传感器与检测技术2015B卷.docx
四川大学期末考试试题（闭卷）（20152016学年第1学期）B卷课程号：303015030课序号：1,2课程名称：传感器与检测技术任课教师：苏敏、蒋荣华成绩:适用专业年级：自动化本科13级学生人数：88印题份数：100学号：姓名：考生承诺我已认真阅读并知晓四川大学考场规则和四川大学本科学生考试违纪作弊处分规定（修订）,郑重承诺：1、已按要求将考试禁止携带的文具用品或与考试有关的物品放置在指定地点；2、不带手机进入考场；3、考试期间遵守以上两项规定，若有违规行为，同意按照有关条款接受处理。考生签名：一、选择题（每题2分，共30分）1 .某采购员分别在三家商店购买100kg大米、Iokg苹果、Ikg巧克力，发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是（a）oA.示值相对误差B.绝对误差C.粗大误差D.精度等级2 .减小随机误差影响的主要办法是（d）OA.采取恒温B.改换测量仪器C.修正方法D.增加测量次数3 .应变式传感器用电桥做转换电路，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择测量转换电路（d）。A.半桥单臂（一只桥臂电阻变化）C.全桥（四只桥臂电阻变化）B.半桥双臂（两只桥臂电阻变化）D.半桥双臂和全桥4.变极距型电容传感器适用于测量微小位移是因为（b）OA.电容量微弱、灵敏度太低C.需要做非接触测量B.传感器灵敏度与间距平方成反比，间距变化大则非线性误差大D.电容量大、灵敏度太高5.电涡流传感器是利用（a）材料的电涡流效应工作的。A.金属导体B.半导体C.非金属材料D.光纤材料6.下列（d）传感器可以利用测量电路不仅可以改善而且可以直接消除非线性误差。A.电感B.电容7.莫尔条纹光栅传感器的输出是（A.数字脉冲式B.调幅式C.光电D.电阻a）0C.调频式D.正弦波8.固体半导体摄像元件CCD是一种（c）oA.PN结光电二极管电路C.MOS型晶体管开关集成电路B.PNP型晶体管集成电路D.NPN型晶体管集成电路注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题4页，本页为第1页2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：3务必用A4纸打印姓名学号:9.压电材料按一定方向置放在电场中，其几何尺寸随之发生变化，这种现象称为(c)。A.压电效应B.光电效应C.逆压电效应D.霍尔效应10.在热电偶工作回路中可以接入测量仪表是遵循(b)0A.均质回路定律B.中间导体定律C中间温度定律D.标准电极定律11.下列哪类传感器属于有源传感器(d)A.电容传感器B.电感传感器C.磁电传感器D.霍尔传感器12.压电元件并联连接时，(d)。A.输出电荷量小，适用于缓慢变化信号测量。B.输出电压大，并要求测量电路有较高的输入阻抗。C.输出电压小，并要求测量电路有较高的输入阻抗。D.输出电荷量大，适用于缓慢变化信号测量。13.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出(c)的靠近程度CA.人体B.水c.黑色金属零件D.塑料零件14.光敏二极管在测光电路中应处于(b)偏置状态。A.正向B.反向C.零D.断路15.属于四端元件的是(a)oA.霍尔元件B.压电晶片C.应变片D.热敏电阻二、填空题(每空1分，共20分)1 .检测系统的静态特性中，传感器在正反行程期间，其输出-输入特性曲线不重合的现象称为一迟滞2 .检测系统的测量误差按其特点与性质，可分为系统误差、随机误差和粗大误差。3 .正态分布的随机误差分布规律具有一对称性、_单峰性、抵偿性和有界性的特点。4 .半导体应变片主要是利用半导体材料的匈睦会随着应力的变化而变化，从而导致自身阻值发生改变。5 .电阻式传感器用电桥做转换电路，采用半桥单臂的灵敏度是采用全桥时灵敏度的1/4倍,采用半桥双臂的灵敏度是采用全桥时灵敏度的/2倍。6 .为改善电容式传感器非线性，提高灵敏度，可采用一差动形式的电容传感器。7 .为达到能辨别移动方向和消除零点残余电压的目的，实际测量时，常采用一相敏检波电路和_差动整流电路。8 .热电偶是将温度变化转换为一电动势的变化，热电阻是将温度变化转换为一电阻的变化。9 .CCD传感器电荷的产生方式：_电信号注入和一光信号注入。10 .热电偶电动势由接触电动势和温差电动势两部分组成。IL光电效应分为_外和_内两大类。注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题4页，本页为第2页2题间不留空，一般应题卷分开教务处试题编号：3务必用A4纸打印学号：姓名三、简答及分析（共25分）1.传感器由那几部分组成？并说明各组成部分的功能。（6分）敏感元件，转换元件，转换电路2 .煤气灶上用的一种电子点火器，是利用压电陶瓷制成的。一般压电传感器由两个压电陶瓷元件并联组成其结构如图1所示。请分析两片压电片并联后与单独使用相比的电荷、电压及电容之间的关系以图13 .请分析如图2所示热电阻测温电桥的三线制接法电路的工作原理（6分，此题必须答在答题纸上）。图24 .请分析如图3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。（7分，此题必须答在答题纸上）3务必用A4纸打印学号：姓名四、计算题（共25分）1.在材料为钢的实心圆柱试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120。的金属应变片Rl和R2,把这两应变片接入差动电桥，如图4所示。若钢的泊松系数=0.285,应变片的灵敏系数K=2,电桥的电源电压Ui=6V,当试件不受力时AR=O,桥路处于平衡状态。当试件受轴向拉伸时，测得应变片Ri的电阻变化值R=0.48Q,试求电桥的输出电压Uo;若柱体直径d=10mm,材料的弹性模量E=2×101,Nm2,求其所受拉力大小。（12分）（注：柱式弹性敏感元件的纵向应变为%=二，横向应变为J=,A为横截面积。）AE2.用一热电偶测钢水温度，形式如图5所示。已知A、B分别为银铭、锲硅材料制成，A'、B'为延长导线。问：（共13分）D满足什么条件时，此热电偶才能正常工作？（2分）Ta=tbt01=t022）A、B开路是否影响装置正常工作？原因？（2分）不影响，相当于钢水是一种导体。中间导体3）采用A'、B'的好处？（2分）4）若已知t01=t02=40°C,电压表示数为37.702mV,则钢水温度为多少？（请给出详细步骤5分）5）上一步的测温方法利用的是热电偶的什么定律？（2分）中间温度部分分度表：（自由端为Ot?）图5工作端温度热电动势mV-20-0.778100.39700.000200.798401.612803.26780033.27589036.92591037.72595039.314100041.276105043.211注：1试题字迹务必清晰，书写工整。本题4页，本页为第4页2题间不留空，一般应题卷分开3务必用A4纸打印教务处试题编号:
