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传感器与检测技术期末试题A含答案

湖州职业技术学院、湖州广播电视大学 姓名 学号 班级 1,线性度 2 0 0 4--2005 学年 二 学期 2,系统误差 《传感器与检测技术》期末考试试卷(B 卷) 装 订 线 题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 3,霍尔效应 一、填空(25%) 1, 系统误差的消除方法有 和 、 、 等四种。 、 、 等多种。 、 、 、 4,引用相对误差 2,电容式传感器的测量电路有 和 3,测量位移的方法有 及 和 和 等多种。 4,常用的抗干扰技术有 等多种。 、 、 5,内光电效应 三、判断题(10%) 1,由于直接测量精度较低,因此在高精度检测中不常使用。( ) ) 2,传感器的输出特性是指其输入量不变时输出量随时间的变化情况。( 5,传感器的静态特性有 、 和 五种。 、 、 3,有一个电阻式传感器,它在量程为 50mV 范围内的最大绝对误差是 0.1mV,则其 非线性误差应该是 2%。( ) ) 、 6,电感式传感器的主要类型有 4,直线式感应同步器的端部环流是靠其线圈的排列方式来消除的。( 5,热电势的大小主要取决于热电偶回路的温差电势。( ) 、 二、名词解释(15%) 等三种。 四、问答题(30%) 1,画图说明电位器式电阻传感器的工作原理,导出电阻、电 压灵敏度的表达式。 (10%) 五、计算题(20%) 1,有一个温度传感器,其微分方程为: 4 dy ? 5 y ? 12.5 x ,其中 y----输出 dx 姓名 学号 班级 电压(mV),x----输入温度(℃),求该传感器的时间常数和静态灵敏度 K。 (10%) 装 订 线 2,测量电桥的工作方式有哪几种?各有什么特点?(10%) 2,有一受拉轴,它的弹性模量 E=2×10 11 (N/M) ,u=0.4,四个电阻的 标准值均为 200(Ω ) ,电阻灵敏度 K=2,桥路电压为 2 伏,测得输出电 压 为 5.2 ( mV ) 。要求:1,画出由四个电阻组成的全桥电路图; 2,求出轴上的纵向及横向应变。 (10%) 。 3,说明光电池的基本原理、常用类型及其特点。 (10%) 湖州职业技术学院、湖州广播电视大学 学年 学期 3,霍尔效应 在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方 向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应。 《传感器与检测技术》期末考试试卷(B 卷) 4,引用相对误差 一、填空(25%) 引用相对误差是最大绝对误差 ? 与仪表量程比值的百分数。 交换法 1,系统误差的校正方法有 偿法 、 抵消法、 代替法 和 对称测量法 、 补 五种。 双 T 电桥电路、运算放大器式测量电路 、脉冲调制 5,准确度 正确度是指测量结果相对真值的恒定误差的大小。 2,电容式传感器的测量电路有 电路 和 调频电路 等多种。 电阻式 、 电容式 、 电感式 及 压电式 和 光纤式 屏蔽技术 、 接地技术 、 浮置 三、判断题(10%) 五种。 1,由于直接测量简单且快速,因此在高精度检测中得到广泛使用。( 错 2,传感器的输出特性是指其输入量不变时输出量随时间的变化情况。( 错 ) ) 3,测量压力的方法有 4,常用的抗干扰技术有 和 滤波 等许多种。 5,传感器的静态特性有 灵敏度 、 线性度 、 重复性 和 迟滞 四种。 6,电容式传感器的主要类型有 变面积式、 变间隙式 、 变介电常数式 等三种。 3,有一个电阻式传感器,它在量程为 50mV 范围内的最大绝对误差是 0.2mV,则其 非线性误差应该是 2%。( 错 ) 4,直线式感应同步器的端部环流是靠其线圈的排列方式来消除的。( 对 5,热电势的大小主要取决于热电偶回路的温差电势。( 错 ) ) 二、名词解释(15%) 1,重复性 重复性是指传感器在检测同一物理量时每次测量的不一致程度,也叫稳定性。 四、问答题(30%) 2,系统误差 在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规 律变化,这种误差称为系统误差。 1,画图说明电位器式电阻传感器的工作原理,导出电阻、电压灵敏度的 表达式。 (10%) 3,说明光电池的基本原理、常用类型及其特点。 (10%) 硅光电池的工作原理基于光生伏特效应,它是在一块 N 型硅片上用扩散的方法掺人一些 P 型杂质而形成的一个大面积 PN 结,当光照射 P 区表面时,若光子能量大于硅的禁带宽度,则在 Ii B P 型区内每吸收一个光子便产生一个电子.空穴对,P 区表面吸收的光子最多,激发的电子空穴最 多,越向内部越少。这种浓度差便形成从表面向体内扩散的自然趋势。由于 PN 结内电场的方向 Ui R,(L) A Rx,(x) O I0 是由 N 区指向 P 区的,它使扩散到 PN 结附近的电子—空穴对分离,光生电子被推向 N 区,光 生空穴被留在 P 区。从而使 N 区带负电,P 区带正电,形成光生电动势。 常用类型有硅光电池、锗光电池、砷化镓、硫化镉光电池等。具有性能稳定、光谱范围宽、 频率特性好、转换效率高等特点。 U0 RL U 如图所示,电位器式传感器的输出电压与位移成一定的比例关系: U 0 ? x i ? K u x L 五、计算题(20%) 当电刷移动时就会引起输出电压的改变,从而进行位移的测量。其电压灵敏度为: 1,有一个温度传感器,其微分方程为: 4 dx ? 5 y ? 12.5 x ,其中 y----输出 dy Ku ? Ui L 电压(mV),x----输入温度(℃),求该传感器的时间常数和静态灵敏度 K。 (10%) 解:时间常数: ? ? a1 4 ? ? 0.8 ; a0 5 静态灵敏度: k ? b0 12.5 ? ? 2.5 a0 5 电阻灵敏度为: K R ?

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