电大试卷2006年1月1107《传感器与测试技术》

试卷代号：1107 座位号C
中央广播电视大学2005—2006 学年度第一学期“开放本科”期末考试
机械专业传感器与测试技术试题
2006年1月
一、填空题(每空2分，共28分)
1. 磁电式传感器可用来测量线速度和角速度，对测得的速度进行积分可求出 ,微分可求出。磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，工作时不需要。
2.测温方法可分为法与法。
3. 是利用两个平面绕组的互感系数随两者的相对位置变化而变化的原理，测量线位移和角位移的传感器。可用来测量线位移和角位移。
4.沿应变片轴向的应变e, 必然引起应变片电阻的相对变化，而沿垂直于应变片轴向的横向应变 ey,也会引起其电阻的相对变化，这种现象称为
5.压电材料可分为、、压电半导体和高分子压电材料。
6.涡流的大小与导体的电阻率p、导磁率μ、导体厚度t,以及线圈与导体之间的距离 x、线圈的激磁频率w 等参数有关。同时改变 x,p 和μ,可以对导体进行探伤；改变 ,可以做成测量表面温度、检测材质的传感器；改变 ,可以做成测量应力、硬度的传感器；改变 ,可以做成测量位移、厚度、振动的传感器。
7.当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向),这种现象叫做
8.两种不同的导体或半导体A 和 B 组成一个回路，其两端相互连接，只要两结点处的温度不同，一端温度为T, 另一端温度为 T。,则回路中就有电流产生，即回路中存在电动势，这种现象叫做。
二、选择题：选择正确的答案，将其对应的字母填入横线处(每空2分，共28分)
1.当光敏元件加一定电压时，光电流 I 与光敏元件上光照度 E 之间的关系，称为
A. 光照特性
B. 温度特性
C. 光谱特性
D. 伏安特性
2.在相同的电压和相同幅值的光强度下，当入射光以不同的正弦交变频率调制时，光敏元件输出的光电流 I 和灵敏度S 随调制频率f 变化的关系：I=f(f)、S=f₂ (f) 称为
A. 频率特性
B.光照特性
C. 光谱特性
D.伏安特性
3.磁头的作用是读取磁栅上记录信号，按读取信号方式的不同，磁头可分为磁头和磁头。
A. 鉴幅
B.鉴相
C. 静态
D. 动态
4.利用制成的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。利用可制成半导体光敏电阻。利用制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。
A. 压电效应
B.外光电效应
C. 磁电效应
D. 声光效应
E. 光生伏特效应
F. 光电导效应
5.在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫
A. 声光效应
B. 光生伏特效应
C. 光电导效应
D. 热释电效应
6. 为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括：、和
A. 双丝自补偿法
B. 温度补偿法
C. 单丝自补偿法
D. 电流补偿法
E. 电压补偿法
F.桥路补偿法
7.在检测技术中，很多场合采用的是压电型换能器，发射超声波利用压电材料的,而接收信号则用
A. 多普勒效应
B. 多普勒频移
C. 逆压电效应
D. 正压电效应
8.应变片绝缘电阻Rm 是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值，通常要求Rn 的范围是
A.10～100MΩ 以上
B.50～100MQ 以上
C.50～100kΩ 以上
D.100～500MΩ 以上
三、问答题(44分)
1.如图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，图中1为玻璃盘，2为镀金层，3为金属膜片，试介绍其工作原理。(10分)

2. 如图所示是两种光电转速传感器的工作原理图，试介绍其工作原理。(14分)

3. 粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这
种现象称为温度效应，简述产生这种现象的原因。(10分)
4. 只要磁通量发生变化，就有感应电动势产生，试说出三种产生感应电动势的方法。(10分 )

试卷代号：1107
中央广播电视大学2005—2006 学年度第一学期“开放本科”期末考试
机械专业传感器与测试技术试题答案及评分标准
(供参考)
2006年1月
一、填空题(每空2分，共28分)
1. 位移加速度电源
2.接触非接触
3.感应同步器
4. 横向效应
5.压电晶体压电陶瓷
6. 导体的电阻率p 导体的导磁率μ 线圈和导体之间的距离x 7. 帕尔贴效应
8. 塞贝克效应
二、选择题(每空2分，共28分)
1.A 2.A 3.C 、D 4.E 、F 、B 5.B 6.A 、C 、F 7.C 、D 8.B
三、问答题(44分)
1.如图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，图中1为玻璃盘，2为镀金
层，3为金属膜片，试介绍其工作原理。(10分)
答：电容式差压传感器由两个玻璃圆盘和一个金属膜片组成。两玻璃圆盘上的凹面上各镀以金作为电容传感器的两个固定电极，夹在两凹圆盘中的膜片则为传感器的可动电极。当
两边压力相等时，膜片处在中间位置与左、右固定电极间距相等，转换电路输出U 。=0; 当 P₁
>P₂ ( 或 P₂>P₁) 时，膜片弯向右侧(或左侧),Cb<C ( 或 Cb<Cm),U 。输出与 |P₁-P₂ | 成
比例的信号。
2.如图所示是两种光电转速传感器的工作原理图，试介绍其工作原理。(14分)
答：反射型光电转速传感器在电机的转轴上沿轴向均匀涂上黑白相间条纹。光源发出的
光照在电机轴上，再反射到光敏元件上。由于电机转动时，电机轴上反光面和不反光面交替出现，所以光敏元件间断地接收光的反射信号，输出相应的电脉冲。电脉冲经放大整形电路变换
为方波，根据方波的频率，就可测得电机的转速。
直射型光电转速传感器在电机轴上装有带孔的圆盘，圆盘的一边设置光源，另一边放置光电元件。当光线通过圆盘上的孔时，光电元件产生一个电脉冲。当电机转动时，圆盘随着转
动，光电元件就产生一列与转速及圆盘上的孔数成正比的电脉冲数，由此可测得电机的转速。
电机的转速n 为n=60f/N
式中，N 一圆盘的孔数或白条纹的条数；
f— 电脉冲的频率。
3.粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象称为温度效应，简述产生这种现象的原因。(10分)
答：①环境温度变化时，由于敏感栅材料的电阻温度系数的存在，引起应变片电阻相对变化；
②环境温度变化时，敏感栅材料和试件材料的膨胀系数不同，应变片产生附加的拉长(或压缩),引起电阻的相对变化。
4.只要磁通量发生变化，就有感应电动势产生，试说出三种产生感应电动势的方法。(10分)