同济大学课程考核试卷(A卷).doc

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1、同济大学课程考核试卷(A卷)2008—2009学年第二学期命题教师签名:审核教师签名:课号:102214课名:传感器与检测技术考试考查:考试此卷选为:期中考试()、期终考试(■)、重考()试卷年级专业学号姓名得分二、选择题(每题2分,共24分)1.按敏感元件与被测对象之间的能量关系,传感器可分为(D)传感器。A.温度型和速度型B.物性型和结构型C.机械型和电子型D.能量转换型和能量控制型2.二阶传感器系统中,属于其动态特性的表征参数是(C)。A.线性度B.灵敏度C.超调量D.漂移3.为了减小非线性误差,采用差动变隙式电感传感器,其灵敏度和单线圈式传感器相比,(D)。A.降低

2、二倍B.降低一倍C.提高二倍D.提高一倍4.电感式传感器采用变压器式交流电桥作为测量电路时,如想分辨出衔铁位移的方向,则应在电路中加(C)电路。A.加法器B.检波C.相敏检波D.鉴频5.若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂,则电桥的输出将(A)。A.增大B.减小C.不变D.可能增大,也可能减小6.压电传感器的等效电路,(D)。A.可以等效为电压源,不可等效为电荷源B.可以等效为电压源,不可等效为电荷源C.既不可等效为电压源,也不可等效为电荷源D.既可等效为电压源,也可等效为电荷源7.电涡流在金属导体中的形成范围为(D)A.传感器线圈外径附近B.传感器线圈内

3、径附近C.表面D.表面且传感器线圈外径附近8.光电耦合器件由发光元件和光电接收元件组成,(C)。A.可实现电路隔离,不可进行电平转换B.不可实现电路隔离,可进行电平转换C.可实现电路隔离,可进行电平转换D.不可实现电路隔离,不可进行电平转换9.压电陶瓷与天然石英的压电性能比较,通常(A)。A.压电常数大,居里点低B.压电常数小,居里点高C.压电常数大,居里点高D.压电常数和居里点都差不多10.应变式传感器用电桥做转换电路,理论上电桥输出带有非线性误差的是(A)A.单臂电桥B.半桥C.全桥D.半桥和全桥11.对热电耦传感器,形成热电势的必要条件是:(A)A.两种导体材料不同;

4、节点所处的温度不同B.两种导体材料相同;节点所处的温度不同;C.两种导体材料不同;节点所处的温度相同D.两种导体材料相同;节点所处的温度相同12.在差动变压器实验中,当衔铁过零位时,输出电压(D)。第5页共页A.幅值:变小,相位:不变B.幅值:大→小→大,相位:不变C.幅值:变大,相位:反相D.幅值:大→小→大,相位:反相二、填空题(每题2分,共16分)1.传感器的输入输出特性指标可分为静态和动态指标两大类,线性度和灵敏度是传感器的___静态___指标,而频率响应特性是传感器的动态指标。2.旋转式编码器可以测量转轴的角位移,其中绝对式编码器在任意位置都有固定的数字编码与位置

5、对应,线数为360线的增量式编码器分辨力为___1___(角)度。3.光电效应分为内光电效应和外光电效应两大类。4.湿敏传感器的工作电源要求采用交流信号源。5.霍尔元件一般采用半导体材料。6..利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是__金属_____。7.热电偶电动势由_温度差______电动势和接触电动势两部分组成。8.莫尔条文的光强度变化近似正弦变化,因此,便于将电信号作进一步细分,即采用“倍频技术”技术三简答题(10分)1.压电传感器分别用两片完全相同的压电元件串联(不同极性端互联)和单片使用,如图所示,所受压力相同,试比较其输出电压、电荷、电容的关系

6、。(5分)2.何为热电偶的热电效应?问如图所示的热电偶热电动势的组成,并写出回路总电势的表达式。答:如图所示,两种不同性质的导体或半导体材料A、B串接成一个闭合回路,如果两接合点处的温度不同,即T≠T0,则在两导体间产生热电势,也称热电动势。同时在回路中有一定大小的电流,这种现象称为热电效应。(2分)热电动势组成:两导体的接触电势+单一导体的温差电势。(1分)第5页共页三、(10分)如图所示差动式同心圆电容传感器,其可动极筒外径为r=9.8mm,固定极筒内径为R=10mm,上下遮盖长各为10mm时;试求电容值C1和C2。当供电电源频率为60Hz时。求其容抗值。(10分)Rr

7、C1C2解:C1=C2===2.75(pF)(5分)Z1=Z2===965(kΩ)(5分)四、在你所做的形变实验系统中,采用弹性悬臂梁贴应变片的方法配合桥路测量位移。用千分尺读得位移数x值,然后记录单臂、半桥和全桥三种桥路的输出电压u。(20分)(1)简述何谓“应变效应”(4分)(2)画出三种桥路并说明各桥路之间测量灵敏度的关系。(6分)(3)画出此传感器的组成方块图并标出各部分组成名称。(4分)(4)若传感器静态方程近似u=ex,求用端基法在(0

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