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1、传感器名词解释 1.传感器定义电大考试电大小抄电大复习资料 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
2、应的原理，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 =0.1
3、4， 现 用 它 作 工 作 频 率 f=400Hz 的 正 弦 变 化 的 外 力 测 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 ? 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 120 的金属应变片 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 K=2， 电桥的电源电压 Ui=2V，当试件受轴向拉伸时，测得应变片 R1的电阻变化值R=0.48， 试求电桥的输出电压 U0；若柱体直径 d=10mm，材料的弹性
4、模量 E=21011N/m2，求其所受 拉力大小。 差动电桥电路 4、一台采用等强度梁的电子称，在梁的上下两面各贴有两片电阻应变片，做成称重传感器， 如习题图 212 所示。已知 l=10mm，b 0=llmm，h=3mm， E=2.1104N/mm2，K=2，接入 直流四臂差动电桥，供桥电压 6V，求其电压灵敏度(K u=Uo/F)。当称重 0.5kg 时，电桥的输 出电压 Uo为多大? (a) (b) 习题图 2-12 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=
5、0.06m，厚 h=0.003m，弹性模量 ，应变107PaE 片灵敏度系 K=2，应变片空载电阻 ，应变片中心距固定端 x= 0.4L，现受一120R 向下力 F =1N，试求此时四个应变片的电阻值。 (梁上各处应变 )26(xFbhE R4R3 U0+-R1 R2 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，如习题 43 图所 示。已知： 0=0.25mm；D=38.2mm；R=5.1k；U sr=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
6、 43 7、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 4-14 8、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= 3
7、0mH，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 sc与输入电压 sr之间的相位差。 9、有一压电晶体，其面积为 ，厚度为 20mm，当受到2m30 压力 作用时，求下面两种情况下产生的电荷及输出电压：Mpa10 零度 X 切的纵向石英晶体； 利用纵向效应的 BaTiO3。 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 91010Pa，电荷灵敏度为 2p
8、CN，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 的外界介质射入0n 纤芯时实现全反射的临界角( 始端最大入射角) 为 ，并说明上式的物21/sin 理意义。 iABDCjkrEK0n2n1OO 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。 2dr1