09《传感与检测技术》试卷A及答案

武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称《传感与检测技术》专业班级自动化0601－08题号一二三四五六七八九十总分题分201025151020100备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、填空题（每空1分，共20分）1．涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。2．采用差动型结构传感器，可以提高其和。3．在实际应用中，一般采用方法消除系统误差，采用方法减少随机误差。4．传感器通常由、、三个部分组成。5．硅光电池的结构是在N型硅片上渗入P型杂质形成一个PN结而成。6．压电传感器不能测量物理量，其测量电路中的前置放大器的作用是和。7．热电偶回路电动势不为零的必要且充分的条件是和。8．二阶传感器的动态特性指标有、、和。9．智能传感器是一种带微处理器的传感器，它兼有、和功能。二、单项或多项选择题（每小题2分，共10分，错选少选均无分）1、下列传感器可实现非接触式测量的有（）。A．热电偶B．霍尔传感器C．差动变压器D．电涡流传感器2．下列叙述正确的有（）。A．与热电阻相比，热电偶用于较高温度的测量B．热电阻测温需要冷端温度补偿C．热电偶测温需要冷端温度补偿D．热电阻接入电桥的方法常用三线法3．仪表的精度等级是指仪表的（）A．绝对误差B．最大误差C．相对误差D．最大引用误差4．金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的()变化产生的。A.尺寸B.电阻率C.形状D.材质5.光敏元件中()是直接输出电压的。A.光敏电阻B.光电池C.光敏晶体管D.光导纤维三、简答题（每小题5分，共25分）1、写出霍尔元件输出电压的表达式，说明霍尔效应的物理本质是什么？用霍尔元件可测量那些物理量？2、为什么差动变气隙型电感传感器的测量电路常采用相敏整流器？3、简述传光型光纤式传感器和传感型光纤式传感器的特点。4、测试系统中引起干扰的主要因素有哪些？5、信号调理电路的主要功能是什么？四、计算题（15分）一变极距型平板电容传感器，mmd10，若要求测量线性度为0.1%。求：允许极距测量最大变化量是多少？五．分析题（每小题2分，共10分）请以下列器件选择最基于其原理的典型应用，要求一一对应。应变片测温热电偶测较弱磁场强度压电式传感器测动态压力的大小涡流传感器测形变大小霍尔传感器金属探伤六、综合应用题（每小题10分，共20分）1.下图是等截面梁应变式力传感器，力F作用在自由端，在距固定端较近，距载荷点为0l的上、下表面，顺着l的方向分别贴上R1、R2、R3、R4电阻应变片。要求：（1）如果电阻应变片的批号相同，试画出应变片全桥测量电路及信号调理电路。（5分），（2）写出电桥输出电压和灵敏度的表达式。（5分）2.试选择一种传感器，设计测量一转轴转速的原理方案，要求画出方案框图，并作简要说明；武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸|课程名称传感与检测技术（A卷）一、填空题（每空1分，共20分）1.增大2.线性度、灵敏度3.修正值、多次重复测量4.敏感元件、转换元件、测量电路5.大面积6.静态、放大传感器的输出信号、把传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出7.两个热电极材料不同、热端与冷端温度不同8.时间常数、固有频率、阻尼比9.信息检测、存储、处理二、单项或多项选择题（每小题2分，共10分，错选少选均无分）1.BD2.ACD3.D4.AC5.B三、简答题（每小题5分，共25分）1．HHUKBI（1分）运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用（2分）电磁量、压力、加速度、转速等（有3种或3种以上给2分）2．采用相敏整流器可以消除残余电压，（1分）提高线性度，（2分）且输出电压的极性可反映衔铁位移的方向。（2分）3．传感型：单模，光纤是敏感元件和传光元件，光纤连续，制造困难。（3分）传光型：传光元件，多模（2分）4．外部：电磁干扰，电网干扰，环境的理化性干扰（3分）内部：电磁干扰，电气互锁故障干扰，软件故障干扰（2分）5．将所测信号的变化范围调整到一定范围，（1分）给传感器提供电源，实现补偿，（2分）可进行调制、解调、滤波（2分）四、计算题（15分）解：max0100%ldd（8分）max01mldd（7分）五．分析题（每小题2分，共10分）应变片测形变大小热电偶测温压电式传感器测动态压力的大小涡流传感器金属探伤霍尔传感器测较弱磁场强度六、综合应用题（每小题10分，共20分）答：1.测量电路(6分)abiUKU(2分)uiSU(2分)2.略