传感器2010-2011年试题.pdfVIP

一 填空（每空 1 分，共 20 分） 1.通常传感器由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿部分组成， 是能把外界＿＿＿＿＿＿＿＿转换成＿＿＿＿＿＿＿＿器件和装置。 2.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象 称＿＿＿＿＿＿效应；半导体或固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象 称＿＿＿＿＿效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆 弧部分使灵敏度 K 下降了，这种现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应。 3.螺线管式差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而 实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为 ＿＿＿＿＿＿＿＿电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移 方向（或正负）可采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿电路。 4.把一导体（或半导体）两端通以控制电流 I，在垂直方向施加磁场B，在 另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势，这种现象称 ＿＿＿＿＿＿＿＿效应，这个电动势称为＿＿＿＿＿＿＿电势。外加磁场 使半导体（导体）的电阻值随磁场变化的现象成＿＿＿＿＿＿＿＿效应。 5.某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在 它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种 现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生 形变，这种效应又称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。 6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称＿＿＿＿＿＿＿＿效应； 入射光强改变物质导电率的现象称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；半导体材料 吸收光能后在 PN 结上产生电动式的效应称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。 7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内 部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称＿＿＿＿＿＿＿ 传感器；这种传感器只能测量＿＿＿＿＿＿＿＿物体。 8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路中 会产生电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿效应；若两金属类型相同两端 温度不同，加热一端时电路中电动势 E ＿＿＿。 二 选择题（每空 1 分，共 20 分） 电阻应变片 磁敏电阻 霍尔元件 气敏传感器 湿敏传感器 光电耦合器 压电传感器 电容传感器 热敏电阻 CCD 电荷耦合器 压阻式传感器 光纤传感器 磁电传感器 光电二极管 差动变压器 热释电器件 磁敏晶体管 电涡流传感器 光电池 超声波传感器 热电偶 红外传感器 色敏传感器 正确选择以上传感器填入以下空内： 1 可以进行位移测量的传感器有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 2 可以完成温度测量的有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 3 半导体式传感器是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 4 光电传感器有＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 5 用于磁场测量的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、； 6 进行振动 （或加速度）测量的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 7 利用物体反射进行非电量检测的传感器＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿； 三 计算 每题 5 分，共 10 分 1、图为一直流应变电桥，E 4V，R1 R2 R3 R4 350Ω， 求：①R1 为应变片其余为外接电阻， R1 增量为△R1 3.5Ω 时输出 U0 ?。 ②R1、R2 是应变片，感受应变极性大小相同 其余为电阻，电压输出 U0 ?。 ③R1、R2 感受应变极性相反,输出 U0 ?。 ④R1、R2、R3、R4 都是应变片,对臂同性， 邻臂异性，电压输出 U0 ?。 2 石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动，已知加速度计灵敏度为 5pc/g，电荷放大器灵敏度为 50mv/pc，当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为 2V，试求机械的振 动加速度 单位 g 。 四 问答题（每题5 分，共 10 分） 1 压力传感器测量砝码数据如下，试解释这是一种什么误差，产生这种误差的原因是什么。 N g 0 1.0 2 3 4 5 正行程 mv 0 1.5 2 2.5 3 3.5 反行程 mv 0 0.5 1 2 2.5 3.5 2 解释下列磁敏传感器： ①磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同？ ②磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么？ ③磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件，在本质上有什么不同？ 五 电路分析（每题5 分，共 20 分） １。下图左是电容式差压传感器，金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为 P1、P2。下图右 为二极管双 T 型电路，电路中电容是左图中差动电