11级检测与转换期末期末考试试卷

试卷第1页（共7页）华南农业大学珠江学院期末考试卷2013--2014学年度第二学期考试科目：传感器技术/检测与转换考试年级：2011级考试类型：(开卷)A卷考试时间：120分钟学号姓名年级专业题号一二三四总分得分得分评卷人一、选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分，将答案填入括号处）1.下列温度传感器中，测量温度范围较大的是【】A.热电偶；B.铜热电阻；C.半导体热敏电阻；D.铂热电阻。2.下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的？【】A变面积式电容传感器B变极距式电容传感器C变介质式电容传感器D螺管式自感传感器3.用下哪一种检测方法的灵敏度高？【】A采用差动电桥B采用电流源供电C采用有源电路D采用双差电桥4.描述检测系统的动态特性指标是【】A.使用寿命；B.反应时间；C.零点漂移；D.分辨率。5.块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器被称为..........【】传感器。这种传感器只能用来测量金属物体。A电阻式传感器B电涡流式C电感式D压阻式6.对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑其不等位电势的补偿?【】试卷第2页（共7页）A.霍尔传感器；B.热电阻传感器；C.涡流传感器；D.热电温度传感器。7.下列传感器中哪一个不是进行物理效应的传感器？..........【】A.光敏传感器；B.声敏传感器；C.热敏传感器；D.味敏传感器。8.测量不能直接接触的高温物体温度，可采用...............【】温度传感器。A.热电偶；B.亮度式；C.半导体三极管；D.半导体二极管。9.热电偶的热电效应主要是把温度变化转化为什么参数变化？【】A.电阻变化；B.电势变化；C.电容变化；D.电感变化。10.电磁炉主要是应用了下面哪种技术？【】A.微波；B.电涡流；C.热电式；D.红外。得分评卷人二、问答题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1.传感器由哪几部分组成？2.直流单平衡电桥灵敏度最大的条件是什么？3.压力传感器的动态标定方法有哪些？试卷第3页（共7页）4.设冷端温度恒定于t0℃，实测的热电势为E(T,t0)。请说明利用温度修正公式E(T，0℃)＝E(T，t0)+E(t0，0℃)，求取真实温度E(T,0℃)的具体方法及步骤。5.说明压阻式传感器的测量电路采用恒流源供电有什么优点？6.金属丝式电阻应变片与半导体式应变片的主要区别是？7.影响电容传感器精度的因素有哪些？8.超声波探伤的机理是什么？9.石英晶体各个方向的特性是不同的。在直角坐标系中，它有哪三个轴？压电效应最强是哪个轴？试卷第4页（共7页）10.热探测器与光子探测器比较各自特点是什么？得分评卷人三、分析、计算题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）1.差动式变极距型电容传感器，若初始容量1280CCpF，初始距离04mm，当动极板相对于定极板位移了0.75mm时，试计算其非线性误差。若改为单极平板电容，初始值不变，其非线性误差有多大？2.霍尔元件灵敏度40/()HKVAT，控制电流3.0ImA，将它置于4110～4510T线性变化的磁场中，它输出的霍尔电势范围有多大？试卷第5页（共7页）得分评卷人四、设计题（本大题20分）1.现有若干热电、放大和继电器等元器件如图3所示。试利用这几个元器件，设计（画出）一个家电过热保护电路，并说明其工作原理。图3图中：T为三极管；RW为滑线电位器；Rt为检测温度的负温度系数热敏电阻；VCC为电路的工作电源；K为接触继电器；K`为与继电器联动的接触开关。华南农业大学珠江学院期末考试答案（A卷）2013—2014学年度第二学期年级专业2011课程传感器技术/检测与转换技术本答卷共2页，满分100分；考试时间：120分钟；考试方式：（开卷）题号一二三四总分得分20303020100一、选择题（本题共10小题，每个2分，共20分）1.A2.B3.D4.B5.B6.A7.D8.B9.B10.B二、问答题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1、组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；2、各桥臂的阻值相等。～220V负载(家电)K`TθRtRWK+VCC试卷第6页（共7页）3、压力传感器的动态标定方法有正弦激励法、半正弦激励（落球、落锤冲击）法和阶跃压力激励法。上述三种方法是目前标定压力传感器的主要方法。。4、查某型号热电偶分度表可得E(t0，0℃)；将式右边的两项热电势相加后，再查分度表即可求得实际温度值E(T，0℃)。5、电桥的输出与电阻的变化量成正比，即与被测量成正比，当然也与电源电流成正比，即输出与恒流源的供给电流大小与精度有关，不受温度影响，这是恒流源供电的优点。6、金属丝式电阻应变片与半导体式应变片的主要区别在于：前者是利用金属导体形变引起电阻的变化，后者则是利用半导体电阻率变化引起电阻的变化。7、寄生电容、边缘效应、温度。8、当材料内部有缺陷时，材料内部的不连续性成为超声波传输的障碍，超声波通过这种障碍时只能透射一部分声能。在无损检测中，十分细小的微裂纹即可构成超声波不能透过的阻挡层。利用此原理即可构成缺陷的透射检测法。9、电轴（X轴）：垂直于此轴面上的压电效应最强。机械轴（Y轴）：在电场沿X向作用下，沿该轴方向的机械变形最大。光轴（Z轴）：垂直于XY。光线沿该轴通过石英晶体时，无折射，在此方向加外力，无压电效应现象。10、热探测器与光子探测器比较特点：(1)热探测器对各种波长都能响应，光子探测器只对一段波长区间有响应；(2)热探测器不需要冷却，光子探测器多数需要冷却；(3)热探测器响应时间比光子探测器长；(4)热探测器性能与器件尺寸、形状、工艺等有关，光子探测器容易实现规格化。三、分析计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）试卷第7页（共7页）～220V负载(家电)K`RWT+VCCVO1θRtK1、解：若初始容量1280CCpF，初始距离04mm，当动极板相对于定极板位移了0.75mm时，非线性误差为：2200.75()100%()100%3.5%4L改为单极平板电容，初始值不变，其非线性误差为：00.75100%100%18.75%4L2.解题4440/(),3.0,1105101260HHHHHKVATImABTUKIBVUKIBV输出霍尔电势范围是：低端：高端：3.根据中间导体定律：铂铑30—铂铑6热电偶EAB(1084.5,0）=13,976-8.354=5.622mv。四、设计题（本题共20分）设计：设计的家电过热保护电路如图所示。说明：右图电路中，在基极工作点箝制电位器RW的适值配合下，家电过热时：因热敏电阻Rt具有负温度系数，则热敏电阻Rt阻值变低，基极电压、电流升高，使继电器断开了家电的常闭触点，电路起到了对过热家电的保护作用。