PAGE1模擬試卷答案及評分標準一、填空題（本大題一、填空題（本大題20分，每空1分）1、由于壓電傳感器的基片主要有壓電晶體和壓電陶瓷兩種類型，它們一般具有較大的介電常數(shù)，電極間的距離也不大，所以壓電傳感器可以等效為一只電容器。2、傳感器的動態(tài)特性是指傳感器測量動態(tài)信號時，其傳感器對激勵的響應特性。3、熱電偶回路的熱電勢有溫差電勢和接觸電勢組成。4、電阻應變片的測量電路采用差動電橋時，不僅可以消除非線性誤差，同時還能起到溫度補償?shù)淖饔谩?、電容式傳感器按結(jié)構(gòu)原理分有三種類型變面積型、變間隙型和變介電常數(shù)型。6、常用的濕度傳感器有三大類電解質(zhì)系、半導體及陶瓷系和有機物及高分子聚合物系7、電阻應變片由敏感柵、基片、覆蓋層和引線等部分組成。8、螺線管式差動變壓器傳感器在活動銜鐵位于中間平衡位置時，輸出電壓應該為零.實際不為零，稱它為零點殘余電壓.二、單項選擇題(本大題20分，每題2分)1光敏元件中B是直接輸出電壓的.A光敏電阻B光電池

C光敏晶體管

D光導纖維2下列電容式傳感器中,輸出特性屬于非線性的是AA變間隙型電容式傳感器B變面積式電容傳感器C變介電常數(shù)式電容傳感器D上述都不是3利用熱電偶測溫時，只有在C條件下才能進行.A分別保持熱電偶兩端溫度恒定B保持熱電偶兩端溫差恒定C保持熱電偶冷端溫度恒定D保持熱電偶熱端溫度恒定4在光線作用下，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于D.A外光電效應B光生伏打效應C光電子發(fā)射效應D光電導效應5單色光的波長越短，它的AA頻率越高，其光子能量越大B頻率越低，其光子能量越大C頻率越高，其光子能量越小D頻率越低，其光子能量越小6.光敏二極管工作時，其上B.A加正向電壓B加反向電壓C不需加電壓D加正向、反向電壓都可以得分：得分：授課專業(yè)班級：7.7.一個熱電偶產(chǎn)生的熱電勢為，當打開其冷端串接與兩熱電極材料不同的第三根金屬導體時，若保證已打開的冷端兩點的溫度與未打開時相同，則回路中熱電勢D.A增加B減小C增加或減小不能確定D不變8.下列金屬應變片中具有較明顯的橫向效應的是C.A箔式應變片B半導體應變片C絲繞式應變片D短接式應變片9.在光線作用下，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于D.A外光電效應B光生伏打效應C光電子發(fā)射效應D光電導效應10.一個熱電偶產(chǎn)生的熱電勢為，當打開其冷端串接與兩熱電極材料不同的第三根金屬導體時，若保證已打開的冷端兩點的溫度與未打開時相同，則回路中熱電勢D.A增加B減小C增加或減小不能確定D不變?nèi)⒑喆痤}（本大題40分，每題5分）1、如何表示傳感器的靜態(tài)數(shù)學模型和動態(tài)數(shù)學模型?各自表示的含義是什么.可用冪指數(shù)多項式來表示傳感器的靜態(tài)模型，它反映了在靜態(tài)信號的作用下，傳感器的輸出量與輸入量間的關系。（2分）可用微分方程或傳遞函數(shù)來表示傳感器的動態(tài)模型，它反映了在動態(tài)信號的作用下，傳感器的輸出量與輸入量間的關系。（3分）2、說明差動變壓器式傳感器工作原理（需畫出差動變壓器的電氣連接圖）。差動變壓器的電氣連接如圖所示，次級線圈S1和S2反極性串連，當初級線圈P加上一定的交流電壓Ep時，在次級線圈產(chǎn)生感應電壓，其大小與鐵芯的軸向位移成比例，把感應電壓Es1和Es2反極性連接便得到輸出電壓Es，當鐵芯處在中心位置時Es1＝Es2，輸出電壓Es＝0，當鐵芯向上運動時，Es1>Es2,（3分）（2分）

模擬試卷二答案及評分標準33、變間隙平行板電容式傳感器的基本特性什么情況下可看成是線性的?其非線性誤差是多少?變間隙平行板電容式傳感器的基本特性在<<1時，可以看成是線性的；（3分）非線性誤差為（2分）4、試述電阻應變片的溫度誤差概念、產(chǎn)生原因及常用補償辦法?應變片由于溫度變化將引起的電阻變化，與試件應變所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級，如果不采取必要的措施克服溫度的影響，測量精度無法保證，由此引入的誤差為溫度誤差．（2分）溫度誤差有兩個原因：⑴溫度變化引起敏感柵電阻變化而產(chǎn)生附加應變（1分）⑵試件材料與敏感柵材料的線膨脹系數(shù)不同，使應變片產(chǎn)生附加應變（1分）溫度補償方法基本上分為橋式補償，應變片自補償、熱敏電阻補償法等（1分）5、如何表示大氣的絕對濕度和相對濕度。⑴絕對濕度表示單位體積空氣里所含水汽的質(zhì)量，其表達式為(2分)式中:－被測空氣的絕對濕度；－被測空氣中水汽的質(zhì)量；－被測空氣的體積⑵相對濕度是氣體的絕對濕度與在同一溫度下，水蒸汽已達到飽和的氣體的絕對濕度之比，常表示為%，其表達式為：相對濕度＝.100%RH（3分）6、寫出光纖數(shù)值孔徑的表達式并說明其物理意義。NA=sin=（1分）其中纖芯射率、包層折射率、光纖周圍煤質(zhì)折射率,數(shù)值孔徑是衡量光纖集光能力的主要參數(shù)，它決定了被傳播的光束的板孔徑角的最大值，反映了光纖的集光能力，它表示無論光源發(fā)射功率多大，只有張角的光，才能被光纖接收、傳播，NA越大，光纖的集光能力越強．（4分）7、什么是傳感器的靜態(tài)特性？非線性誤差如何表示？傳感器在靜態(tài)信號作用下，其輸出－輸入關系稱為靜態(tài)特性為傳感器的靜態(tài)特性。（2分），非線性誤差表示為：100%得分：得分：授課專業(yè)班級：式中式中－非線性誤差（線性度），－最大非線性絕對誤差，－輸出滿量程（3分）8、說明光點式傳感器的兩種效應，并舉例說明基于兩種效應的光電器件。①外光電效應（或稱光電子發(fā)射效應）有光電管、光電倍增管②內(nèi)光電效應（或稱光電導效應），分為結(jié)光電效應及光生伏特效應。結(jié)光電效應有光敏電阻；光生伏特效應有光電池、光敏二極管、光敏晶體管。四、計算題（本大題20分，每題10分）1、一應變片的電阻，，用作應變?yōu)榈膫鞲性Ｔ嚽螅海?）與（2）若電源電壓，求其惠斯通測量電橋的非平衡輸出電壓？解：由應變電阻片的靈敏系數(shù)這里，，則得到（3分）（2分）V＝2.05mV（5分）2、畫圖說明熱點式傳感器回路總電勢分析過程，并分析溫差電勢及接觸電勢產(chǎn)生原因。解：如圖所示：由導體材料A、B組成的閉合回路，其接點溫度分別為T、T0,如果T＞T0，則必存在著兩個接觸電勢和兩個溫差電勢，回路總電勢：根據(jù)電磁場理論得，由于NA、NB是溫度的單值函數(shù)EAB(T,T0)=EAB(T)-EAB(T0)由公式可得：EAB(T,T0)=EAB(T)-EAB(T0)=EAB(T)-EAB(0)-[EAB(T)-EAB(T0)]=EAB(T)-EAB(T0)（6分）溫差電勢：任何一個金屬，當其兩端溫度不同時，兩端的自由電子濃度也不同，在兩端間會產(chǎn)生電