傳感器與測(cè)試技術(shù)往屆試題選登

1、傳感器與測(cè)試技術(shù)往屆試題選登2007年11月09日說明：為方便學(xué)員們進(jìn)行復(fù)習(xí)，根據(jù)大家的要求，在此刊登一套往屆期末考試的試 題及參考答案。需要說明的是，這套樣題僅供學(xué)員們?cè)趶?fù)習(xí)過程參考，實(shí)際考試時(shí) 試卷的題目、題型、分值及各種題型所占比例都會(huì)有一定差別，盡請(qǐng)注意！（考試時(shí)間：1.5小時(shí)）、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20 分）1 傳感器:2 靜特性:3 超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來分類的?4簡(jiǎn)述電容式傳感器的工作原理。、選擇題（每空3分，共27 分）1.碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼， 是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、 和三種。a. 光電式b.磁

2、電式c.電磁式d感應(yīng)同步器2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)，其方向不垂直于界面時(shí), 將產(chǎn)生聲波的反射、折射及現(xiàn)象。a.表面波 b.蘭姆波 c.駐波d.波型轉(zhuǎn)換3. 改變電感傳感器的引線電纜后, a不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定b. 必須對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零c. 必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定d. 不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零4. 應(yīng)變片的選擇包括類型的選擇、材料的選用、 、等。a.測(cè)量范圍的選擇b.電源的選擇 c.阻值的選擇 d.尺寸的選擇e. 精度的選擇 f.結(jié)構(gòu)的選擇5. 應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的 應(yīng)變片的之間的電阻值。a.覆蓋片與被測(cè)試件b.引線與被測(cè)試件c.基片與被測(cè)試件d.敏感柵與被測(cè)試件

3、6. 在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為。a.磁電效應(yīng) b.聲光效應(yīng)c.光生伏特效應(yīng)d.光電導(dǎo)效應(yīng)7. 如圖所示的結(jié)構(gòu)由線圈、鐵芯、銜鐵三部分組成的。線圈套在鐵芯上的，在鐵芯與銜鐵之間有一個(gè)空氣隙，空氣隙厚度為。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，使空氣隙發(fā)生變化。這種結(jié)構(gòu)可作為傳感器用于。結(jié)構(gòu)腹瑾示意圖a.靜態(tài)測(cè)量 b.動(dòng)態(tài)測(cè)量c. 靜態(tài)測(cè)量和動(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)量三、激光干涉?zhèn)鞲衅鞯淖饔檬菧y(cè)量長(zhǎng)度，其基本原理就是光的干涉原理，測(cè)量精度 高、分辨力高。如

4、圖所示是邁克爾遜雙光束干涉系統(tǒng)，圖中S是光源，B是分光鏡，M1是固定反射鏡，M2是可動(dòng)反射鏡，P是觀察屏處，試介紹其工作原理。（14分）四畫出測(cè)試系統(tǒng)的組成框圖，并說明各組成部分的作用。（12分）五粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片，環(huán)境溫度變化會(huì)引起電阻的相對(duì)變化，產(chǎn)生虛假應(yīng)變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng)，簡(jiǎn)述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。（12分）六如圖所示是電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖及其轉(zhuǎn)換電路，圖中1為玻璃盤，2為鍍金層，3為金屬膜片，介紹其工作原理。（15分）電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)蜃苴轉(zhuǎn)換電路傳感器與測(cè)試技術(shù)參考答案、簡(jiǎn)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

5、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)。即當(dāng)輸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, 入量是常量或變化極慢時(shí)，輸出與輸入的關(guān)系。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(jiǎn)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)，其電容量為式中極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，三一一極板的遮蓋面積；3極板間的距離。當(dāng)被測(cè)量的變化使式中的 已或小任一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電容量C也就隨之變化。、選擇題（每空3分，共27分） 1. a; c

6、2. d3. c4. c; d5. b6. d7. c三、激光干涉?zhèn)鞲衅鞯淖饔檬菧y(cè)量長(zhǎng)度，其基本原理就是光的干涉原理，測(cè)量精度 高、分辨力高。如圖所示是邁克爾遜雙光束干涉系統(tǒng)，圖中S是光源，B是分光鏡，M1是固定反射鏡，M2是可動(dòng)反射鏡，P是觀察屏處，試介紹其工作原理。（14分） 答案要點(diǎn): 來自光源S的光經(jīng)半反半透分光鏡 B后分成兩路，一路由固定反射鏡 M1反射，另 一路經(jīng)可動(dòng)反射鏡 M2和B反射，在觀察屏P處相遇產(chǎn)生干涉。當(dāng)M2每移動(dòng)半個(gè) 光波波長(zhǎng)時(shí)，干涉條紋亮暗變化一次，因此被測(cè)長(zhǎng)度為 式中，x被測(cè)長(zhǎng)度；N干涉條紋亮暗變化次數(shù);嘰一真空中光波波長(zhǎng)；n空氣折射率。12 分）四畫出測(cè)試系統(tǒng)的

7、組成框圖，并說明各組成部分的作用答案要點(diǎn):傳感器作為測(cè)試系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，將被測(cè)量轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號(hào)，通常傳 感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；信號(hào)變換部分是對(duì)傳感器所送出的信號(hào)進(jìn)行加工，如 信號(hào)的放大、濾波、補(bǔ)償、校正、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，經(jīng)過處理使傳感器輸出 的信號(hào)便于傳輸、顯示或記錄；顯示與記錄部分將所測(cè)信號(hào)變?yōu)楸阌谌藗兝斫獾男?式，以供人們觀測(cè)和分析。五粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片，環(huán)境溫度變化會(huì)引起電阻的相對(duì)變化，產(chǎn)生虛假應(yīng)變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng)，簡(jiǎn)述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。（12分）答案要點(diǎn)： 環(huán)境溫度變化時(shí)，由于敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)的存在，引起應(yīng)變片電阻相對(duì) 變化； 環(huán)境溫度變化時(shí)，敏感柵材料和試件材料的膨脹系數(shù)不同，應(yīng)變片產(chǎn)生附加的拉 長(zhǎng)（或壓縮），弓I起電阻的相對(duì)變化。六如圖所示是電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖及其轉(zhuǎn)換電路，圖中1為玻璃盤，2為鍍金層，3為金屬膜片，介紹其工作原理。（15分）答案要點(diǎn)： 電容式差壓傳感器由兩個(gè)玻璃圓盤和一個(gè)金屬膜片組成。兩玻璃圓盤上的凹面上各 鍍以金作為電容傳感器的兩個(gè)固定電極，夾在兩凹圓盤中的膜片則為傳感器的可動(dòng) 電極。當(dāng)兩邊壓力相等時(shí)，膜片處在中間位置與左、右