng)變片(RRRR4)粘貼位置如圖a所示；測量電橋如圖b所示。1齒，所以應(yīng)為轉(zhuǎn)，即：n=80177。：能實(shí)現(xiàn)非接觸測量，結(jié)構(gòu)簡單，不怕油等介質(zhì)污染。Δf,Δf為頻率偏移，與X(t)幅值成正比。，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程中，徑向力Py和切向力Pz大小基本不變，但著力點(diǎn)位置沿軸向移動(dòng)，現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測量工件所受的Pz。(2)設(shè)輸入信號x(t)=,判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。，及哪幾種電橋接法具有溫度補(bǔ)償作用。 ，電阻率( ) ( )的變化實(shí)現(xiàn)信號變換的。 ，產(chǎn)生干擾的原因是( ) ( ) A. B. C. ( )的信息。，需要對磁柵、容柵等大位移測量傳感器輸出信號進(jìn)行_______。，是檢驗(yàn)測試傳感器的_______指標(biāo)。(注：με代表一個(gè)應(yīng)變單位)，若該傳感器的線性表達(dá)式為x=a0+a1n，試用最小二乘法()計(jì)算a0和a1。，該信號的標(biāo)準(zhǔn)差將變?yōu)樵瓉淼腳_______倍。這一結(jié)論被稱為熱電偶的________定律。，從而引起電容量的變化來測量扭短的。%( ) ，屬于發(fā)電型測力傳感器的是( ) ，當(dāng)其軸與轉(zhuǎn)速為600(轉(zhuǎn)/分)的被測軸相連接時(shí)，則其輸出交變電動(dòng)勢的頻率為( ) ( ) ( ) ，采樣開關(guān)被斷開的時(shí)間稱為( ) ( ) (t)的周期為T，則其基波角頻率為( ) A. B. C. D.(t)與信號y(t)完全不相關(guān)，則該二信號的互相關(guān)系數(shù)滿足( ) (τ)1 (τ)=1 ρxy(τ)1 (τ)=0二、填空題(本大題共12小題，每小題1分，共12分)%是計(jì)算傳感器________的公式。( ) ， 表示傳感器的( ) 、部一級計(jì)量站使用的一等標(biāo)準(zhǔn)測力機(jī)所允許的測量誤差為( ) A.177。（轉(zhuǎn)/分）32．熱敏電阻的一般表達(dá)式為： 式中：RT為溫度T=t+(K)時(shí)的熱敏電阻的電阻值；R0為溫度T0=t0+(K) 時(shí)的熱敏電阻的電阻值； 設(shè)t0=20℃,T0=t0+=(K)。四、 計(jì)算題（本大題共3小題，每小題8分，共24分）31．（1） （2）頻率計(jì)的計(jì)數(shù)裝置讀數(shù)誤差為177。28．主要特點(diǎn)是：熱容量?。ɑ驘釕T性?。?，時(shí)間常數(shù)小，反應(yīng)速度快。26．（1）由固定繞組和滑動(dòng)繞組組成。 （1） 寫出電流i與電壓VREF的關(guān)系式。1個(gè)數(shù)字，其最大轉(zhuǎn)速誤差是多少？32．一熱敏電阻在0℃和100℃時(shí)，電阻值分別為200kΩ和10kΩ。26．回答與直線式感應(yīng)同步器有關(guān)的下列問題：（1） 它由哪兩個(gè)繞組組成？（2） 鑒相式測量電路的作用是什么？ 27．簡述壓磁式扭矩儀的工作原理。22．熱敏電阻常數(shù)B大于零的是 溫度系數(shù)的熱敏電阻。18．在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測量儀中，利用孔的透光面積表示扭矩大小，透光面積減小，則表明扭矩 。14．傳感器的過載能力是指傳感器在不致引起規(guī)定性能指標(biāo)永久改變的條件下，允許超過 的能力。錯(cuò)選、多選和未選均無分。8. 設(shè)計(jì)一個(gè)采用霍爾傳感器的液位控制系統(tǒng)。集成霍爾傳感器與分立相比，由于減少了焊點(diǎn)，因此顯著地提高了可靠性。輸出回路的輸出電阻及霍爾電壓與溫度之間的關(guān)系為UHt=UH0(1+αt) Rvt=Rv0(1+βt)式中，UHt為溫度為t時(shí)的霍爾電壓；UH0為0時(shí)的霍爾電壓；Rvt為溫度為t時(shí)的輸出電阻；Rv0為０時(shí)的輸出電阻。將元件的α、β值代入式(2)，根據(jù)Ri0的值就可確定串聯(lián)電阻R的值。兩個(gè)輸入端串聯(lián)補(bǔ)償電阻R并接恒電源，輸出端開路。與一般半導(dǎo)體一樣，由于電阻率、遷移率以及載流子濃度隨溫度變化，所以霍爾元件的內(nèi)阻、輸出電壓等參數(shù)也將隨溫度而變化。2. 為什么導(dǎo)體材料和絕緣體材料均不宜做成霍爾元件？答：因?yàn)閷?dǎo)體材料的μ雖然很大，但ρ很小，故不宜做成元件，而絕緣材料的ρ雖然很大，但μ很小，故也不宜做成元件。這種傳感器可用于工件尺寸測量、振動(dòng)測量等場合。如圖b所示。光電傳感器設(shè)計(jì)靈活，形式多樣，在越來越多的領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。答：光敏二極管、三極管及光電池的測量電路如下圖所示。解：此加速度計(jì)的靈敏度為 mV/g標(biāo)定系統(tǒng)框圖如下：第7章 光電式傳感器1．光電效應(yīng)有哪幾種?與之對應(yīng)的光電元件各有哪些?答：光電效應(yīng)有外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三種。10．用鎳鉻鎳硅(K)，已知：冷端溫度固定在0℃，t0＝30℃，儀表指示溫度為210℃，后來發(fā)現(xiàn)由于工作上的疏忽把補(bǔ)償導(dǎo)線，相互接錯(cuò)了，問：爐溫的實(shí)際溫度t為多少度?解：實(shí)際溫度應(yīng)為270℃，因?yàn)榻臃春蟛坏珱]有補(bǔ)償?shù)?，還抵消了30℃，故應(yīng)該加上60℃。自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臈l件應(yīng)為 5．用鎳鉻鎳硅(K)熱電偶測量溫度，已知冷端溫度為40℃，求被測點(diǎn)的溫度。這樣，即使電橋中其他電阻的阻值發(fā)生變化，左右兩橋臂中的電流卻差不多保持不變，從而認(rèn)為其具有恒流特性。R1~R5及RCM均為橋臂電阻。修正公式為：；四是電橋補(bǔ)償法。答：熱電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕校阂皇抢涠撕銣胤?。只要測得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢，則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動(dòng)勢可直接計(jì)算出來。根據(jù)這個(gè)定律，可以檢驗(yàn)兩個(gè)熱電極材料成分是否相同，也可以檢查熱電極材料的均勻性。該電場阻止電子從熱端繼續(xù)跑到冷端并使電子反方向移動(dòng)，最后也達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，A與B兩導(dǎo)體的接觸處就產(chǎn)生了電位差，稱為接觸電動(dòng)勢?，F(xiàn)假設(shè)導(dǎo)體A的自由電子密度大于導(dǎo)體B的自由電子密度，則導(dǎo)體A擴(kuò)散到導(dǎo)體B的電子數(shù)要比導(dǎo)體B擴(kuò)散到導(dǎo)體A的電子數(shù)大。答：熱電效應(yīng)就是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，該電動(dòng)勢的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。解：輸出與輸入的關(guān)系是若電感增量無窮小，且兩個(gè)電阻均為R，則： 題4圖 題5圖，試分析電路的工作原理。同樣可以得出結(jié)果：當(dāng)銜鐵下移時(shí)，電壓表總是反向偏轉(zhuǎn)，輸出為負(fù)。當(dāng)銜鐵上移，上部線圈阻抗增大，Z1=Z+△Z，則下部線圈阻抗減少，Z2=Z△Z。電渦流式傳感結(jié)構(gòu)簡單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測量范圍大、抗干憂能力強(qiáng)，特別是有非接觸測量的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。求當(dāng)電容傳感動(dòng)極板上輸入一位移量△x=,電路輸出電壓u0為多少? 解：由測量電路可得 /V,極板長度a=4cm,極板間距離δ=,。電容傳感器起始時(shí)b1=b2=b=200mm，a1=a2=20mm極距d=2mm，極間介質(zhì)為空氣，測量電路u1=3sinωtV，且u=u0。但當(dāng)d過小時(shí)，又容易引起擊穿，同時(shí)加工精度要求也高了。圖中1為固定極板，2為與被測對象相連的活動(dòng)極板。第3章 電容式傳感器思考題答案?為了提高傳感器的靈敏度可采取什么措施并應(yīng)注意什么問題?答：如圖所示是一直線位移型電容式傳感器的示意圖。設(shè)等強(qiáng)度梁在受力后產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)? 000，試求此時(shí)電橋輸出端電壓U0。=120Ω靈敏度系數(shù)K==120Ω的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。熱電阻的測量電路=，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無窮大。?為什么要采用這種測量電路?說明這種電路的工作原理。因此在使用中多采用等臂電橋或輸出對稱電橋。當(dāng)R1感受被測量產(chǎn)生電阻增量ΔR1時(shí)，由初始平衡條件R1R3=R2R4得，代入式（1），則電橋由于ΔR1產(chǎn)生不平衡引起的輸出電壓為 (2)對于輸出對稱電橋，此時(shí)R1=R2=R,R3=R4=R’，當(dāng)R1臂的電