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传感器与检测技术期末试题A含答案

发布日期:2020-11-17 15:29

  湖州职业技术学院、湖州广播电视大学 2 0 0 4--2005 学年 二 学期 《传感器与检测技术》期末考试试卷(B 卷) 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、 填空(25%) 1,系统误差的消除方法有 、 、 和 、 等四种。 2,电容式传感器的测量电路有 、 、 和 等多种。 3,测量位移的方法有 、 、 及 和 等多种。 4,常用的抗干扰技术有 ...

  湖州职业技术学院、湖州广播电视大学 2 0 0 4--2005 学年 二 学期 《传感器与检测技术》期末考试试卷(B 卷) 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、 填空(25%) 1,系统误差的消除方法有 、 、 和 、 等四种。 2,电容式传感器的测量电路有 、 、 和 等多种。 3,测量位移的方法有 、 、 及 和 等多种。 4,常用的抗干扰技术有 、 、 和 等多种。 5, 传感器的静态特性有 、 、 、 和 五种 。 6, 电感式传感器的主要类型有 、 、 等三种。 二、名词解释(15%) 1, 线,内光电效应 三、判断题(10%) 1,由于直接测量精度较低,因此在高精度检测中不常使用。( ) 2,传感器的输出特性是指其输入量不变时输出量随时间的变化情况。( ) 3,有一个电阻式传感器,它在量程为 50mV 范围内的最大绝对误差是 0.1mV,则其非线,直线式感应同步器的端部环流是靠其线圈的排列方式来消除的。( ) 5,热电势的大小主要取决于热电偶回路的温差电势。( ) 姓名 学号 班级 装 订 线,画图说明电位器式电阻传感器的工作原理,导出电阻、电压灵敏度的表达式。(10%) 2,测量电桥的工作方式有哪几种?各有什么特点?(10%) 3,说明光电池的基本原理、常用类型及其特点。(10%) 五、 计算题(20%) 1,有一个温度传感器,其微分方程为: x ydd5 . 12 5xy4   ,其中 y----输出 电压(mV),x----输入温度(℃),求该传感器的时间常数和静态灵敏度 K。(10%) 2,有一受拉轴,它的弹性模量 E=2×10 11 (N/M),u=0.4,四个电阻的标准值均为 200(),电阻灵敏度 K=2,桥路电压为 2 伏,测得输出电压为 5.2(mV)。要求:1,画出由四个电阻组成的全桥电路图; 2,求出轴上的纵向及横向应变。(10%)。 姓名 学号 班级 装 订 线 湖州职业技术学院、湖州广播电视大学 学年 学期 《传感器与检测技术》期末考试试卷(B 卷) 一、 填空(25%) 1,系统误差的校正方法有 交换法 、 抵消法、 代替法 和 对称测量法 、 补偿法 五种。 2,电容式传感器的测量电路有 双 T 电桥电路、运算放大器式测量电路 、脉冲调制电路 和 调频电路 等多种。 3,测量压力的方法有 电阻式 、 电容式 、 电感式 及 压电式 和 光纤式 五种。 4,常用的抗干扰技术有 屏蔽技术 、 接地技术 、 浮置 和 滤波 等许多种。 5, 传感器的静态特性有 灵敏度 、 线性度 、 重复性 和 迟滞 四种 。 6, 电容式传感器的主要类型有 变面积式、 变间隙式 、 变介电常数式 等三种。 二、名词解释(15%) 1, 重复性 重复性是指传感器在检测同一物理量时每次测量的不一致程度,也叫稳定性。 2, 系统误差 在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化,这种误差称为系统误差。 3,霍尔效应 在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应。 4,引用相对误差 引用相对误差是最大绝对误差  与仪表量程比值的百分数。 5,准确度 正确度是指测量结果相对真值的恒定误差的大小。 三、判断题(10%) 1,由于直接测量简单且快速,因此在高精度检测中得到广泛使用。( 错 ) 2,传感器的输出特性是指其输入量不变时输出量随时间的变化情况。( 错 ) 3,有一个电阻式传感器,它在量程为 50mV 范围内的最大绝对误差是 0.2mV,则其非线,直线式感应同步器的端部环流是靠其线圈的排列方式来消除的。( 对 ) 5,热电势的大小主要取决于热电偶回路的温差电势。( 错 ) 四、问答题(30%) 1,画图说明电位器式电阻传感器的工作原理,导出电阻、电压灵敏度的表达式。(10%) 如图所示,电位器式传感器的输出电压与位移成一定的比例关系: x KLUx Uui 0 当电刷移动时就会引起输出电压的改变,从而进行位移的测量。其电压灵敏度为: LUKiu 电阻灵敏度为:LRK R 2,测量电桥的工作方式有哪几种?各有什么特点?(10%) 测量电桥的工作方式有单臂、双臂和全桥三种,单臂电桥结构最简单,只需使用一个应变电阻,成本最低最经济,但检测精度较差;双臂电桥使用两个应变电阻,结构较复杂,能达到一定的精度;全桥最复杂,成本较高,但能达到很高的测量精度。 3,说明光电池的基本原理、常用类型及其特点。(10%) 硅光电池的工作原理基于光生伏特效应,它是在一块 N 型硅片上用扩散的方法掺人一些 P型杂质而形成的一个大面积 PN 结,当光照射 P 区表面时,若光子能量大于硅的禁带宽度,则在P 型区内每吸收一个光子便产生一个电子.空穴对,P 区表面吸收的光子最多,激发的电子空穴最多,越向内部越少。这种浓度差便形成从表面向体内扩散的自然趋势。由于 PN 结内电场的方向是由 N 区指向 P 区的,它使扩散到 PN 结附近的电子空穴对分离,光生电子被推向 N 区,光生空穴被留在 P 区。从而使 N 区带负电,P 区带正电,形成光生电动势。 常用类型有硅光电池、锗光电池、砷化镓、硫化镉光电池等。具有性能稳定、光谱范围宽、频率特性好、转换效率高等特点。 五、 计算题(20%) 1,有一个温度传感器,其微分方程为: x ydydx5 . 12 5 4   ,其中 y----输出 电压(mV),x----输入温度(℃),求该传感器的时间常数和静态灵敏度 K。(10%) 解:时间常数: 8 . 05401  aa ; 静态灵敏度: 5 . 255 . 1200  abk 2,有一受拉轴,它的弹性模量 E=1×10 11 (N/M),u=0.3,四个电阻的标准值均为 200(),电阻灵敏度 K=2,桥路电压为 2 伏,测得输出电压为 5.2(mV)。要求:1,画出由四个电阻组成的全桥电路图; 2,求出轴上的纵向及横向应变。(10%)。 I iU iR L U 0R,(L)R x ,(x)I 0 ABO 解:电桥输出端电压 U 0 : ) ( 2 . 5 2 0 . 20mV kU u        3 - 3 -13 -3 -10 9 . 3 10 3 . 1 3 . 010 3 . 12 210 2 . 5       