09《传感与检测技术》试卷A及答案

武汉理工大学考试试题纸（A卷）

专业班级 自动化0601－08

课程名称《传感与检测技术》

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 20 10 25 15 10 20 100 题分 备注: 学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题) 一、 填空题（每空1分，共20分）

1．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________。

2．采用差动型结构传感器，可以提高其 和 。

3．在实际应用中,一般采用 方法消除系统误差，采用 方法减少随机误差。 4．传感器通常由 、 、 三个部分组成。

5．硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个 PN结而成. 6．压电传感器不能测量 物理量,其测量电路中的前置放大器的作用 是 和 。

7．热电偶回路电动势不为零的必要且充分的条件是 和 。 8．二阶传感器的动态特性指标有 、 、和 。

9．智能传感器是一种带微处理器的传感器,它兼有 、 和 功能。 二、单项或多项选择题（每小题2分，共10分,错选少选均无分） 1、下列传感器可实现非接触式测量的有（ ）。

A．热电偶 B．霍尔传感器 C．差动变压器 D．电涡流传感器 2．下列叙述正确的有（ ）。

A．与热电阻相比，热电偶用于较高温度的测量 B．热电阻测温需要冷端温度补偿 C．热电偶测温需要冷端温度补偿 D．热电阻接入电桥的方法常用三线法 3．仪表的精度等级是指仪表的（ )

A．绝对误差 B．最大误差 C．相对误差 D．最大引用误差 4．金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的( )变化产生的。

A。尺寸 B. 电阻率 C.形状 D。材质 5。光敏元件中（ )是直接输出电压的。

A.光敏电阻 B.光电池 C。光敏晶体管 D.光导纤维

三、简答题（每小题5分，共25分）

1、写出霍尔元件输出电压的表达式，说明霍尔效应的物理本质是什么?用霍尔元件可测量那些物理量？

2、为什么差动变气隙型电感传感器的测量电路常采用相敏整流器? 3、简述传光型光纤式传感器和传感型光纤式传感器的特点。 4、测试系统中引起干扰的主要因素有哪些？

5、信号调理电路的主要功能是什么？ 四、计算题（15分）

一变极距型平板电容传感器,d01mm，若要求测量线性度为0.1％。求：允许极距测量最大变化量是多少？

五．分析题（每小题2分，共10分)

请以下列器件选择最基于其原理的典型应用，要求一一对应. 应变片 测温

热电偶 测较弱磁场强度 压电式传感器 测动态压力的大小 涡流传感器 测形变大小 霍尔传感器 金属探伤 六、综合应用题（每小题10分，共20分）

1。 下图是等截面梁应变式力传感器，力F作用在自由端,在距固定端较近,距载荷点为l0的上、下表面，顺着l的方向分别贴上R1、R2、R3、R4电阻应变片。

要求：

(1）如果电阻应变片的批号相同，试画出应变片全桥测量电路及信号调理电路.（5分）, （2）写出电桥输出电压和灵敏度的表达式。（5分） 2. 试选择一种传感器，设计测量一转轴转速的原理方案，要求画出方案框图，并作简要说明；

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

| 课程名称 传感与检测技术 （A 卷）

一、 填空题（每空1分,共20分)

1. 增大

2. 线性度、灵敏度

3. 修正值、多次重复测量

4. 敏感元件、转换元件、测量电路 5. 大面积

6. 静态、放大传感器的输出信号、把传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出

7. 两个热电极材料不同、热端与冷端温度不同 8. 时间常数、固有频率、阻尼比 9. 信息检测、存储、处理

二、单项或多项选择题（每小题2分，共10分，错选少选均无分）

1。 B D 2.A C D 3。 D 4。 A C 5. B

三、简答题(每小题5分,共25分）

1． UHKHBI(1分)

运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用（2分）

电磁量、压力、加速度、转速等（有3种或3种以上给2分） 2． 采用相敏整流器可以消除残余电压，(1分）提高线性度，（2分）且输出电压的极性可

反映衔铁位移的方向。（2分）

3． 传感型：单模，光纤是敏感元件和传光元件，光纤连续，制造困难。（3分)

传光型：传光元件,多模（2分)

4． 外部:电磁干扰，电网干扰,环境的理化性干扰（3分）

内部：电磁干扰，电气互锁故障干扰，软件故障干扰（2分）

5． 将所测信号的变化范围调整到一定范围,（1分） 给传感器提供电源,实现补偿，(2分）

可进行调制、解调、滤波（2分）

四、计算题（15分）解:l

dmax100%(8分） dmaxld01m（7分） d0五．分析题（每小题2分，共10分）

应变片测形变大小 热电偶测温 压电式传感器测动态压力的大小 涡流传感器金属探伤 霍尔传感器测较弱磁场强度

六、综合应用题（每小题10分，共20分）

答： 1. 测量电路（6分)

UabKUi (2分） SuUi （2分）

2。略