【正文】 明 勢電偶測溫 原理及其工作定律的應(yīng)用。 什么是傳感器靜態(tài)特性。功能型光纖傳感器其光纖不僅作為光傳播的的波導(dǎo)，而且具有測量的功能。（ 4 分） 答：光導(dǎo)纖維工作的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反射，當射入的光線的入射角大于纖維包層間的臨界角時，就會在光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并在光纖內(nèi)部以后的角度反復(fù)逐次反射，直至傳遞到另一端面。試簡要敘述說明利用渦流傳感器測量金屬板厚度的工作原理及實現(xiàn)工藝。試闡述消除和減小寄生電容影響的幾種方法和原理。（ 10 分） 答： 在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù) t? 及柵絲與試件膨脹系數(shù)（ sg ??與 ）之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時會產(chǎn)生與真實應(yīng)變同數(shù)量級的誤差。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(zhuǎn)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(yīng)的電勢稱為霍爾電勢 UH。（ 5 分） 答： 一塊半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強度為 B的磁場 (磁場方向垂直于薄片 )中，當有電流I 流過時，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。動態(tài)特性指當輸入量隨時間變化時傳感器的輸入 輸出特性。由于輸入量的狀態(tài)（靜態(tài)、動態(tài)）不同分靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡述在什么頻域條件下只研究靜態(tài)特就能夠滿足通常的需要，而在什么頻域條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性？（ 10分） 答： 傳感器的特性是指傳感器所特有性質(zhì)的總稱。 石英晶體整個晶體是中性的，受外力 作用而變形時，沒有體積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。（ 6 分） 答：石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時在兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，當外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；而當作用力方向改變時，電荷的極性隨著改變。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。所謂熱電效應(yīng)，就是當不同材料的導(dǎo)體組成一個閉合回路時，若兩個結(jié)點的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。在某時刻，從電位差計測得熱電勢為 ，此時電位差計所處的環(huán)境溫度為 15℃，試求該時刻溫箱的溫度是多少度？（ 20分） 鎳鉻 鎳硅熱電偶分度表 測 量 端 溫度 ℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 熱 電 動 勢 (mv) 20 10 0 +0 +10 +20 2 簡述熱電偶的工作原理。 平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關(guān)系中，（ ①變面積型 ②變極距型③變介電常數(shù)型 ）是線性的關(guān)系。霍爾式傳感器可用來測量 電流 ， 磁場 ， 位移 ， 壓力 。（ 7 分） 導(dǎo)體和磁場發(fā)生相對運動而在導(dǎo)體兩端 產(chǎn)生感應(yīng)電勢的。其電阻靈敏度 RI= At )hb(2 ?? 。假定電位器全長為 Xmax，其總電阻為 Rmax，它的滑臂間的阻值可以用 Rx= maxRmaxX X ? 來計算。（ 7 分） ，可分為 線性電位器 和 非線性電位器 。 兩種導(dǎo)體的接觸 電勢和 單一導(dǎo)體的溫差 電勢組成的，其表達式為 Eab（ T,To） =TBATTBA0 d)(NNln)TT(ek 0 ??????。 半導(dǎo)體 材料傳感器的靈敏度較大。 電阻應(yīng)變片式傳感 器按制造材料可分為 ① _金屬 _ 材料和② ____半導(dǎo)體 __體材料。 傳感器是 能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置 ，傳感器通常由直接響應(yīng)于被測量的 敏感元件 和產(chǎn)生可用信號輸出的 轉(zhuǎn)換元件 以及相應(yīng)的 信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路 組成。 在平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關(guān)系中，（ ①變面積型 ，②變極距型，③變介電常數(shù)型 ）是線性的關(guān)系。（ 2 分） 6. 變氣隙式自 感傳感器，當街鐵移動靠近鐵芯時，鐵芯上的線圈電感量（ ①增加 ②減小③不變 ）（ 2 分） 7. 儀表的精度等級是用儀表的（ ① 相對誤差 ② 絕對誤差 ③ 引用誤差 ）來表示的（ 2 分） 8. 電容傳感器的輸入被測量與輸出被測量間的關(guān)系，除（ ① 變面積型 ② 變極距型 ③ 變介電常數(shù)型 ）外是線性的。 的工作原理是：某些 鐵磁物質(zhì)在外界機械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機械壓力，從而引起 極化現(xiàn)象 ，這種現(xiàn)象稱為 正壓電效應(yīng) 。 所產(chǎn)生的熱電勢是 兩種導(dǎo)體的接觸 電勢和 單一導(dǎo)體的溫差 電勢組成的，其表達式為Eab（ T， To） =TBATTBA0 d)(NNln)TT(ek 0 ??????。通常把光線照射到物體表面后產(chǎn)生的光電效應(yīng)分為三類。（ 2 分） 是 表示在單位磁感應(yīng)強度相單位控制電流時的霍爾電勢大小 。 25．已知信號 x(t)與信號 y(t)完全不相關(guān)，則這兩個信號的互相關(guān)系數(shù)滿足 ( ) A． $rho_(xy)(tau) 1$ B． $rho_(xy)(tau)=1$ C． $rho_(xy)(tau)=0$ D． $0 rho_(xy)(tau) 1$ 答案： c 答案要點： 互相關(guān)系數(shù)的性質(zhì)。 23．已知信號 x(t)與 y(t)互相關(guān)函數(shù) $R_(xy)(tau)$，當 $tau=0$時相關(guān)程度最高，則 y(t)與 x(t)的互相關(guān)函數(shù) $R_(xy)(tau)$相關(guān)程度最高時，應(yīng)滿足 ( ) A． $tau 0$ B． $tau = 0$ C． $tau 0$ D． $tau=1$ 答案： b 答案要點： 互相關(guān)系數(shù)的性質(zhì)。 21．發(fā)光二極管顯示器的英文縮寫為 ( ) A． LCD B． LED C． BCD D． CRT 答案： b 答案要點： 考察發(fā)光二極管顯示器的英文縮寫。 19．已知一信號的直流分量為 0，交流分量的幅值不為 0，則該信號的 ( ) A．方差等于均方值 B．方差等于 0 C．均值等于均方值 D．均方值等于 0 答案： a 答案要點： 考察方差、均方值的定義。 17．莫爾條紋光柵傳感器的輸出是 ( ) A．數(shù)字脈沖式 B．調(diào)幅式 C．正弦波 D．調(diào)頻式 答案： a 答案要點： 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是數(shù)字脈沖式，而非其他方式。 15．無源 RC 低通濾波器從哪兩端引出輸出電壓 ( ) A．電阻 R B．電容 C C．運算放大器 D．電感 L 答案： b 答案要點： 無源 RC 低通濾波器從電容兩端引出輸出電壓。而不能為 0176。 D． 360176。 B． 90176。 13．通常在微機控制的檢測系統(tǒng)中，完成多路切換的器件是 ( ) A．采樣保持器 B．多路模擬開關(guān) C．集成運放 D．濾波器 答案： b 答案要點： 完成多路切換的器件一般為多路模擬開關(guān)。 11．通常用于精密恒濕槽的濕 敏元件是 ( ) A．氯化鋰濕敏元件 B．半導(dǎo)體陶瓷濕敏元件 C．高分子膜濕敏元件 D．熱電阻式濕敏元件 答案： d 答案要點： 通常用于精密恒濕槽的濕敏元件是熱電阻式濕敏元件，其測量精度高，并可測量絕對濕度。 9．人工視覺系統(tǒng)圖像處理中，對像素信息進行編碼的作用是 ( ) A．濾去噪聲 B．傳輸和存儲信息 C．圖像增強 D．圖像分割 答案： b 答案要點： 人工視覺系統(tǒng)圖像處理中，通過對像素信息進行編碼以完成傳輸和存儲信息。 7．氣敏傳感器檢測氣體的 ( ) A．溫度和濃度 B．溫度和成份 C．成份和濕度 D．成份和濃度 答案： d 答案要點： 氣敏傳感器檢測氣體的成份和濃度。 5．屬于傳感器動態(tài)特性指標的是 ( ) A．量程 B．靈敏度 C．阻尼比 D．重復(fù)性 答案： c 答案要點： 傳感器動態(tài)特性指標是阻尼比，其它為靜態(tài)特性指標。 4．半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于 ( ) A．壓阻效應(yīng) B．熱電效應(yīng) C．壓電效應(yīng) D．壓磁效應(yīng) 答案： a 答案要點： 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于壓阻效應(yīng)。 2．傳感器的線性范圍愈寬，表明傳感器工作在線性區(qū)域內(nèi)且傳感器的 ( ) A．工作量程愈大 B．工作量程愈小 C．精確度愈高 D．精確度愈低 答案： a 答案要點： 考察傳感器量程的定義。 D． 360176。 B． 90176。 變壓器隔離電路中實現(xiàn)信號傳遞的途徑是 ( ) 您答錯了 ? a 漏電耦合 ? b 電容耦合 ? c 磁通耦合 ? d 光電耦合 變壓器耦合方式為磁通耦合。 由 RLC 串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組成的帶通濾波器的中心頻率為 500Hz，帶寬為 200Hz，則品質(zhì)因數(shù)為 ( ) 您答對了 ? a ? b ? c ? d 5 品質(zhì)因數(shù)的定義，即： Q=fB=500200=。 電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為何種物理量的輸出 ( ) 您答對了 ? a 電阻 ? b 電容 ? c 電壓 ? d 電荷 電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為電壓的輸出。 采用直流放大器對微弱的、變化緩慢的信號進行放大時，影響測量精度的主要原因是 ( ) 您答錯了 ? a 零點漂移 ? b 信號微弱 ? c 放大倍數(shù)不夠 ? d 噪聲干擾 因直流放大有零點漂移，才引出調(diào)制的概念。 ADC0804 是八位逐次逼近型的 ( ) 您答對了 ? a 數(shù) /模轉(zhuǎn)換器 ? b 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 ? c 調(diào)制解調(diào)器 ? d 低通濾波器 ADC0804 是八位逐次逼近型的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器。 若單臂電橋的靈敏度為 14，在相同情況下，雙臂電橋的靈敏度為 ( ) 您答錯 了 ? a 14 ? b 12 ? c 2 ? d 4 雙臂電橋的靈敏度為單臂電橋的靈敏度的 2 倍。 由 RC 串聯(lián)電路組成的一階低通濾波器屬于 ( ) 您答錯了 ? a 數(shù) 字濾波器 ? b 放大濾波器 ? c 有源濾波器 ? d 無源濾波器 數(shù)字濾波為軟件濾波，而放大濾波、有源濾波均需有放大器件，但本題中僅有 RC 串聯(lián)電路，因此屬于無源低通濾波器。 靜電屏蔽的作用在于消除靜電荷對測量儀器產(chǎn)生的 ( ) 您答對了 ? a 高次諧波干擾 ? b 放電干擾 ? c 靜電場干擾 ? d 漏電流干擾 靜電屏蔽的作用在于消除靜電場干擾。 直流電橋的平衡條件為 ( ) 您答對了 ? a Z1Z4=Z2Z3 ? b |Z1||Z4|=|Z2||Z3| ? c R1R4=R2R3 ? d R1=R2=R3=R4 直流電橋的平衡條件為 R1R4=R2R3。 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是 ( ) 您答錯了 ? a 數(shù)字脈沖式 ? b 調(diào)幅式 ? c 正弦波 ? d 調(diào)頻式 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是數(shù)字脈沖式，而非其他方式。當兩邊壓力相等時，膜片處在中間位置與左、右固定電極間距相等，轉(zhuǎn)換電路輸出 U0＝ 0；當 P1＞ P2(或 P2＞ P1)時，膜片彎向右側(cè) (或左側(cè) )， Cdb＜ Cab(或 Cab＞ Cdb)， U0 輸出與｜ P1P2｜成比例的信號。（ 15 分） 答案要點： 電容式差壓傳感器由兩個玻璃圓盤和一個金屬膜片組成。（ 12 分） 答案要點： ① 環(huán)境溫度變化時，由于敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)的存在，引起應(yīng)變片電阻相對變化； ② 環(huán)境溫度變化時， 敏感柵材料和試件材料的膨脹系數(shù)不同，應(yīng)變片產(chǎn)生附加的拉長 (或壓縮 )，引起電阻的相對變化。（ 12 分） 答案要點： 傳感器作為測試系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，將被測量轉(zhuǎn)化為人們所熟 悉的各種信號，通常傳感器將被測量轉(zhuǎn)換成電信號；信號變換部分是對傳感器所送出的信號進行加工，如信號的放大、濾波、補償、校正、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，經(jīng)過處理使傳感器輸出的信號便于傳輸、顯示或記錄；顯示與記錄部分將所測信號變?yōu)楸阌谌藗兝斫獾男问?，以供人們觀測和分析。當 M2 每移動半個光波波長時，干涉條紋亮暗變化一次，因此被測長度為 式中， x— 被測長度； N— 干涉條紋亮暗變化次數(shù)； — 真空中光波波長； n— 空氣折射率。如圖所示是邁克爾遜雙光束干涉系統(tǒng)，圖中 S 是光源， B 是分光鏡 ， M1 是固定反射鏡， M2 是可動反射鏡， P 是觀察屏處，試介紹其工作原理。 當被測量的變化使式中的 、 或