工学传感器与应用试卷B.doc

传感器与应用试卷B一、填空（每空1分，共20分）1压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。电畴具有自己 方向，经过 的压电陶瓷才具有压电效应。2按热电偶本身结构划分，有 热电偶，铠装热电偶、 热电偶。3振筒式传感器用薄壁圆筒将被测气体 或密度的变化转换成频率的变化。4单线圈螺线管式电感传感器主要由线圈、 和可沿线圈轴向 组成。5传感元件是只感受由 元件输出的，并且与被测量成确定关系的 ，然后输出 的元件。6湿敏电阻是一种 随环境 变化而变化的敏感元件。7电阻应变片的温度补偿中，若采用电桥补偿法测量应变时， 粘贴在被测试件表面上，补偿应变片粘贴在与被测试件完全相同的 上，且补偿应变片8热敏电阻的阻值与 之间的关系称热敏电阻的热电特性。它是热敏电阻测温的基础。9电涡流式传感器的测量系统由 和 两部分组成，利用两者之间的 耦合来完成测量任务。10所谓光栅，从它的功能上看，就是刻线间距很小的 。11硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个大面积 而成。二、 选择题（每题2分，共12分，5、6题答案不止一个）1差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（ ）。A直流电桥 B变压器式交流电桥C差动相敏检波电路 D运算放大电路2电阻应变片配用的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采用（ ）。A直流平衡电桥 B直流不平衡电桥C交流平衡电桥 D交流不平衡电桥3目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（ ）。A30W B50WC100W D40W4振弦式传感器中，把被测量转换成频率的关键部件是（ ）。A 激励器B 拾振器C 永久磁铁D振弦5对于固体压敏电阻的简单的拉伸和压缩来说，当作用应力s与电流方向一致时，它的电阻率的相对变化率与（ ）。A 半导体材料的弹性模量成正比B 半导体材料的弹性模量成反比C 作用应力s成正比D作用应力s成反比6通常用差动变压器传感器测量（ ）。A位移 B振动 C加速度 D厚度三、（10分）简述光敏电阻的工作原理。光敏电阻上可以加 电压，也可以加 电压。加上电压后，无光照射时，由于光敏电阻 的 ，电路中只有 的电流，称为 电流；当有适当波长范围内的光照射时，因其 ，电路中电流也就 ，称为 电流。根据 的大小，即可推算出入射光的 的大小。四、（8分）1图1是 式 加速度传感器结构示意图。2图1中各编号名称：是 ；是 。五、（10分）1图2中的电桥是热电偶的冷端 电路。2图2中：Rt是 的铜线电阻。R1、R3、R4是 的锰铜线电阻。3图2中电路的作用是： 当 变化时，由 提供补偿，从而保证热电偶回路的输出不变。六（5分）作为光波5m红外线的传感器材料有哪些？七（5分）在用光开关检测物体的系统中，指出输出电压的时间波形。八（5分）由光电二极管二维阵列组成面型传感器进行图像检测，对图像的分辨率由光电二极管的个数决定，试说明理由。九（5分）高温加热的钢板为红色，当温度继续升高时变为白色，试说明原因。十（5分）试举坑内甲烷气体量传感器的例子。试举工厂排水污浊监视用传感器的例子。试举汽车排气成分调整用传感器的例子。十一（5分）已知某压力传感器的测定范围为010000Pa，输入特性表示为y=10(x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗？十二（10分）为了实现以下目的，试从低通、高通、带通和带阻滤波中选择最合适的一种： 除去麦克风中混入的广播电波信号； 从天线接收的电视波中仅选择第三频道； 除去混入所取出的脑电波信号中的电力线频率（频率为50Hz）干扰。 传感器与应用试卷B答案一填空（每空2分，共42分）1自发的极化 极化处理2普通 薄膜3压力4铁磁性外壳 移动的活动铁芯5敏感 另一种非电量 电量6阻值 相对湿度7工作应变片 补偿块 不承受应变8温度9传感器 被测体 磁性10标尺或度盘11PN结二、选择题（每题5分，共30分）1B 2D 3C 4D 5AC6ABCD三、（10分）直流 交流 阻值太大 很小 暗 电阻值变小 变大 亮 光电流 光强 （每空1分）四、8分1差动 电容（4分）2质量块（2分）固定极板（2分）五、10分1 电桥补偿（补偿器）2 温度系数较大的温度系数较小的3冷端温度 不平衡电桥（每空2分）六答：有InSb,Hg0.8Cd0.2Te等材料。七答：光进入受光器输出电压为0V，光不进入，输出6V，所以右图为所示波形。八答：面型传感器由许多销的单元构成二维平面，其中每一个小单元都是一个光电二极管，称为像素。用面型传感器测量物体的形状所得的图像的分辨率最高只能是一个像素。如果所测得图像长为l ，对应N个像素，分辨率为l/N。假设N为200，则分辨率最高只能使1/200。九答：与温度相对应，物体放射出具有一定波长分布的光，高温时，所有波长的能量增大，波长分布的峰值向短波长方向移动。对应于黑体的波长分布可由普朗克分布规则求得。1000。C的钢板，波长分布的峰值在近红外区域，发出的光波长在0.6m以上，属于可视光的红光区域，因此看到的光呈现红色。温度升高使得波长分布的峰值向短波方向移动。可视光的短波成分增加，可视光所有波长成分混合使钢板颜色接近白色。十答：接触燃烧式气体传感器。氧气传感器。氧气气体传感器。十一答：dy/dx=1-0.00014x。微分值在x7143Pa时为负，故不能使用。十二答：（1）因为要除去高频成分，故选用低通滤波器。（2）要消除第二通道以下和第三通道以上的频率成分，故选用带通滤波器。（3）要消除特定成分的频率成分，故选用带阻滤波器。