传感器与检测技术2014B卷.docx
四川大学期末考试试题（B卷，闭卷）（20142015学年第一学期）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12级学生人数：138印题份数：150学号：姓名：考试须知四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行四川大学考试工作管理办法和四川大学考场规则。有考试违纪作弊行为的，一律按照四川大学学生考试违纪作弊处罚条例进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行四川大学考试工作管理办法、四川大学考场规则和四川大学监考人员职责。有违反学校有关规定的，严格按照四川大学教学事故认定及处理办法进行处理。一、选择题（每题2分，共30分）1 .在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差称为（C）OA.绝对误差B.相对误差C.系统误差D.随机误差2 .传感器在正、反行程中输入输出曲线不重合的现象称为（d）oA.灵敏度B.重复性C.线性度D.迟滞3 .传感器系统中，属于其动态特性的表征参数是（c）oA.线性度B.灵敏度C.峰值时间D.漂移4 .压电式传感器是内阻传感器，因此要求前置放大器的输入阻抗（b）。A.很低B.很高C.较低D.较高5 .在差动变压器实验中，当衔铁过零位时，输出电压（d）。A.幅值：变小，相位：不变B.幅值：大f小大，相位：不变C.幅值：变大，相位：反相D.幅值：大一小一大，相位：反相6 .若两个应变量变化完全相同的应变片接入测量电桥的相对桥臂，则电桥的输出将（a）oA.增大B.减小C.不变D.可能增大，也可能减小7 .正态分布的随机误差分布规律不具有（b）的特点。A.对称性B.多峰性C.有界性D.抵偿性8 .应变式传感器用电桥做转换电路，理论上电桥输出带有非线性误差的是（a）。A.半桥单臂（一只桥臂电阻变化）B.半桥双臂（两只桥臂电阻变化）C.全桥（四只桥臂电阻变化）D.半桥双臂和全桥9 .为了减小非线性误差，采用差动式电容传感器，其灵敏度和非差动式传感器相比（d）oA.降低二倍B.降低一倍C.提高二倍D.提高一倍姓名学号:10 .变极距型电容传感器适用于测量微小位移是因为(d)OA.电容量微弱、灵敏度太低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C.需要做非接触测量D.电容量大、灵敏度太高11 .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12 .压电式传感器使用(b)时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。A.调制放大器B.电荷放大器C.电压放大器D.信号放大器13 .在热电偶工作回路中可以接入测量仪表是遵循(b)。A.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14 .下列(a)是属于有源器件。A.光敏二极管B.光敏电阻C.光电池D.光电管15 .(b)材料适合于作霍尔元件。A.金属B.半导体C.绝缘体D.光敏电阻二、填空题(每空1分，共20分)1.检测系统所测量的非电量般有两种形式：一种是稳定的，即不随时间变化或变化缓慢，称为稳态信号，另一种是随时间变化而变化，称为一动态信号。2,涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将增加o3 .要使直流电桥平衡，必须使电桥相邻臂的电阻值相同,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1/2倍。4 .反映测量结果与真值的接近程度的量，称为精度。精度可分为一精密度、_准确度和一精确度O5 .利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是一金属o6 .为改善电容式传感器非线性，提高灵敏度，可采用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压的变化，热电阻是将温度变化转换为一电阻的变化。9 .压电式传感器的前置放大器的作用是：放大压电式传感器输出的弱信号和一把压电式传感器的高输出阻抗变换成低阻抗输出O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18分）1 .图1为变极距型平板电容电容传感器的一种测量电路，其中CX为传感器电容，C为固定电容，假设运放增益A=8,输入阻抗Z=8；试推导输出电压Uo与极板间距的关系，并分析其工作特点。（9分，此题必须答在答题纸上）2 .互感型传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测量（位移）转换成感应电势的变化。为检测位移的大小和方向，常采用全波差动整流电路，如图2所示，当铁芯在零位以下时，请画出对应的册、cd和忆波形示意图。（9分，此题必须答在答题纸上）图2姓名学号:四、计算题（共32分）1 .图3为一直流应变电桥，图中E=8V,RI=R2=R3=R4=120C,试求：（I）RhR2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压Uo=?题中，如果R2与Rl感受应变的极性相反，且增量AR1=AR2=1.2Q,电桥输出电压Uo=?（共12分）2 .图4是热电阻测量电路，已知Rt是PUOO伯电阻，当T=（TC时电桥平衡，当Rl测量温度为T=60°C时,试计算（共12分）（1）Rl的值和Ra的值。（2）电路中已知Ri、R2、R3和E,电桥的输出电压Vab。其中（R=10KQ,R2=5K,R3=IOKQ,E=中伏）（柏电阻特性方程相关系数:A=3.97×10'3C,B=-5.85×10-7oC2,C=-4.22×lQ-12C4）3.采用某热电偶测某液体温度时，其冷端温度为20时，测得热电偶上的热电动势为4.10mV,请问被测温度T是多少，给出计算过程。（8分）（表1为某热电偶冷端温度为OC的分度表）表1温度/C203040508090100110120130140热电势/mV0.801.201.602.023.263.384.104.514.905.305.73
