1、傳感器與檢測技術試卷班級： 學號： 姓名： 成績： 一、填空題：（40分）1、傳感器是 _ 傳感器通常由直接響應于被測量的 _ 和產生可用信號輸出的_ 以及相應的 _ 組成。2、電阻應變片式傳感器按制造材料可分為 _ 材料和 _體材料。它們在受到外力作用時電阻發生變化，其中的電阻變化主要是由 _ 形成的，而的電阻變化主要是由 _ 造成的。 材料傳感器的靈敏度較大。3、在變壓器式傳感器中，原方和副方互感M的大小與 成正比，與 _成正比，與磁回路中 _ 成反比，而單個空氣隙磁阻的大小可用公式 _ 表示。4、測量過程中存在著測量誤差，按性質可被分為 _ 、 _ 、和 _ 三類，其中 _ 可以通過對多

2、次測量結果求 _ 的方法來減小它對測量結果的影響。5、光電傳感器的工作原理是基于物質的光電效應，目前所利用的光電效應大致有三大類：第一類是利用在光線作用下 _現象，即 效應， _ 傳感器屬于這一類；第二類是利用在光線作用下 _ 現象，即 效應。 傳感器屬于這一類。第三類是利用在光線作用下 現象，即 _ 效應， _ 傳感器屬于這一類。6、熱電偶所產生的熱電勢是由 _ 電勢和 _ 電勢組成。其表達式為Eab（T，T = ） _ 。在熱電偶溫度補償中，補償導線法（即冷端延長線法）是把 _ 導線與熱電偶配接。它的作用是 _ 。7、偏差式測量是指 _ 方法；零位測量是指 _ 方法；微差式測量是指 _ 方

3、法。二、問答題：（25分）1、什么是傳感器動態特性和靜態特性，簡述在什么頻域條件下只研究靜態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特性？（10分）2、簡述霍爾電動熱產生的原理。（5分）3、分析應變片式傳感器在使用單臂電橋測量電路時由于溫度變化而產生測量誤差的過程。（10分）三、分析、計算題：（35分）1、分析如圖1所示自感傳感器當動鐵心左右移動（x1,x2發生變化時自感L變化情況。已知空氣所隙的長度為x1和x2，空氣隙的面積為S，磁導率為，線圈匝數W不變）。（10分）2、分析如圖2所示變介質平板電容傳感器，電容（C）變化對液位變化（x）的靈敏度。已知長方形極板的長為l

4、，高為h，極板間距離為d，容器內下面介質的高度為x(x h)，介電常數為2，容器內上面介質的介電常數為1。（10分）3、設5次測量某物體的長度，其測量的結果分別為：9.8 10.0 10.1 9.9 10.2厘米，若忽略粗大誤差和系統誤差，試求在99.73的置信概率下，對被測物體的最小估計區間。（5分）4、在對量程為10MPa的壓力傳感器進行標定時，傳感器輸出電壓值與壓力值之間的關系如下表所示，簡述最小二乘法準則的幾何意義，并討論下列電壓-壓力直線中哪一條最符合最小二乘法準則？（10分）測量次數I12345壓力xi（MPa）245810電壓yi（V）10.04320.09330.15340.1

5、2850.072（2）y=7.00x+0.09答案（5）y=5.00x+0.07傳感器與檢測技術試卷班級： 學號： 姓名： 成績： 一、填空題：（40分）1、傳感器是 能感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置傳感器通常由直接響應于被測量的敏感元件和產生可用信號輸出的轉換元件 以及相應的 信號調節轉換電路 組成。2、電阻應變片式傳感器按制造材料可分為 _金屬_ 材料和_半導體_體材料。它們在受到外力作用時電阻發生變化，其中的電阻變化主要是由 _電阻應變效應_ 形成的，而的電阻變化主要是由 _ 造成的。 材料傳感器的靈敏度較大。3、在變壓器式傳感器中，原方和副方互感M的大小與

6、 繞組匝數 成正比，與 穿過線圈的磁通_成正比，與磁回路中 磁阻_ 成反比，而單個空氣隙磁阻的大小可用公式 _ 表示。4、測量過程中存在著測量誤差，按性質可被分為 _絕對誤差_ 、 相對誤差 _ 、和 引用誤差 _ 三類，其中 _絕對誤差_ 可以通過對多次測量結果求 平均 _ 的方法來減小它對測量結果的影響。5、光電傳感器的工作原理是基于物質的光電效應，目前所利用的光電效應大致有三大類：第一類是利用在光線作用下 _材料中電子溢出表面的_現象，即 外光電 效應， _光電管以及光電倍增管_ 傳感器屬于這一類；第二類是利用在光線作用下 材料電阻率發生改變的 _ 現象，即 內光電 效應。 光敏電阻 傳

7、感器屬于這一類。第三類是利用在光線作用下 光勢壘 現象，即 _光生伏特_ 效應， 光敏二極管及光敏三極管_ 傳感器屬于這一類。6、熱電偶所產生的熱電勢是由兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成的，其表達式為Eab（T,To）=。在熱電偶溫度補償中，補償導線法（即冷端延長線法）是在連接導線 和熱電偶之間，接入延長線它的作用是將熱電偶的參考端移至離熱源較遠并且環境溫度較穩定的地方，以減小冷端溫度變化的影響。7、偏差式測量是指測量過程中，用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的測量方法；零位測量是指測量過程中，用指零儀表的零位指示，檢測測量系統的平衡狀態；在測量系統達到平衡時用已知的基準量決定被測

8、未知量的測量方法；微差式測量是指將被測的未知量與已知的標準量進行比較，并取得差值，然后用偏差法測得此差值的 方法。二、問答題：（25分）1、什么是傳感器動態特性和靜態特性，簡述在什么頻域條件下只研究靜態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特性？（10分）答：傳感器的特性是指傳感器所特有性質的總稱。而傳感器的輸入輸出特性是其基本特性，一般把傳感器作為二端網絡研究時，輸入輸出特性是二端網絡的外部特性，即輸入量和輸出量的對應關系。由于輸入量的狀態（靜態、動態）不同分靜態特性和動態特性。靜態特性是指當輸入量為常量或變化極慢時傳感器輸入-輸出特性。動態特性指當輸入量隨時間變化

9、時傳感器的輸入-輸出特性。可以從時域和頻域來研究動態特性2、簡述霍爾電動熱產生的原理。（5分）答：一塊半導體薄片置于磁感應強度為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生偏轉。結果在半導體的后端面上電子有所積累。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，該電場產生的力阻止電子繼續偏轉當兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產生電場，相應的電勢稱為霍爾電勢UH。3、分析應變片式傳感器在使用單臂電橋測量電路時由于溫度變化而產生測量誤差的過程。（10分）答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數及柵絲與試件膨

10、脹系數（）之差異性而產生虛假應變輸出有時會產生與真實應變同數量級的誤差。三、分析、計算題：（35分）1、分析如圖1所示自感傳感器當動鐵心左右移動（x1,x2發生變化時自感L變化情況。已知空氣隙的長度為x1和x2，空氣隙的面積為S，磁導率為，線圈匝數W不變）。（10分）解：， 又空氣隙的長度x1和x2各自變，而其和不變，另其他變量都不變故L不變2、分析如圖2所示變介質平板電容傳感器，電容（C）變化對液位變化（x）的靈敏度。已知長方形極板的長為l，高為h，極板間距離為d，容器內下面介質的高度為x(x h)，介電常數為2，容器內上面介質的介電常數為1。（10分）3、設5次測量某物體的長度，其測量的結果分別為：9.8 10.0 10.1 9.9 10.2厘米，若忽略粗大誤差和系統誤差，試求在99.73的置信概率下，對被測物體的最小估計區間。（5分） 分別為-0.2 0 0.1 -0.1 0.24、在對量程為10MPa的壓力傳感器進行標定時，傳感器輸出電壓值與壓力值之間的關系如下表所示，簡述最小二乘法準則的幾何意義，并討論下列電壓-壓力直線中哪一條最符合最小二