传感器技术与应用考题及部分答案

一、填空题（每空1分，共30分）
1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波，低于16 Hz的声波称为次声波，高于20k Hz的声波称为超声波。

2、超声波可分为纵波、横波、表面波。

3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播；横波只能在固体中传播。

4、在空气中传播的超声波，其频率应选得较低；在固体、液体中传播的超声波，其频率应选得较高。

5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。

6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性，亦称为光谱响应。

7、光敏电阻的阻值与入射光量有关，而与电压、电流无关。

8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时，光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。

9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。

10、光电开关可分为直射（透射）型和反射型两种。

11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。

12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。

13、接触式码盘的码道数n越大，所能分辨的角度α越小，测量精度越高。

14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。

二、选择题（每小题2分，共30分）
1、直探头可发射和接收 A 波，斜探头可发射和接收 B 波。

A 纵B横C表面
2、超声波测厚常用C 法。

A穿透B反射C脉冲回波
3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态；而光电池通常处于 A 偏置状态。

A 正向B反向C零
4、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。

A上升B下降C不变
5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。

A 0.8mm
B 0.8µm
C 0.8nm
6、下列传感器中，不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。

A 长光栅
B 感应同步器
C 角编码器
7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。

A 电压信号
B 电流信号
C 脉冲信号
8、某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为 A µm。

A 5
B 20
C 50
9、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。

A 抗干扰
B 辨向
C 进行三角函数运算
10、增量式编码器通常为 B 码盘。

A 接触式
B 光电式
C 电磁式
11、有一只1024位增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了102400个脉冲，则该编码器测得的转速为 A r/min。

A 200
B 1024
C 3000
12、感应同步器的输出电压 C 励磁电压。

A大于B等于C小于
13、当鉴相型感应同步器的滑尺移动一个节距W时，其输出电压变化个周期。

A 1
B 1/2
C 2
14、鉴相型感应同步器的励磁电压为 A 。

A 同频、同幅
B 同频、同相
C 同幅、同相
15、鉴幅型感应同步器的励磁电压为。

A 同频、同幅
B 同频、同相
C 同幅、同相
三、计算题（每小题10分，共20分）
1、有一直线光栅每毫米刻线数为100线，主光栅与指示光栅的夹角θ＝1.8°，采用四细分技术，试计算：
（1）栅距W＝ mm；
（2）莫尔条纹的宽度B mm；
（3）分辨力△＝µm。

2、一个刻线数为1024的角编码器安装在车床的走刀丝杆轴上，已知丝杆的螺距为2mm，编码器在10秒内输出204800个脉冲。

求：（1）刀架的位移量是多少？（2）丝杆轴的转速是多少？
四、简答题（每小题5分，共20分）
1、使用超声波传感器检测时，为什么要在探头与被测物体表面充满耦合剂？
2、反射法探伤时，荧光屏上只有T波、F波，没有B波，说明什么；荧光屏上只有T波、B波，没有F波，说明什么？
3、功能型光纤传感器和非功能型光纤传感器中的光纤作用有何不同？
4、光电编码器在交流伺服电机控制中起了哪些作用？。