【正文】 1010Pa，求該點(diǎn)的應(yīng)力?？ ，已知應(yīng)變片阻 值為 100Ω ，靈敏度系數(shù)為 2，彈性模量為 20 109Pa，位于橋的一臂上，其余橋臂是標(biāo)準(zhǔn)電阻， 阻值為 100Ω ，電橋供電電壓為 12V，現(xiàn)測(cè)得輸出電壓為 6mv。 U=4V， R3= R4=100Ω， R1和 R2為相同型號(hào)的電阻應(yīng)變片，靈敏度系數(shù)為 2，其電阻均為 200Ω，兩只應(yīng)變片分別粘貼于等強(qiáng)度梁同一截面的正反兩面、設(shè)等強(qiáng)度梁在受力后產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?5000uε，試求此時(shí)電橋的輸出電壓 Uo？ 阻值 R 為 150Ω、靈敏度 S=3 的電阻 應(yīng)變片與 阻值 R 為 150Ω的固定電阻組成電橋，設(shè)輸入電壓為 5V，并假定負(fù)載電阻為無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?2020uε時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并且比較兩種情況下的靈敏度？ ，如圖所示，在其中上部的上、下兩面各貼兩片應(yīng)變片，組成全橋，該梁在懸臂梁一端受一向下力 F=，已知應(yīng)變片靈敏系數(shù) K=2，應(yīng)變片空載電阻 R0=120Ω，t=3mm,L=25cm,W=6cm,x=,E=70 105Pa, ε x=6(lx)F/wEt2. 試求此時(shí)這四個(gè)應(yīng)變片的電阻值。已知 R R2 、 R R4 標(biāo)稱電阻值均為 120Ω，橋路電壓為 2V，物重 m引起 R R2變化增量為 。 第四章 速度、加速度傳感器 一、選擇題 是（ ） A 電纜的安裝與固定方式 B 電纜的長(zhǎng)度 C 前置放大器的輸出阻抗 D 前置放大器的輸入阻抗 2. 對(duì)于壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（ ） A 接近零 B 盡量低些 C 盡量高些 D 任意 ，輸出電壓與電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相比（ ） A 要大 B 要小 C 相等 D 不確定 4. 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)有負(fù)載時(shí)，輸出電壓應(yīng)比空載時(shí)（ ） A 要大 B 要小 C 相等 D 不確定 5．用變磁通式速度傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速時(shí)，若傳感器轉(zhuǎn)子的齒數(shù)越多，則輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率 （ ） A. 越高 B. 越低 C. 越平穩(wěn) D. 沒(méi)有變化 6. 交流測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有４０個(gè)齒，被測(cè)轉(zhuǎn)速為１２００ｒ /min，則該交流發(fā)電機(jī)輸出電動(dòng)勢(shì)的頻率為（ ） A. B. 2Hz C. 20Hz D. 800Hz 7. 電纜分布電容對(duì)電荷放大器的輸出電壓（ ） A. 有較大影響 B. 有一定影響 C. 無(wú)影響 D. 不能確定 8. 下列不屬于壓電陀螺式角速度傳感器的是（ ） A. 柱型 B. 振梁型 C. 圓管型 D. 雙晶片型 9. 下列不屬于壓電式加速度傳感器的特點(diǎn)的是 （ ） A. 重量型 B. 體積小 C. 對(duì)被測(cè)機(jī)構(gòu)的影響小 D. 穩(wěn)定可靠性好 10. 高輸入阻抗電壓放大器的輸入阻抗應(yīng)大于（ ） A. 106Ω B. 107Ω C. 108Ω D. 109Ω 11. （ ）角速度傳感器是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)工作。 A 壓縮型 B 剪切型 C 彎曲型 D 振梁型 答案： DCCBA DCADD BC 二、填空題 1. 交流測(cè)速發(fā)動(dòng)機(jī)有 、 和 三種。（脈沖頻 率） 3. 半導(dǎo)體硅流速傳感器的工作原理是依據(jù)發(fā)熱體 與放置發(fā)熱體的流體介質(zhì)與流體流速相關(guān)原理制成的。（自動(dòng)調(diào)節(jié)） ，目的是為了使得同一型號(hào)的傳感器有相同的 。（脈沖式） 8. 在實(shí)際測(cè)試中，機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)測(cè)速發(fā)電機(jī)的主要要求有輸出電壓對(duì)轉(zhuǎn)速應(yīng)保持精確的正比關(guān)系、 、靈敏度要高。（勵(lì)磁電流） 方向與 不一致時(shí)， 的平行于 和 方向上的兩個(gè)面上產(chǎn)生 的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。（電流；磁場(chǎng)；栽流導(dǎo)體；電流；磁場(chǎng)；電動(dòng)勢(shì)；載流子；洛侖茲力；橫向漂移） 11．霍爾元件是 型半導(dǎo)體制成 形狀的 敏元件。其數(shù)學(xué)式為 。它與半導(dǎo)體材料的 和霍爾片的 成反比。一對(duì)用來(lái)施加 ，叫 電極；另一對(duì)用來(lái)引出霍爾電勢(shì)，叫 電極。減少該誤差的措施有：用 供電 ，減少由于 隨溫度變化引起的誤差；用激勵(lì)電極 電阻，減少由 隨溫度變化引起的誤差。用這個(gè)原理可以進(jìn)行 的測(cè)量。要求霍爾元件所使用的氣隙磁場(chǎng)具有 梯度。（正比） 19. 壓電式加速度傳感器的頻率范圍廣、 寬、靈敏度高，故應(yīng)用較廣泛。它們具有比霍爾元件高數(shù)百甚至數(shù)千倍的 度。（磁化；磁場(chǎng)靈敏；弱；強(qiáng)） 三、簡(jiǎn)答題 1．機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)測(cè)速發(fā)電機(jī)的主要要求有哪些？ 2. 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)產(chǎn)生誤差的原因是什么？具體有怎樣的改進(jìn)方法？ 3. 用電渦流傳感器測(cè)量齒輪的轉(zhuǎn)速時(shí)，若齒輪是尼龍制成的，能否測(cè)出轉(zhuǎn)速？為什么？ 4. 壓電式加速度傳感器與電壓放大器和電荷放大器相連接時(shí)分別有什么特點(diǎn)？ 5．試述霍爾效應(yīng)的定 義與簡(jiǎn)單的工作原理？ 6．為什么霍爾元件用 N 型半導(dǎo)體制作？ 7．試述霍爾元件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)？ 8．畫(huà)出霍爾元件的輸出電路圖？ 9．試述霍爾元件主要參數(shù)名稱？ 10．簡(jiǎn)述霍爾式傳感器的組成及各部分的用途？對(duì)磁場(chǎng)有何要求？ 四、計(jì)算應(yīng)用題 f=72Hz，測(cè)量齒盤(pán)的齒數(shù) Z=36，求： 24 （ 1）被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速 n 是多少？ （ 2）在上述情況下，如果計(jì)數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為177。 5. 某一轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置由霍爾傳感器和一個(gè)帶齒圓盤(pán)組成，其輸出信號(hào)經(jīng)放大器后由記錄儀記錄，記錄紙的信號(hào)如圖所示： （ 1）當(dāng)帶齒圓盤(pán)的齒數(shù) Z=12，求被測(cè)轉(zhuǎn) 速 n 為多少？ （ 2）帶齒圓盤(pán)的材料用銅材制成可否？為什么？ 第五章 視覺(jué)、觸覺(jué)傳感器 一、選擇題 1. 用于將二維圖像的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間序列的一維信號(hào)的是（ ） A 照明部 B 接收部 C 光電轉(zhuǎn)換部 D 掃描部 2. 由透鏡和濾光片組成，具有聚成光學(xué)圖像或抽出有效信息的功能的是（ ） A 照明部 B 接收部 C 光電轉(zhuǎn)換部 D 掃描部 25 3. 把波長(zhǎng)為 220um 的紅外光圖像變換成如同電視圖像的時(shí)序掃描信號(hào)輸出的是（ ） A 光電式攝像機(jī) B 紅外圖像傳感器 C 固體半導(dǎo)體攝像機(jī) D 激 光式視覺(jué)傳感器 是一種 型晶體開(kāi)關(guān)集成電路。 A 光電轉(zhuǎn)換 B 掃描 C A/D D 存儲(chǔ) 6. 人工視覺(jué)系統(tǒng)圖像處理時(shí)中，對(duì)像素信息進(jìn)行編碼的作用是（ ） A 濾去噪聲 B 傳輸和存儲(chǔ)信息 C 圖像輸入 D 圖像分割 7. 圖像前處理的主要作用是（ ） A 濾去噪聲 B 傳輸和存儲(chǔ)信息 C 圖像輸入 D 圖像分割 ，紅外圖像所產(chǎn)生 的溫度分布可以在靶面上感應(yīng)出相應(yīng)電壓分布圖像的物理基礎(chǔ)是（ ） A 壓電效應(yīng) B 熱電效應(yīng) C 光電效應(yīng) D 電磁感應(yīng) 9. 按照工作原理分類，固體圖像式傳感器屬于（ ） A 光電式 B 電容式 C 壓電式 D 磁電式 ，起掃描作用的關(guān)鍵部件是（ ） A 激光器 B 高速旋轉(zhuǎn)多面棱鏡 C 放大元件 D 掃描線圈 11. 視覺(jué)傳感器能源以（ ）為基礎(chǔ)。 A D/A轉(zhuǎn)換器 B A/D 轉(zhuǎn)換器 C 加法器 D 積分器 13. 平滑化方法主要是去除（ ） A 噪聲 B 卷積 C 色彩 D 邊界 14. 引起人的接觸覺(jué)不在于皮膚表面層的變形，而是作用于其上的（ ） A 位移 B 力 C 微小壓力 D 滑動(dòng) 15. 引起人的壓覺(jué)不在于外部壓力，而是其上的（ ） A 皮膚變形 B 位移 C 微小壓力 D 滑動(dòng) 16. 微動(dòng)開(kāi)關(guān)不具有的特點(diǎn)是（ ） A 范圍寬 B 簡(jiǎn)單 C 成本低 D 易受電磁干擾 26 答案： DBBAC BABAB ABACA D 二、填空題 1. 視覺(jué)傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用有進(jìn)行位置檢測(cè)、進(jìn)行圖像識(shí)別和 三種。（光電轉(zhuǎn)換部） 3. 光電轉(zhuǎn)換部的作用是 。（光電轉(zhuǎn)換部分） 、圖像出入、圖像存儲(chǔ)和圖像輸出四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。（滑動(dòng)覺(jué)） 7. 固體半導(dǎo)體攝像機(jī)由攝像元件（ CCD）、 、驅(qū)動(dòng)電路和電源組成。（開(kāi)槽） 9. 二維 CCD 攝像元件的構(gòu)成主要有 和幀傳送方式兩種。（區(qū)域法） 11. 最簡(jiǎn)單也是最早得到使用的接觸覺(jué)傳感器是 （微動(dòng)開(kāi)關(guān)） 12. 圖像處理過(guò)程中直接檢測(cè)圖像灰度變化點(diǎn)的處理方法稱為 （微分法） 13. 視覺(jué)傳感器通過(guò)圖像識(shí)別了解對(duì)象物的 ，并且同其它對(duì)象物相區(qū)別。（掃描） 15. 接觸覺(jué)傳感 器是通過(guò)在一定接觸力下，切換 狀態(tài)，輸出高、低電平信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。（灰度） 17．圖像處理有區(qū)域法和微分法，常用一次微分法求 （ 梯度） 18. 識(shí)別物體前需要先將物體的有關(guān)信息輸入到計(jì)算機(jī)，被輸入的信息主要有明亮度信息、顏色信息和 。 第六章 溫度傳感器 一、選擇題 1. 一般情況下，要求熱敏電阻式傳感器的熱敏電阻（ ） A. 呈正弦關(guān)系 B. 呈余弦關(guān)系 C. 呈線性關(guān)系 D. 在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系 2. 金屬熱電阻式溫度傳感器所測(cè)量的溫度越高，其敏感元 件中的自由電子的運(yùn)動(dòng) （ ） A. 越規(guī)則 B. 越不規(guī)則 C. 呈正態(tài)分布 D. 呈線性分布 ３ . 下列哪種非接觸式溫度傳感器適用于遠(yuǎn)距離、不能直接接觸的高溫物體（ ） A. 全輻射溫度傳感器 B. 亮度式溫度傳感器 C. 熱電偶式溫度傳感器 D. 比色溫度傳感器 ４ . 通常用熱電阻式傳感器測(cè)量（ ） A. 溫度 B. 密度 C. 加速度 D. 電阻 ５ . 熱電偶中產(chǎn)生熱電勢(shì)的條件是（ ） A. 兩熱電極材料相同 B. 兩熱電極材料不同 28 C. 兩熱電極的兩端溫度不同 D. 兩熱電極的兩端溫度相同 ６ . 熱電動(dòng)勢(shì)的大小，只與組成熱電偶的導(dǎo)體材料和兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)，而與（ ）無(wú)關(guān)。 A. 線性 B. 指數(shù) C. 對(duì)數(shù) D. 階躍 ８ . 熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)由兩部分電動(dòng)勢(shì)組成，一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)，另一部分是單一導(dǎo)體的（ ）電 動(dòng)勢(shì)。 A. 高于 B. 等于 C. 低于 D. 不確定 18. 傳感器可用于連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)鋼水、鐵水、爐渣和表面沒(méi)有覆蓋物的高溫問(wèn)題的溫度，其量程為 8002020℃。 29 A. 金屬輻射式 B. 熱電偶 C. 半導(dǎo)體三極管 D. 比色計(jì) 答案： DBAAC BBCCC BBBAD DCDC 二、填空題 １ . 熱電偶式溫度傳感器的工作原理是 。（電橋測(cè)量法） ３ . 非接觸式溫度傳感器采用 的方法測(cè)量溫度。（簡(jiǎn)單 價(jià)廉） ５ . 不同的金屬兩端分別連在一起構(gòu)成閉合回路，如果兩端溫度不同，電路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為 。（ 0） ７ . 熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)是由 電動(dòng)勢(shì)和 電動(dòng)勢(shì)組成。（接觸 溫差 見(jiàn)課本 91 頁(yè)公式 65） ８ . 亮度式溫度傳感器利用物體的 亮度隨溫度變化的原理，并以被測(cè)物體光譜的一個(gè)狹窄區(qū)域內(nèi)的亮 度與標(biāo)準(zhǔn)輻射體的亮度進(jìn)行比較來(lái)測(cè)量溫度。（ PN 結(jié)） 10. 熱電偶式溫度傳感器屬于接觸式 型傳感器。根據(jù)這一效應(yīng)制成的傳感器叫 傳感器，簡(jiǎn)稱 。（正；金屬；熱電阻；負(fù)；半導(dǎo)體；熱敏電阻） 13．工業(yè)中大量使用的電阻體材料為 、 和 三種，對(duì)它們的共同要求是電阻溫度系數(shù) 且 、電阻率 、化學(xué)及物理性能 和工藝性