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感测技术试卷A 感测技术试卷A PAGE 感测技术试卷A 《感测技术》试卷A 填空题（每空3分，共30分） 1. 在工程实践中，通常用相对误差评定精度，相对误差越小，精度 越高 。 2. 电感式传感器是利用线圈 自感 或 互感 的变化实现测量。 3．传感器按能量关系进行分类，可分为 能量转换型 和 能量控制型 两类。 4．光电式传感器由 辐射源或光源 、 光学通道 和 光电器件或光敏元件 组成，光电器件工作的物理基础是 光电效应 。 5．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。电畴具有自己自发的极化方向，经过 极化处理 的压电陶瓷才具有压电效应。 二、单项选择题（每题3分，共15分） (1) 当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（ B ） （A）变小 （B）变大 （C）不变 （D）不定 (2) 极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（C ） （A）成正比 （B）成反比 （C）平方成反比 (D) 平方成正比 (3) 用于测温用的NTC型半导体热敏电阻随着温度的上升,其阻值( C )。 (A) 保持不变 (B)上升 (C) 下降 (D)变为零 (4) 光电元件中( B )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 (5) 压电元件并联连接时,( B )。 (A)输出电荷量小,适用于缓慢变化信号测量 (B) 输出电荷量大,适用于缓慢变化信号测量 (C)输出电压小,并要求测量电路有较高的输入阻抗 (D)输出电压大,并要求测量电路有较高的输入阻抗 三、名词解释题（每题5分，共15分） 3、热电偶中间导体定律 将由A、B两种导体组成的热电偶的冷端（T0端）断开而接入的三种导体C后，只要两接点的温度保持不变，则回路的总热电势不变。 四、简答题（每题8分，共24分） 1、用压电式加速度计和电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度为7pC/g，电荷放大器的灵敏度为100mV/pC，试确定输入3g加速度时系统的输出电压。 2. 试阐述霍尔元件的不等位电势误差产生原因及其补偿方法。 (1) （5分）不等位电势U0 原因有：①霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上；②半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀；③ 激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。 补偿：①补偿电路：在某一桥臂上并联一定的电阻；②工艺上 (2) （3分）寄生直流电势 原因有：① 激励电极与霍尔电极接触不良， 形成非欧姆接触， 造成整流效果；② 两个霍尔电极大小不对称，则两个电极点的热容不同， 散热状态不同而形成极间温差电势。 采用工艺上补偿。 五、计算推理题(16分) 现已知电阻应变片接成如图半桥差动电路，R3、R4为常值电阻，其阻值不随温度变化， R1、R2为应变片，其特性完全相同；初始电阻R1=R2=R3=R4；放大器输入阻抗极高，可以把电桥输出端看成开路。 试分析该电路能否消除电阻应变片R1、R2的温度误差并阐述原因？ 如果R1、R2分别受拉、压，且变化值相等，试求电压灵敏度Su=Uo/(△R1/R1) () U U R2+△R2 R1+△R1 Uo R4 R3 放大器 解：（1）由不平衡电桥工作原理得： 当温度变化时，则有，则上式变为 （4分） 由，且 （4分） 由电桥平衡条件，所以 （2分） （2）一个受拉，一个受压，当作用力变化时有： （2分） 当时， （2分） 所以 （2分） 《感测技术》试卷B 填空题（每空3分，共30分） 1. 传感器按变换特征进行分类，可分为 结构型 和 物性型 两类。 2. 为实现系统不失真测试，对于一阶系统 时间常数或 越小越好。 3. 根据电容器变化的参数，电容式传感器可分为 、 、 三种。 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的 PN结 而成。 5.直流电桥的平衡条件是 相对两臂阻抗之积相等 。 二、单项选择题（每题3分，共15分） (1)针对传感器弹性敏感元件提高其灵敏度，会降低其（C ）。 (A)弹性滞后 (B)机械品质因数 (C)固有频率 (D)以上都不对 (2) 压电式传感器使用( B )时,输出电压几乎不受连接电缆长度变化的影响。 (A)调制放大器 (B)电荷放大器 (C)电压放