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1、传感器名词解释1. 传感器定义2 传感器的静态特性 ：3 传感器的动态特性 ：4. 线性度 ：5. 应变效应 ：6 电涡流效应 ：7 热电效应 ：8. 中间导体定律 ：9. 正电压效应 ：10. 逆电压效应 ：11. 光电导效应 ：12. 光生伏特效应 ：13. 传光型光纤传感器 ：14. 霍尔效应 ：15 磁阻效应 ：17. 相对湿度 ：18. 热释电效应 ：19. 莫尔条纹 ： 简答题1、有源传感器与无源传感器有什么差别，请举出三个不同类型的例子。2、试说明如图所示的应变式加速度传感器的工作原理。3、分析电容传感器边缘效应产生的原因，画图给出消除其影响的措施，并进行论述。4、简述电涡流效应
2、的原理，并说明如何实现测距(参见图1)。5、热电偶测温时什么要进行冷端温度补偿，冷端温度补偿的方法有哪些？6、试说明图示的霍尔式位移传感器的工作原理。7、简述超声波无损探伤的工作原理。8、如书上图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，介绍其工作原理。9、什么是正压电效应和逆压电效应？10、莫尔条纹是如何形成的？它有哪些特性？ 1、某温度传感器为时间常数 =3s 的一阶系统，当传感器受突变温度作用后，试求传感器 指示出温差的三分之一和二分之一所需的时间。2、一只二阶力传感器系统，已知其固有频率f0=800Hz ，阻尼比 =0.14 ，现用它作工作频率 f =400Hz 的正弦变化的外力测
3、试时，其幅值比 A( )和相位角 ( )各为多少； 若该传感器的阻尼比 =0.7 时，其 A( )和 ( ) 又将如何变化 ?120 的金属应变片K=2， R1 的电阻变化值 R=0.48， d=10mm ，材料的弹性模量 E=2×1011N/m2，求其所受3、在材料为钢的实心圆柱试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为R1 和 R2，把这两应变片接人差动电桥。若钢的泊松比=0.285，应变片的灵敏系数差动电桥电路 在梁的上下两面各贴有两片电阻应变片， 如习题图 212所示。已知 l=10mm ， b0=llmm ，h=3mm，E=2.1×104N/mm2，K=2， 流四臂差
4、动电桥，供桥电压 6V ，求其电压灵敏度 (K u=U o/F) 。当称重 0.5kg 时，电桥的输出 电压 Uo为多大 ?4、台采用等强度梁的电子称，做成称重传感器，接入直悬臂粱式力传感器 5、有一悬臂梁，在其中部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如图所示。 请给出由这四个电阻构成全桥电路的示意图。若该梁悬臂长 L =0.25m ，宽 b= 0.06m，厚 h=0.003m ，弹性模量 灵敏度系 K=2，应变片空载电阻 R 120 ，应变片中心距固定端 力 F =1N ，试求此时四个应变片的电阻值。(梁上各处应变6(L 2 x)bh EF)E 7 1010 Pa ，应变片 x= 0.4L
5、，现受一向下R2 R3LR1 R4R2U0电桥的电源电压 Ui=2V ，当试件受轴向拉伸时，测得应变片 试求电桥的输出电压 U 0；若柱体直径 拉力大小。如习题 4 3 图所示。6、在压力比指示系统中采用差动式变间隙电容传感器和电桥测量电路，已知： 0=0.25mm ； D =38.2mm； R=5.1k ； Usr=60V(交流 )，频率 f=400Hz 。试求：(1) 该电容传感器的电压灵敏度 Ku (V/ m)；(2) 当电容传感器的动极板位移 =10m时，输出电压 Usc 值。习题图 4 37、所示差动式同心圆筒柱形电容传感器，其可动内电极圆筒外经 d=9.8mm ，固定电极外圆 筒内
6、经 D=10mm，初始平衡时，上、下电容器电极覆盖长度 L1=L2=L0=2mm ，电极间为空气 介质。试求：(1)初始状态时电容器 C1、C2 的值；(2)当将其接入习题图 4-14(b)所示差动变压器电桥电路，供桥电压 E=10 V (交流)， 若传感器工作时可动电极筒最大位移 x= 0.2mm ，电桥输出电压的最大变化范围为多少？(a) (b) 习题图 4-148、有一只差动电感位移传感器，已知电源电Usr=4V ， f=400Hz ，传感器线圈铜电阻与电感量分别为R=40 ， L= 30mH ，用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥，如习题图316 所示，试求：(1)匹配电阻 R3和 R4
7、的值；(2)当 Z=10 时，分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值；(3) 用相量图表明输出电压 Usc 与输入电压 U sr之间的相位差。9、有一压电晶体，其面积为 30mm2 ，厚度为 20mm，当受到压 力 p 10Mpa 作用时，求下面两种情况下产生的电荷及输出电压： 零度 X 切的纵向石英晶体； 利用纵向效应的 BaTiO 3 。10、石英晶体压电式传感器，面积为100mm2，厚度为 1mm，固定在两金属板之间，用来测量通过晶体两面力的变化。材料的弹性模量为9×1010Pa，电荷灵敏度为 2pC N，相对介电常数是 5.1 ，材料相对两面间电阻是 1014。一个 20pF 的电容和一个 100M 的电阻与极 板并联。若所加力 F=0.01sin(1000t)N ，求：(1)两极板间电压峰 峰值；(2)晶体厚度的最大变化。证明题1、根据光折射和反射的斯涅尔 (Snell) 定律，证明光线由折射率为 n0 的外界介质射入纤 芯时实现全反射的临界角 (始端最大入射角 )为 sinn12 n22 / n0 ，并说明上式的物理意义。2、为了减小变极距型电容传感器的极距，提高其灵敏度，经常在两极板间加一层云母或塑 料膜来改善电容器的耐压性能， 如图所示。 试推导这种双层介质变间隙型电容传感器的电容 与动极板位移的关系式。