內(nèi)蒙古大學(xué)電子信息工程學(xué)院啟動化系

傳感與檢測技術(shù)期末考試試卷（A）

學(xué)號姓名專業(yè)年級

重修標(biāo)記口閉卷」20分鐘

題號—二三四總分

評分

一、填空題（每空1分，共15分）

1.電阻式傳感器主要有（）和（）兩大類。

2.電渦流傳感器的線圈與被測物體間的距離減小，互感系數(shù)M將

（）O

3.熱電效應(yīng)產(chǎn)生的熱電勢由（）和（）

兩部分組成。

4.傳感器的靜態(tài)特性主要包括（）、（）、

（）等。

5.電容式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種傳感器，

主要類型有（）、（）、（）,

若測量微小位移應(yīng)采用（）。

6.若進(jìn)行位移測量可采用（）、（）等

傳感器。

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片在應(yīng)力作用下電阻率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為

（）效應(yīng)。

二、簡答（每題5分，共25分）

1.應(yīng)變效應(yīng)

2.熱電偶冷端補(bǔ)償方式有哪些?

3.什么是外光電效應(yīng)，基于外光電效應(yīng)的器件有哪些?

4.影響電容式極距變化型傳感器靈敏度的因素有哪些？為提高其靈敏

度可以采取什么措施？

5.差動式與單線圈電感式傳感器比較有何優(yōu)點(diǎn)?

三、按要求完成下列各題（40分）

1.證明：熱電偶中插入第三種材料，只要其兩端溫度相同，總電勢不

變。（10分）

圖1

2.試用兩種傳感器分別對壓力P進(jìn)行測量，請繪出可行性方案原理圖,

并簡述工作過程。

3.圖2為熱電阻橋式測溫電路，測溫范圍為0C?200℃,其中

R=10(l+0.02t)kC為感溫?zé)犭娮?，Rs為常值電阻，Ro=lOkQ,E為工

作電壓，M、N兩點(diǎn)間的電位差為輸出電壓。(10分)

求：(1)如果0℃時電路輸出電壓為零，常值電阻Rs取多少？

(2)采用上述常值電阻值，若測溫電路平均靈敏度為15mV/C,

其工作電壓E應(yīng)取多少？

圖2

4.如圖2所示用懸臂梁測力P,給出4個應(yīng)變片類型及其在梁上的布局

示意圖，畫出測量電路圖，并分析測量原理。（12分）

圖3

四、（20分）

下圖為二極管相敏檢波電路及其輸入電壓和參考電壓，其中U2>U1且同

相位，試分析其工作原理并畫出流過二極管Di,D2,D3,D4及電表M

的電流波形。

試卷（A）答案

一、填空題（每空1分，共10分）

8.電位計式電阻傳感器，應(yīng)變式電阻傳感器

9.越大

10.接觸電勢，溫差電勢

11.變極距型，變面積型，變介質(zhì)型，變極距型

12.壓阻效應(yīng)

二、簡答（每題6分，共30分）

6.應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力作用時，產(chǎn)生機(jī)械形變，導(dǎo)致

阻值變化，這種因形變而使其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。

7.熱電偶冷端補(bǔ)償方式有冰水保溫瓶法，恒溫槽法，冷端自動補(bǔ)償法。

8.外光電效應(yīng)：在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)

射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。4分

基于外光電效應(yīng)的光電器件有光電管、光電倍增管等。2分

9.電容極板距離初始值影響電容傳感器的靈敏度，距離越小傳感器靈

敏度越高，但初始距離太小容易引起電容器擊穿，可以在極板間放

置云母片防止擊穿。

10.差動式與單線圈電感式傳感器比較有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）線性好；2分

（2）靈敏度提高一倍，即銜鐵位移相同時、輸出信號大一倍；2分

（3）溫度變化、電源波動、外界干擾等對傳感器精度的影響，由于

能互相抵消而減小，電磁吸力對測力變化的影響也由于能相互

抵消而減小。2分

5.10分

證明：EABC（T,T0）=eAB（T）+eBC（T0）+ecA（T0）（1）

當(dāng)T=T0時，有

EABC（T0）=CAB（T0）+eBc（T0）+ecA（T0）=0

由此得eAB（T0）=-eBc（T0）-ecA（T0）

代入（1）式

EABc（T,T0）=eAB（T）-eAB（T0）=EAB（T,T0）

6.選擇傳感器（每個2分）說明工作原理（每個3分）

7.（l）Rs=10k5分

（2）E=9v5分

8.布局示意圖1所示：上面兩個為受拉型，下面兩個為受壓型。（2分）

圖1

測量電路如圖2所示：四個應(yīng)變片為兩個受拉，兩個受壓，并且相鄰

橋臂上的應(yīng)變片類型相反。當(dāng)受到向下的力時，上面兩個應(yīng)變片受拉

形變，下面兩個應(yīng)變片受壓形變，導(dǎo)致應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，電橋

不平衡產(chǎn)生輸出電壓。［測量電路4分，工作原理分析4分）

圖2

四、波形圖10分，工作原理10分

口與U2同頻同相正半周時D3D,正相導(dǎo)通，D.D2反向截止，流過電

流表的電流從左向右為正方向：i=u2-e2i二…

3R+R,4R+R,

故">，3,流經(jīng)R.的電流為io