中央广播电视大学2007-2008学年度第一学期"开放本科"期末考试
机械专业 传感器与测试技术 试题
2008年1月
一、简答题(每小题5分，共20分)
1．线性度：
2．多普勒效应：
3．光栅：
4．稳定性：
二、选择题(选择正确的答案，将其对应的字母填入括号内，每空3 分，共12分)
1．金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数( )。
A．大 B．小
C. 相等
2．码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是-种数字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、( )和( )三种。
A．光电式 B．磁电式 C．电磁式 D．感应同步器
3．在光的作用下，物体内的电子逸出物体表而，向外发射的现象称为( )。
A. 压电效应 B．声光效应C. 磁电效应 D．外光电效应
三、问答题(每小题6分，共24分)
1．测定频响函数的方法有哪几种?
2．金属应变片有哪些类型?
3，简述电容式传感器的优点。
4．什么叫涡流效应?
四、画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。(12分)
五、电桥是传感器的常用变换电路，请画出直流电桥和交流电桥工作原理图，并说明两者的平衡条件各是什么?(16分)
六、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原 理，测量精度高、分辨力高。如图所示是迈克尔逊双光束干涉系统，图中S是光源，B是分光镜，M1是固定反射镜，M2是可动反射镜，P是观察屏处，试介绍其工作原理。(16分)
试卷代号：1107
中央广播电视大学2007-2008学年度第一学期"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)
2008年1月
一、简答题(每小题；分，共20分)
1．线性度：实际测试获得传感器静特性曲线后，采用直线拟合的方法来线性化，输出输入的校正曲线与其拟合直线之间的最大偏差，就私；为线性度(或非线性误差)。
2．多普勒效应：当声源和工件之间有相对运动时，反射回来的超声波的频率将与声源发射超声波的频率有所不同，这种现象即为多普勒效应。
3．光栅：在玻璃尺或玻璃盘上类似)：刻线标尺或度盘那样，进行长刻线(一般为10-
12mm)的密集刻划，得到黑白相间、间隔相同的细小条纹，没有刻划的一的地方透光，刻划的发黑，不透光。这就是光栅。
4．稳定性：又称长期稳定性，即传感器在相当长叫间内保持其原性能的能力。一般以室温条什下经过-规定叫间间隔后，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异水表示，有时也用标定的有效期来表示。
二、选择题(每空3分，共12分)
1．D 2．A C 3． D
三、问答题(每小题G分，共24分)
1．测定频响函数的方法是以标准信号输入，测山其输山信号，从而求得需要的特性。输入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。
2．①电阻丝应变片；②金属箔式应变片。
3．电容式传感器的优点：
①温度稳定性好；②结构简单，适应性强；③动态响应好；④町以实现非接触测量，具有平均效应；⑤灵敏度、分辨力高，
4．当一块金属导体放置在一变化的磁场小，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转囤，所以称之为电涡流或涡流。这种现象就称为涡流效应。
四、画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。(12分)
传感器作为测试系统的第-环节，将被测量转化为人们所熟悉的各种信号，通常传感器将被测量转换成电信号；信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加于，如信号的放大、滤波、补偿、校正、模数转换、数模转换等，经过处理使传感器输出的信号便于传输、佩示或记录：显示与记录部分将所测信号变为便于人们理解的形式，以供人们观测和分析。
五、电桥是传感器的常用变换电路，请画出直流电桥和交流电桥工作原理图，并说明两者的平衡条件各是什么?(16分)
六、激光干涉传感器的作用是测量长度，其基本原理就是光的干涉原理，测量精度高、分辨力高。如图所示是迈克尔逊双光束干涉系统，图中s是光源，B是分光镜，M，是固定反射镜， M2是可动反射镜，P是观察屏处，试介绍其工作原理。(16分)
来自光源S的光经半反半透分光镜B后分成两路，-路由固定反射镜M1反射，另一路经可动反射镜M2和B反射，在观察屏P处相遇产生干涉。当M2每移动半个光波波长时，干涉条纹亮暗变化一次，因此被测长度为
式中，x-被测长度；
N一干涉条纹亮暗变化次数；
一真空中光波波长；
n--空气折射率。
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