传感器a卷试题

湖南工程学院试卷参考答案及评分标准(A、B卷)专业班级测控0701 命题老师李亚2009 至2010 学年第一学期

课程名称传感器与检测技术(A)

一、填空题(20分)

1、敏感元件、传感元件、测量转换电路

2、系统误差、随机误差、粗大误差

3、金属材料,半导体材料、温度

4、应变力式传感器。应变扭矩传感器、应变式荷重传感器

5、-200,960;-50,150

6、动态力传感器,测振动传感器,加速度传感器

7、不同材料;两结点;形状,尺寸

8、线性型,开关型

9、机械骚扰,湿度及化学物质骚扰,热骚扰,固有噪声骚扰,电磁噪声骚扰

10、屏蔽,接地,浮置,滤波,光电隔离

二、问答题(10×3分)

1、答:金属电阻的应变电阻效应——当金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将相应地发生变化。

热电阻效应——金属导体的电阻随温度的变化而变化。

2、若热电偶长度有限,自由端温度直接受到被测温度和周围环境温度的影响,从而造成误差,采用补偿导线的方法延长热电偶的冷端,使其远离高温区。

补偿导线两热电极的自由电子密度比和所配接型号的热电偶的自由电子密度比必须相等,所以需要补偿导线在一定的环境温度范围内,如0~100℃,与所配接的热电偶的灵敏度相同,即具有相同的温度-热电势关系。

3、压电式传感器的工作原理是压电效应。

压电式传感器本身的内阻很高(R a ≥1010Ω),而输出的能量信号又非常微弱,因此它的信号调理电路通常需要一个高输入阻抗的前置放大器。其基本作用:1.把压电式传感器的高输出阻抗变换为低阻抗输出;2.对压电式传感器输出的微弱信号进行放大。

前置放大器类型为:电压放大器与电荷放大器。

三、计算题(15×2分)

1、(1)最大取样负载R

L

=(24V-12V-100欧*20mA)/20Ma=500欧

(2)最大输出电压U

O

=250欧*20mA=5V

2、(1)转速n=60f/z=60×72/36=120转/分

(2)最大转速误差△x=60(±1)/36=±1.67转/分

四、设计题(20分)

以电涡流传感器侧转速为例,结构示意图如下:

在转轴(或飞轮)上开一键槽,靠近轴表面安装电涡流传感器,轴转动时便能检出传感器与轴表面的间隙变化,从而得到相对于键槽的脉冲信号,经放大、整形后,获得相对于键槽的脉冲方波信号,然后可由频率计计数并指示频率值即转速(其脉冲信号频率与轴的转速成正比)。

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