1、傳感器原理與應用試題答案（一）一填空（在下列括號中填入實適當?shù)脑~匯，使其原理成立5分）1. 用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的電荷與作用在晶面上的壓強成正比，而與晶片 幾何尺寸和面積無關。2. 把被測非電量的變化轉換成線圈互感變化的互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，其次級繞組都用同名端反向形式連接，所以又叫差動變壓器式傳感器。3. 閉磁路變隙式電感傳感器工作時，銜鐵與被測物體連接。當被測物體移 動時，引起磁路中氣隙 尺寸發(fā)生相對變化，從而導致圈 磁阻的變化。4. 電阻應變片是將被測試件上的應變轉挽成電阻也俊感元件。5. 影響金屬導電材料應變靈敏系數(shù)Ko的主要因素是導電材料幾何

2、尺寸的變化。評分標準：每填一個空，2.5分，意思相近2分。二選擇題（在選擇中挑選合適的答案，使其題意完善每題4分）1. 電阻應變片的線路溫度補償方法有（）。A. 差動電橋補償法B. 補償塊粘貼補償應變片電橋補償法D.恒流源溫度補償電路法2. 電阻應變片的初始電阻數(shù)值有多種，其屮用的最多的是（B） oA. 60 QB . 120QC. 200QD 350 Q3.通常用應變式傳感器測量（BCD ) oA 溫度B 速度C.加速度D .壓力4. 當變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時，將引起傳感器的（B,D ）。A靈敏度增加B 靈敏度減小C. 非統(tǒng)性誤差增加D.非線性誤差減小5. 在光線作用下

3、，半導體的電導率增加的現(xiàn)象屬于（BD）。A.外光電效應B.內光電效應C.光電發(fā)射D.光導效應評分標準：345題回答對一個2分，1題（ArBrEO 回 答對一個2分，兩個3分，2題（B）不對沒有得分。三、回答下列問題（每題5分，答出原理3分，說明2分）1.什么1/2橋能提高靈敏度，減小非線性；利用橋路屮相鄰臂電阻變化相 反，對鄰臂電阻變化相同的特點，將兩個工作應變片接入電橋的相鄰臂， 并使它們一個受拉，另一個受壓，如圖所示，稱為半橋差動電橋，半橋差 動電橋電路的輸出電壓為評分標準：.說明出劃線部分的重點意思得15分，回答完整2分R3R3 +R4I R1+AR1 'R1 +加1 +R2 加

4、2寫出平衡條件：1分設平衡時 R1=R2=R?=R4=R,又 Ri= R2= R 則得證結論：2分Ue歩Ul =2 R可知半橋差動電路不僅沒有非線性 誤差，而且電壓靈敏度也比單一應 變片工作時提高了一倍。2謂壓阻效應：固體受到力的作用后， 其電阻率（或電阻）就要發(fā)生變化， 這種現(xiàn)象稱為壓阻效應。AR0Altl=冗7 + +2卩=疋&+（1十2尸R11（a）半橋差動；（b）全橋差動8 =7TCT評分標準:說明2分表達式3分3. 間導體定律.E ABC（T ,To ）=EAB（T ）-EaB（To >EaB（T ,To ）由導體A、B組成的熱電偶，當插入第三種導體時， 只要該導體兩端

5、的溫度相同， 插入導體C后對回路 總的熱電勢無影響。評分標準：說明3分表達式2分4. 周邊固支；壓力均布；小撓度。評分標準： 回答三條滿分，一條 2 分，兩條 4 分，三條5. 電壓放大器：適合高頻量測量，更換導線靈敏度要重新標定。電荷放大器：適合高低頻量測量，靈敏度與導線長度無關，只與反饋電容 有關。評分標準：（說明：意思相近4分。若答電床放大器放大申,床，申,荷放大器放大電荷不得分。）四、作圖并說明以下問題（每題 6分作圖3分，說明3分）通常沿機杵軸方向的力作用下產(chǎn)牛電荷的 壓電效應禰為：橫向壓電效應”.+ +4- +(c)(d)作圖3分注意圖與說明一致2.當銜鐵處于中間位置時，61=5，

6、初級線圈屮產(chǎn)生交變磁通 1和，在次級線圈屮便產(chǎn) 生交流感應電勢。由于兩邊氣隙相等，磁阻相等， 所以匸駕，次級線圈屮感應出的電勢 e21= C22 ,由于次級是按電勢反相連接的，結果輸出電壓Usc = 0o當銜鐵偏離中間位置時，兩邊氣隙不等（即6 / 2），次級線圈中感應的電勢不再相等（即C21HC22），便有電壓Use輸出。Use的大小及相位取決于銜鐵的位移大小和方向評分標準：說明3分作圖3分3.霍爾電勢：評分標準:Uh =KhIB表達式3分，作圖3分，看磁場的在磁通量B t的表不符號與否，在，個別符號沒有表示的適當減1分，磁通 量 E f 的表示符號不在的，不得分。4.當線圈通入交變電流 I時，在線 圈的周圍產(chǎn)生一交變磁場H1，處于該磁場屮的金屬體上產(chǎn)生感應電動勢， 并形成渦流。金屬體上流動的電渦流 也將產(chǎn)生相應的磁場 H2，H2與H1方 向相反，對線圈磁場 H1起抵消作用， 從而引起線圈等效阻抗Z或等效電感L或品質因數(shù)相應變化。金屬體上的電渦流越大，這些參數(shù)的變化亦越大。根據(jù)其等效電路，列出電路方程 Ril i+joLi Ii-j0Ml2 =UjcoMI i +R2 12+j e）L2 I 2 = 0評分標準：回路方程寫出3分作圖3分5光纖位移傳感器的工作原理1、光纖位移傳感器的結構及