1、2016 2017 學年第一學期考查試卷主考教師： 學院 _高職學院_ 班級 _ 姓名 _ 學號 _傳感器技術課程試卷標準答案及評分標準b（本卷考試時間 90 分鐘）題號一二三四五六七八總得分題分1020102040100得分1、 填空題（本題共6小題，每空1分，共10分）1、傳感器動態特性中響應時間ts 反映了傳感器總體的響應速度的快慢。2、半導體熱敏電阻按熱電特性可分為 ntc 、 ptc 兩大類。3、電阻應變片配有橋式測量轉換電路的作用是 溫度補償、減小非線性 。4、氣敏傳感器的工作過程實質是半導體材料與被測氣體分子間爭奪 自由電子 的過程。5、光敏二極管、光敏三極管在工作時控制電路的

2、導通 和 截止 狀態，且光照越強時電路中的 電流 越大。6、根據參數的變換，電容式傳感器按原理可分為變極距式、 變面積式和 變介電常數。二、選擇題（本題共10小題，每小題2分，共20分）1、濕敏電阻用交流電作為激勵電源是為了（ b ）。 a. 提高靈敏度 b. 防止產生極化、電解作用 c. 減小交流電橋平衡難度 2、（ c）的數值越大，熱電偶的輸出熱電勢就越大。 a. 熱端直徑 b. 熱端和冷端的溫度 c. 熱端和冷端的溫差 d. 熱電極的電導率 3、應變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補償功能，應選擇測量轉換電路（c ）。 a. 單臂半橋 b. 雙臂半橋 c. 四臂全橋 d. 獨臂 4

3、、在電容傳感器中，若采用調頻法測量轉換電路，則電路中 （b ） a. 電容和電感均為變量 b. 電容是變量，電感保持不變 c. 電容保持常數，電感為變量 d. 電容和電感均保持不變5、壓電陶瓷與天然石英的壓電性能比較，通常（ a ）。 a、壓電常數大，居里點低 b、壓電常數小，居里點高 c壓電常數大，居里點高d壓電常數和居里點都差不多6、電橋測量轉換電路的作用是將傳感器的參量變化為（ c )的輸出。aa 電阻 b電容 c電壓 電壓 d 電荷7、電感式傳感器采用變壓器式交流電橋作為測量電路時，如想分辨出銜鐵位移的方向，則應在電路中加（ c ）電路。a、加法器 b、檢波 c、相敏檢波 d、鑒頻8、

4、減小霍爾元件的輸出不等位電勢的辦法是（ d ）。 a. 減小激勵電流 b. 減小磁感應強度 c. 采用恒流源供電 d.使用電橋調零電位器 9、在熱電偶測溫回路中經常使用補償導線的最主要的目的是（ a ）。 a. 補償熱電偶冷端熱電勢的損失 b. 起冷端溫度補償作用 c. 將熱電偶冷端延長到遠離高溫區的地方 d. 提高靈敏度10、溫度上升，光敏三極管、光敏二極管的暗電流（ a ）。a.上升 b.下降 c不變 d.不定三、簡答題（本題共2小題，每題5分，共10分）1、電阻應變傳感器在單臂電橋測量轉換電路在測量時由于溫度變化產生誤差的過程。電阻應變式傳感器進行溫度補償的方法是什么？答：因輸出電壓受溫

5、度的影響。 （2分）因應變電阻r1與r2完全相同，從下式看出輸出電壓與溫度無關 （2分）補償的方法是采用雙臂半橋或全臂全橋。 （1分）2、什么是壓電效應？用壓電效應傳感器能否測量靜態和變化緩慢的信號？為什么？答：某些電介質, 當沿著一定方向對其施力而使它變形時, 其內部就產生極化現象, 同時在它的兩個表面上便產生符號相反的電荷, 當外力去掉后, 其又重新恢復到不帶電狀態， 這種現象稱壓電效應。 （2分） 不能。因為當作用于壓電元件力為靜態力（=0）時, 則前置放大器的輸入電壓等于零, 因為電荷會通過放大器輸入電阻和傳感器本身漏電阻漏掉, 所以壓電傳感器不能用于靜態力測量。 （3分）4、 分析題

6、（本題共2小題，每題10分，共20分）1、下面是某企業車間的金屬板材測厚儀，請說出此傳感結構的名稱？及采用此雙電容結構而非單個電容結構的原因？及圖中兩電容的接法？ 答：（1）是變極距式電容傳感器。 （3分）（2）采用此雙電容結構而非單個電容結構的目的是為了防止帶材上下抖動帶來的測量誤差。（4分）（3）兩電容的接法是并聯接法。 （3分）2、現有一霍爾傳感器測一圓形器件工作時轉速，在器具周邊均勻貼有兩對磁片，器具附近置有一霍爾集成片，問其適合選擇哪一種類型的霍爾傳感器？試分析此裝置工作過程？ 答： 應選擇開關型。 （3分） 當器件旋轉時，兩對磁片依次經過霍爾集成塊，使其依次輸出不同電平。 經計數電

7、路計得的脈沖個數再除以2，就是這段時間內的轉速。 （7分）五、計算題（本題共3小題，共40分）1、現有一測單向脈動力的壓電傳感器如圖所示，壓電元件用兩片壓電陶瓷并聯，壓電常數為200×10-12c/n，電荷放大器的反饋電容cf=4000pf,測得輸出電壓uo=5sint(v)。求：1）該傳感器產生的電荷為多少？ 2）此被測脈動力大小是多少？(本題10分) 解：1) 由得 q=uo·cf =5sint×4000pf =2x10-8 sint (c) （5分） 2) f=q/d =（2x10-8 sint）/200×10-12 =0.01 sint(n) （

8、5分）2、已知變面積型電容傳感器的兩極板間距離為20mm，兩極板相對介電常數r=50f/mm，兩極板幾何尺寸一樣，為50mm×30mm×5mm，在外力作用下，其中動極板在原位置上沿長度方向移動了20mm，試求電容的變化量c和靈敏度 s(真空介電常數為8.854x10-12f/m )(本題12分）解：(1)根據式，可得出 (2分)將已知條件代入到上式中， (5分)(2) (5分)3、如圖為一直流電橋。圖中e12v，r1r2r3r4240，試求：(1)r1為金屬應變片，其余為外接電阻，當r1的增量r4.8時，電橋輸出電壓uo是多少？(2)r1、r2都是應變片，型號規格相同，感應應變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，電橋輸出電壓u0是多少？(3)題(2)中，如果r2和r1感受應變的極性相反，且r1r22.4時電橋輸出電