中央广播电视大学2003-2004学年度第二学期"开放本科"期末考试
机械专业 传感器与测试技术 试题
2004年7月
一、填空题(每空2分，共30分)
1．将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小的交角口，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为--。这些条纹是基于光的--效应产生的。
2．光敏元件在无光照时，两端加电压后产生的电流称为--。
3．激光器的种类很多，根据工作物质不同，可以分为固体激光器、气体激光器、液体激光器和--光器等。
4，屏蔽是常用的抗干扰技术，可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和--屏蔽。
5．光电式编码器由--、光学系统、码盘、--、处理电路等组成。
6．由不同波源发出的频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的两个波在空间相遇时，某些点振动始终加强，某些点振动始终减弱或消失，这种现象称为--现象。
7．对霍尔元件可采用恒流驱动或恒压驱动，--线性度高，精度高，受温度影响小；-- 电路简单，但性能较差，随着磁感应强度增加，线性变坏，仅用于精度要求不太高的场合。
8．为使测试工作正常进行，必须采用抗干扰技术抑制电蹄中的噪声，常见的方法有屏蔽、接地和--等。
9．涡流的大小与导体的电阻率ρ卜导磁率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，ρ和μ户，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。
10．由于受到--的限制，绕线式电位计分辨力不高。
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22分)
1．将电容量转换成电量的电路称作电容式传感器的转换电路，它们的种类很多，目前较常采用的有--、调频电路、脉冲调宽电路和运算放大器式电路等。
A．滤波电路 B. 差动电路
C. 屏蔽电路 D．电桥电路
2．传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性好的传感器，--。
A. 其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小
B．其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近
C. 其输出量中与被测输入量无关的变化小
D．其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示
3．当声波传播至两介质的分界面时，一部分能量返回原介质，称为反射波；另一部分能量透过介质面，到另一介质内继续传播，称为--。
A. 驻波 B. 兰姆波
C. 折射波 D. 波型转换
4．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
D．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
5．超声波的频率高(可达109HZ)，因而--，绕射现象小，方向性好，能够成为射线而
定向传播。
A．速度快 B. 波长短
C. 波长长 D．速度慢
6．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=f1(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
7．粘贴应变片做好准备工作后要进行的工作是：--·
A．涂胶一贴片一复查一接线一防护
B．涂胶一接线一复查一贴片一防护
C. 涂胶一防护一贴片一复查一接线
D，涂胶一接线一贴片一复查一防护
8．当光敏元件加一定电压时，光电流J与光敏元件上光照度正之间的关系，称为
---。
A. 温度特性 B．光照特性
C. 光谱特性 D．伏安特性
9．压电材料开始丧失压电特性时的温度叫--。
A. 压电系数
B．弹性系数
C. 机电耦合系数
D．居里点
三、问答题(48分)
1．为什么用应变片测量时必须采用温度补偿措施?(8分)
2．如何用磁电式传感器测量位移和加速度?(8分)
3．什么是传感器?画出其组成框图并介绍各环节的功能。(10分)
4．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)
5．画出直流电桥和交流电桥原理图，并分别写出电桥平衡条件。(12分)
试卷代号：1007
中央广播电视大学2003-2004学年度第二学期"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)
2004年7月
一、填空题(每空2分，共30分)
1．莫尔条纹 干涉
2．暗电流
3．半导体
4．电磁
5，光源 光电接收元件：
6．干涉
7．恒流 恒压
8．滤波
9．导体的电阻率卢 导体的导磁率户 线圈和导体之间的距离x
10．电阻丝直径
二、选择题(每空2分，共22分)
1．D 2．B 3．C 4．A、C、F 5．B 6．A 7．A 8．B 9．D
三、问答题(48分)
1．为什么用应变片测量时必须采用温度补偿措施?(8分)
答：粘贴到试件上的电阻应变片，除感受机械应变而产生电阻相对变化外，在环境温度变化寸，也会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，因此采用温度补偿措施．
2．如何用磁电式传感器测量位移和加速度?(8分)
答：当传感器结构参数和磁场的磁感应强度确定后，磁电式传感器的感应电动势e与线圈相对磁场的运动速度v或w成正比，可通过磁电式传感器感应电动势e求得线速度和角速度，再对测得的速度进行积分或微分就可求出位移和加速度。
3．什么是传感器?画出其组成框图并介绍各环节的功能。(10分)
答：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换成与之有确定关系的、便于精确处理的另外一种量的测量装置或系统。
传感器一般由敏感元件、转换元件：、转换电路三部分组成。敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一种量；转换元件把敏感元件的输出量转换成电路参量(电阻、电容、电感)；转换电路将转换元件输出的电参数转换成电量输出。
4．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。
5．画出直流电桥和交流电桥原理图，并分别写出电桥平衡条件。(12分)
答：直流电桥的平衡条件是：R1R3=R2R4
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