中央電大傳感器與測(cè)試技術(shù)試題2003-2012（含作業(yè)答案）試卷代號(hào)：1107

中央廣播電視大學(xué)20XX年-20XX年學(xué)年度第一學(xué)期“開放本科”期末考試機(jī)械專業(yè)傳感器與測(cè)試技術(shù)試題20XX年1月

一、簡答題（每小題5分，共20分）

1．動(dòng)特性：指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。

2．分辨力：傳感器在規(guī)定測(cè)量范圍內(nèi)所能檢測(cè)出被測(cè)輸入量的最小變化值。

3．光柵：在玻璃尺或玻璃盤上類似于刻線標(biāo)尺或度盤那樣，進(jìn)行長刻線（一般為10-12mm)的密集刻劃，得到黑白相間、間隔相同的細(xì)小條紋，沒有刻劃的白的地方透光，刻劃的發(fā)黑，不透光。這就是光柵。

4．標(biāo)定：在明確傳感器的輸出與輸入關(guān)系的前提下，利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)度。二、填空題（每空1分，共30分）

1．靜態(tài)誤差是指?jìng)鞲衅髟谌砍虄?nèi)任一點(diǎn)的輸出值與其_理論輸出值__的偏離程度。

2．傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是指?jìng)鞲衅髟谑艿诫S時(shí)間變化的____輸入量_______作用時(shí)，輸出與輸入之間的關(guān)系，通常稱為____動(dòng)態(tài)模型_______。

3．應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的應(yīng)變片的___引線______與____被測(cè)試件_______之間的電阻值。

4．容柵傳感器是在___變面積型______電容傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型傳感器。5．變介電常數(shù)型電容傳感器可根據(jù)極間介質(zhì)的_____介電常數(shù)________隨溫度、濕度改變而改變來測(cè)量溫度、濕度等。

6．為了改善變極距式電容傳感器的非線性，可以采用差動(dòng)技術(shù)，使輸出為兩電容之差。7．低頻透射式渦流傳感器的測(cè)量原理是：當(dāng)發(fā)射線圈和接收線圈之間放入金屬板后，引起接收線圈感應(yīng)電勢(shì)Ez的變化，金屬板的厚度越大，E2就__越小__。

8．壓電式傳感器中常采用兩片或兩片以上壓電晶體組合在一起使用，兩片壓電晶體構(gòu)成的傳感器有__串聯(lián)__和并聯(lián)兩種接法。

9．電荷放大器是一種輸出電壓與輸入電荷量成正比的前置放大器。10．對(duì)霍爾元件可采用_電流___驅(qū)動(dòng)或__電壓__驅(qū)動(dòng)。

11.磁頭的功能是讀取磁柵上記錄信號(hào)，可分為靜態(tài)磁頭和動(dòng)態(tài)磁頭。

12．超聲波能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中__衰減__很小，因而穿透本質(zhì)大，碰到雜質(zhì)或分界面就會(huì)有顯著的__反射__。

13.為使探頭有效地向工件發(fā)射超聲波和有效地接收超聲波，必須使探頭和工件之間有良好的聲耦合。探頭和工件的耦合方式可分為直接接觸法和液浸法二種。14．超聲波測(cè)厚儀從原理上分主要有共振式和脈沖反射式15．測(cè)試系統(tǒng)中噪聲的形成必須具備噪聲源、耦合通道和對(duì)噪聲敏感的接受電路三個(gè)基本因素。

16．切削測(cè)力儀按原理分為壓電式、電阻應(yīng)變式兩類。17．測(cè)溫方法可分接觸法與非接觸法。

三、問答題（每小題5分，共20分）1．什么是莫爾條紋？

將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對(duì)重疊在一起，并且使二者柵線有很小的交角θ，這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋。莫爾條紋是基于光的干涉效應(yīng)產(chǎn)生的。

2．熱電阻式傳感器有哪些類型？

熱電阻的類型包括鉑熱電阻、銅熱電阻、銦電阻、錳電阻等。3．磁電式傳感器有何優(yōu)點(diǎn)？

磁電式傳感器直接從被測(cè)物體吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，輸出功率大，性能穩(wěn)定，工作不需要電源、調(diào)理電路簡單，靈敏度較高，一般不需要高增益放大器。4．聲波形成干涉條件是什么？

頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位相同或相位差恒定的兩個(gè)波在空間相遇。，四、常用的超聲波探傷方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？（IO分）有共振法、穿透法；脈沖反射法。共振法的特點(diǎn)是：

(1)可精確地測(cè)厚，特別適宜測(cè)量薄板及薄壁管；(2)工件表面光潔度要求高，否則不能進(jìn)行測(cè)量。穿透法具有以下特點(diǎn)：

(1)探測(cè)靈敏度較低，不易發(fā)現(xiàn)小缺陷；

(2)根據(jù)能量的變化即可判斷有無缺陷，但不能定位；(3)適宜探測(cè)超聲波衰減大的材料；(4)可避免肓區(qū)，適宜探測(cè)薄板；(5)指示簡單，便于自動(dòng)探傷；

(6)對(duì)兩探頭的相對(duì)距離和位置要求較高。脈沖反射法的特點(diǎn)是：(1)探測(cè)靈敏度高；

(2)能準(zhǔn)確地確定缺陷的位置和深度；(3)可用不同波型探測(cè)，應(yīng)用范圍廣。

五、簡述傳感器的選用原則與設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的因素。（10分）

傳感器的選用原則和應(yīng)考慮的因素：(1)仔細(xì)研究所測(cè)試的信號(hào)、分析測(cè)試環(huán)境和干擾因素、根據(jù)測(cè)試范圍確定選用什么樣的傳感器、確定測(cè)試方式、考慮傳感器的體積被測(cè)位置是否能安下，傳感器的來源、價(jià)格等因素。(2)傳感器靈敏度，頻率響應(yīng)特性、穩(wěn)定性、精度。

設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的因素：靈敏度、精確度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、測(cè)量方式、各環(huán)節(jié)之間的配合、并盡量兼顧體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、易于維修、價(jià)格便宜、便于攜帶、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化等一系列因素。

六、影響測(cè)試系統(tǒng)正常工作的干擾有哪些？如何防護(hù)？(10分)

(1)機(jī)械干擾。采取減振措施，一般可設(shè)置減振彈簧或減振橡膠。(2)光干擾。將元件封閉在不透光的殼體內(nèi)，注意對(duì)光的屏蔽。

(3)溫度干擾。采用導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成屏蔽罩將需要防護(hù)的裝置屏蔽起來，并使罩內(nèi)溫度分布均勻。對(duì)于高精度的計(jì)量測(cè)試工作，可安排在恒溫室內(nèi)進(jìn)行，在測(cè)試的過程中還可采用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ詼p小環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

(4)濕度干擾。環(huán)境去濕或在設(shè)計(jì)測(cè)試裝置時(shí)采取防潮措施，如對(duì)電氣元件和印刷電路板等浸漬防潮漆或用機(jī)硅橡膠或環(huán)氧樹脂等灌裝。(5)電磁干擾。屏蔽、接地和濾波等。

試卷代號(hào)：1107

中央廣播電視大學(xué)20XX年-20XX年學(xué)年度第二學(xué)期“開放本科”期末考試機(jī)械專業(yè)傳感器與測(cè)試技術(shù)試題

20XX年7月

一、簡答題（每小題5分，共20分）

1．傳感器：傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的、便于精確處理和應(yīng)用的另一種量的測(cè)量裝置或系統(tǒng)。

2．靜特性：指?jìng)鞲衅髟谳斎肓康母鱾€(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸入關(guān)系，即當(dāng)輸入量是常量或變化極慢時(shí)，輸出與輸入的關(guān)系。

3．霍爾效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，在與薄片垂直方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，那么在垂直于電流和磁場(chǎng)方向的薄片的另兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)UH，UH的大小正比于控制電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。

4．莫爾條紋：將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對(duì)重疊在一起，并且使二者柵線有很小的交角θ，這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋。莫爾條紋是基于光的干涉效應(yīng)產(chǎn)生的。二、填空題（每空1分，共30分J

1．傳感器是測(cè)試系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，將被測(cè)系統(tǒng)或過程中需要觀測(cè)的信息轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號(hào)。

2．絕對(duì)誤差是指____測(cè)理結(jié)果______與_____被測(cè)參量真值_____之間所存在的差值的絕對(duì)值。

3．為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補(bǔ)償措施包括：單絲自補(bǔ)償法、雙絲自補(bǔ)償法和橋路補(bǔ)償法。

4．利用導(dǎo)電材料的____電阻率_____隨本身溫度而變化的溫度電阻效應(yīng)制成的傳感器，稱為熱電阻式傳感器。

5．容柵傳感器是在變面積型電容傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型傳感器。6．當(dāng)自感式傳感器結(jié)構(gòu)和材料確定后，電感L為空氣隙截面積及空氣隙的函數(shù)。7．低頻透射式渦流傳感器的測(cè)量原理是：當(dāng)發(fā)射線圈和接收線圈之間放人金屬板后，引起接收線圈感應(yīng)電勢(shì)E2的變化，金屬板的厚度越大，E2就__越小__。

8．利用光生伏特效應(yīng)制成的光電器件有光敏二極管、光敏三極管和光電池等。9．光電式編碼器由光源、光學(xué)系統(tǒng)、碼盤、光電接收元件及處理電路等組成。10．石英晶體的X軸稱為__電軸__，垂直于X軸的平面上壓電效應(yīng)最強(qiáng)；Y軸稱為__機(jī)械軸__，沿y軸的機(jī)械變形最明顯；Z軸稱為光軸或中性軸，Z軸方向上無壓電效應(yīng)。

11.對(duì)霍爾元件可采用_電流_驅(qū)動(dòng)或__電壓__驅(qū)動(dòng)。

12．超聲波能夠成為射線而定向傳播。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透本領(lǐng)大，碰到雜質(zhì)或分界面就會(huì)有顯著的__反射__。

13．多普勒效應(yīng)引起的頻率變化稱為_多普勒頻移___。

14.磁場(chǎng)屏蔽用的屏蔽體用強(qiáng)磁材料制成，由于__磁阻__極小，因而干擾源所產(chǎn)生的磁通大部分被限制在強(qiáng)磁屏蔽體內(nèi)。

三、問答題（每小題5分，共20分】1．無失真檢測(cè)的條件是什么？

傳感器無失真檢條件是：幅頻特性應(yīng)當(dāng)是常數(shù)（即水平直線）；相頻特性應(yīng)該是線性關(guān)系。

2．什么叫金屬應(yīng)變片的橫向效應(yīng)？

沿應(yīng)變片軸向的應(yīng)變?chǔ)舩。必然引起應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化，而沿垂直于應(yīng)變片軸向的橫向應(yīng)變?chǔ)舮，也會(huì)引起其電阻的相對(duì)變化，這種現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)。

3．超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來分類的？超聲波的波型有縱波、橫波、表面波（亦稱瑞利波）、蘭姆波。依據(jù)超聲場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與聲能量傳播方向之間的關(guān)系來分。

4．簡述電容式傳感器的工作原理。

兩平行極板組成的電容器，如果不考慮邊緣效應(yīng)，其電容量為C=

式中：ε-極板間介質(zhì)的介電常數(shù);S-極板的遮蓋面積；δ一極板間的距離。

當(dāng)被測(cè)量的變化使式中的ε、S或δ任一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電容量C也就隨之變化。四、影響測(cè)試系統(tǒng)正常工作的干擾有哪些？如何防護(hù)？（10分）(1)機(jī)械干擾。采取減振措施，一般可設(shè)置減振彈簧或減振橡膠。(2)光干擾。將元件封閉在不透光的殼體內(nèi)，注意對(duì)光的屏蔽。

(3)溫度干擾。采用導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成屏蔽罩將需要防護(hù)的裝置屏蔽起來，并使罩內(nèi)溫度分布均勻。對(duì)于高精度的計(jì)量測(cè)試工作，可安排在恒溫室內(nèi)進(jìn)行，在測(cè)試的過程中還可采用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄒ詼p小環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

(4)溫度干擾。環(huán)境去濕或在設(shè)計(jì)測(cè)試裝置時(shí)采取防潮措施，如對(duì)電氣元件和印刷電路板等浸漬防潮漆或用機(jī)硅橡膠或環(huán)氧樹脂等灌裝。(5)電磁干擾。屏蔽、接地和濾波等。

五、螺管型電感傳感器與變氣隙型電感傳感器有何優(yōu)缺點(diǎn)？（10分J答：變氣隙型靈敏度高，因而它對(duì)電路的放大倍數(shù)要求低。它的主要缺點(diǎn)是非線性嚴(yán)重，為了減小非線性，量程就必須限制在較小范圍內(nèi)，通常為氣隙δ0的1/5以下，同時(shí)，這種傳感器制造裝配困難。螺管型的靈敏度低，但量程大，線性較好，制造裝配方便，批量生產(chǎn)的互換性強(qiáng)。

六、簡述利用PSD進(jìn)行三角法測(cè)距的原理。（10分）圖8-53PSD光學(xué)三角法測(cè)距系統(tǒng)

光源發(fā)出的光經(jīng)透鏡L1聚焦后投向待測(cè)體的表面。反射光由透鏡L2聚焦到一維PSD上，形成一個(gè)光點(diǎn)。若透鏡L1與L2間的中心距離為6，透鏡L2到PSD表面之間的距離（即透鏡L2的焦距）為f，聚焦在PSD表面的光點(diǎn)距離透鏡L2中心的距離為z，則根據(jù)相似三角形的性質(zhì)，可得出待測(cè)距離D為：D=bf/x

因此，只要測(cè)出PSD的光點(diǎn)位置坐標(biāo)x的值，即可測(cè)出待測(cè)體的距離。

中央廣播電視大學(xué)20XX年―20XX年學(xué)年度第一學(xué)期“開放本科”期末考試

機(jī)械專業(yè)傳感器與測(cè)試技術(shù)試題

20XX年1月

一、埴空題[每空2分．共26分）

1．鐵磁材料在外力的作用下，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)變，從而產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致各磁疇間的界限發(fā)生移動(dòng)，各個(gè)磁疇的磁化強(qiáng)度矢量轉(zhuǎn)動(dòng)，破壞了平衡狀態(tài)，使材料的總磁化強(qiáng)度隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為―壓磁效應(yīng)―。

2．用于檢測(cè)的超聲波換能器有壓電型、磁致伸縮型、電磁型、有振板型和彈性表面波型等。

3．當(dāng)有電流流過兩個(gè)不同導(dǎo)體的連接處時(shí)，此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，這種現(xiàn)象叫做―帕爾貼效應(yīng)―?

4．在自動(dòng)化探傷中，聲源和工件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由缺陷反射回來的超聲波的頻率將與聲源發(fā)射超聲波的頻率有所不同，這種現(xiàn)象即為―多普勒效應(yīng)―，由此效應(yīng)引起的頻率變化稱為―多普勒頻移―。

5．應(yīng)變片由―金屈絲柵(敏感柵)―、―絕緣基片―及覆蓋片三部分組成。―金屬絲柵(敏感柵)―兩頭焊有引出線，作連接測(cè)量導(dǎo)線用。

6．傳感器在正(輸人量增大)反(輸入量減小)行程中輸出輸入曲線不重合稱為__遲滯__，它一般由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得。

7．某些晶體沿著一定方向受到外力作用時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生大小相等符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)；當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變：晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象叫―正壓電效應(yīng)―。反之，如對(duì)晶體施加電場(chǎng)，晶體將在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形；當(dāng)外加電場(chǎng)撤去后，該變形也隨之消失。這種現(xiàn)象稱為―逆壓電效應(yīng)―，也稱作電致伸縮效應(yīng)。

8．超聲波探傷作為無損探傷的主要手段，在工業(yè)檢測(cè)中應(yīng)用十分廣泛，常用的超聲波探傷方法有共振法、―穿透法(透射法)―和脈沖反射法等。

9．電阻絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化，這一現(xiàn)象叫做電阻絲的應(yīng)變效應(yīng)

二、選擇題：選擇正確的答案，將其對(duì)應(yīng)的字母填入橫線處。(每空2分，共26分)1．聲波在介質(zhì)中傳播的速度稱為聲速。對(duì)于不同波型的超聲波，其傳播速度――

A．不同B．相同

C成線性關(guān)系D．縱波的聲速約是橫波的一半

2．_______是測(cè)試系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，將被測(cè)系統(tǒng)或過程中需要觀測(cè)的信息轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號(hào)。

A敏感元件B．轉(zhuǎn)換元件C傳感器D．被測(cè)量

3．當(dāng)超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或遇到另一種介質(zhì)時(shí)，若其方向不垂直于界面，將產(chǎn)生聲波的反射、折剔、及――現(xiàn)象。A．表面波B．蘭姆波

C駐波D波型轉(zhuǎn)換

4．利用―E―制成的光電舉件有光敏二極管、光敏三極管和光電池等：利用―F―可制成半導(dǎo)體光敏電阻；利用―B―制成的光電鋁件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管。

A壓電效應(yīng)B．外光電效應(yīng)C磁電效應(yīng)D．聲光效應(yīng)E．光生伏特效應(yīng)F．光電導(dǎo)效應(yīng)

5．為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補(bǔ)償措施包括：――、――和A．雙絲自補(bǔ)償法B．溫度補(bǔ)償法C單絲自補(bǔ)償法D．電流補(bǔ)償法E．電壓補(bǔ)償法F．橋路補(bǔ)償法

6．如圖所示的結(jié)構(gòu)由線圈、鐵芯、銜鐵三部分組成。線圈套在鐵芯上，在鐵芯與銜鐵之間有一個(gè)空氣隙，空氣隙厚度為s。傳感器的運(yùn)動(dòng)部分與銜鐵相連。當(dāng)外部作用力作用在傳感器的運(yùn)動(dòng)部分時(shí)，銜鐵將會(huì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生位移，使空氣隙J發(fā)生變化。這種結(jié)構(gòu)可作為傳感器用于――。

A．靜態(tài)測(cè)量

B．靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量C動(dòng)態(tài)測(cè)量

D．既不能用于靜態(tài)測(cè)量，也不能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量

7．零位誤差是評(píng)定差動(dòng)變壓器性能的重要指標(biāo)之一，產(chǎn)生零位誤差的原因主要有兩個(gè)：一是由于次級(jí)繞組兩線圈電氣參數(shù)和幾何尺寸不對(duì)稱，致使產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幅值不等，相位不同。這種情況下，不管怎樣調(diào)整銜鐵位置也不能使零位輸出電壓調(diào)到零；二是由于――?

A電源幅值及頻率的不穩(wěn)定B磁性材料磁化曲線的非線性

C溫度變化引起線圈的銅電阻值的變化，從而引起激磁電流和輸出電流的變化

D骨架材料高頻損耗小，溫度膨脹系數(shù)小

8．為了滿足測(cè)試的需要，應(yīng)對(duì)傳感器的靈敏度、線性度、信噪比、滯后、漂移、――、――和負(fù)載效應(yīng)等技術(shù)性能提出基本要求。A重復(fù)性B．體積C溫度性能D．抗震性E．動(dòng)態(tài)性能F．質(zhì)量

三、問答題(48分)

1．什么是傳感器的靜特性?(6分)

答：傳感器的靜特性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓康母鱾€(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸人關(guān)系，即當(dāng)輸入量是常量或變化極慢時(shí)，輸出與輸入的關(guān)系。2．為什么用應(yīng)變片測(cè)量時(shí)必須采用溫度補(bǔ)償措施?(6分)

答：粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片，除感受機(jī)械應(yīng)變而產(chǎn)生電阻相對(duì)變化外，在環(huán)境溫度變化時(shí)，也會(huì)引起電阻的相對(duì)變化，產(chǎn)生虛假應(yīng)變，因此需采用溫度補(bǔ)償措施。

3．按照工作原理分類和按照輸入量(即被測(cè)量)分類是傳感器最常用的分類方法，這兩種分類方法各有何優(yōu)點(diǎn)?(8分)

答：按照工作原理分類對(duì)于學(xué)習(xí)研究傳感器原理較為有利，按照輸入量(即被測(cè)量)分類便于實(shí)際使用者選用傳感器。

4．用渦流傳感器測(cè)量金屬板厚度時(shí)是否需要恒溫，為什么?(10分)

答：導(dǎo)體的電阻率盧隨溫度變化，在較小的溫度范圍內(nèi)導(dǎo)體的電阻率\與溫度關(guān)系為線性關(guān)系，在其他條件不變的情況下，導(dǎo)體電阻率的改變可導(dǎo)致渦流傳感器輸出信號(hào)的變化，引起測(cè)量誤差，所以用渦流傳感器測(cè)量金屬板厚度時(shí)需要恒溫。

5．如圖所示是帶有等位環(huán)的乎板電容器結(jié)構(gòu)原理圖，請(qǐng)介紹等位環(huán)的作用。(8分)答：使電極2的邊緣電力線平直，兩電極間的電場(chǎng)基本均勻，消除和減小邊緣效應(yīng)，

提高電容傳感器的靈敏度和線性度。

6．只要磁通量發(fā)生變化，就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，說出三種產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法?(10分)

答：

(1)線圈與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；(2)磁路中磁阻變化；(3)恒定磁場(chǎng)中線圈面積變化。

6．只要磁通量發(fā)生變化，就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，請(qǐng)說出三種產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法。(10分)

答：

(1)線圈與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；(2)磁路中磁阻變化；(3)恒定磁場(chǎng)中線圈面積變化。

試卷代號(hào)：1107

中央廣播電視大學(xué)20XX年-20XX年學(xué)年度第二學(xué)期“開放本科”期末考試機(jī)械專業(yè)傳感器與測(cè)試技術(shù)試題一、填空題（每空2分，共30分）20XX年7月

1．將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對(duì)重疊在一起，并且使二者柵線有很小的交角口，這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為___莫爾條紋___。這些條紋是基于光的干涉效應(yīng)產(chǎn)生的。

2．光敏元件在無光照時(shí)，兩端加電壓后產(chǎn)生的電流稱為__暗電流__

3．激光器的種類很多，根據(jù)工作物質(zhì)不同，可以分為固體激光器、氣體激光器、液體激光器和半導(dǎo)體激光器等。

4．屏蔽是常用的抗干擾技術(shù)，可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和____電磁_(tái)_____屏蔽。5．光電式編碼器由光源、光學(xué)系統(tǒng)、碼盤、光電接收元件、處理電路等組成。

6．由不同波源發(fā)出的頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位相同或相位差恒定的兩個(gè)波在空間相遇時(shí)，某些點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)振動(dòng)始終減弱或消失，這種現(xiàn)象稱為干涉現(xiàn)象。7．對(duì)霍爾元件可采用恒流驅(qū)動(dòng)或恒壓驅(qū)動(dòng)，恒流線性度高，精度高，受溫度影響?。缓銐弘娐泛唵?，但性能較差，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場(chǎng)合。

8．為使測(cè)試工作正常進(jìn)行，必須采用抗干擾技術(shù)抑制電路中的噪聲，常見的方法有屏蔽、接地和濾波等。

9．渦流的大小與導(dǎo)體的電阻率ρ、導(dǎo)磁率μ、導(dǎo)體厚度t，以及線圈與導(dǎo)體之間的距離x、線圈的激磁頻率ω等參數(shù)有關(guān)。同時(shí)改變x，ρ和μ，可以對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行探傷；改變導(dǎo)體的電阻率ρ，可以做成測(cè)量表面溫度、檢測(cè)材質(zhì)的傳感器；改變導(dǎo)體的導(dǎo)磁率μ，可以做成測(cè)量應(yīng)力、硬度的傳感器；改變__線圈和導(dǎo)體之間的距離x，可以做成測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)的傳感器。

10．由于受到電阻絲直徑的限制，繞線式電位計(jì)分辨力不高。二、選擇題：選擇正確的答案，將其對(duì)應(yīng)的字母填入橫線處（每空2分，共22分）

1．將電容量轉(zhuǎn)換成電量的電路稱作電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路，它們的種類很多，目前較常采用的有__D__、調(diào)頻電路、脈沖調(diào)寬電路和運(yùn)算放大器式電路等。A.濾波電路B．差動(dòng)電路C．屏蔽電路D．電橋電路

2．傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，B。

A．其測(cè)量的絕對(duì)誤差與儀表的滿量程之比小

B．其輸出量隨時(shí)間變化的曲線與被測(cè)量隨時(shí)間變化的曲線一致或者相近C．其輸出量中與被測(cè)輸入量無關(guān)的變化小

D．其動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型可以用線性常系數(shù)微分方程來表示

3．當(dāng)聲波傳播至兩介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分能量返回原介質(zhì)，稱為反射波；另一部分能量透過介質(zhì)面，到另一介質(zhì)內(nèi)繼續(xù)傳播，稱為C。A．駐波B．蘭姆波C．折射波D．波型轉(zhuǎn)換

4．為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補(bǔ)償措施包括：_A__C_和FA．雙絲自補(bǔ)償法B．溫度補(bǔ)償法C．單絲自補(bǔ)償法D．電流補(bǔ)償法E．電壓補(bǔ)償法F．橋路補(bǔ)償法

5．超聲波的頻率高(可達(dá)109Hz)，因而_____B____，繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。

A.速度快B．波長短C．波長長D．速度慢

6．在相同的電壓和相同幅值的光強(qiáng)度下，當(dāng)入射光以不同的正弦交變頻率調(diào)制時(shí)，光敏元件輸出的光電流I和靈敏度S隨調(diào)制頻率f變化的關(guān)系：I=f1(