主要影响因素：材料材质、形状、电流大小和磁场强度有关。 25) 简述霍尔效应及霍尔轮速传感器电子线路组成。(
霍尔轮速传感器电子线路一般由霍尔元件、放大器电路、施密特触发电路和输出级等几部分组成。
霍尔元件输出的毫伏及正弦信号经过运算放大器变成伏级信号，经过施密特触发器后变成标准的方波信号，然后送至输出级放大输出。
26) 压电式传感器的前置放大器的作用是什么？电压式与电荷式前置放大器各有何特点？
答：1) 把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出； 2) 把传感器的微弱信号进行放大。
电压放大器将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的电压信号进行适当放大。对低频或静态参数由于放电效应的影响，测试失真较大；增加放电时间常数，可能会导致干扰增强及电压灵敏度下降。
电荷放大器是一种具有深度电容负反馈的高增益运算放大器，当开环增益倍数足够大、输入阻抗足够高时，电荷放大器的输出电压正比于传感器上的电荷和作用与传感器上的力，与电路参数、被测力的频率基本无关。可实现对高频、低频乃至静态参数的不失真测量，且输出基本不受电缆电容影响，但电路较复杂，成本较高。
27) 压电式传感器的电压式与电荷式前置放大器各有何特点
同上
28) Pt100和Cu50各代表什么传感器？分析热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主
要作用。
分别代表0℃时铂电阻热电式传感器（100Ω），0℃时铜电阻热电式传感器(50Ω). 热电阻传感器测量电桥之三线、四线连接法的主要作用是消除在热电阻安装的地方与仪表相距远时，环境温度变化时其连接导线电阻也变化所造成的测量误差。
29) 简述较小和消除应变片直流电桥测量的非线性误差。
? 相邻桥臂的电阻同向变化，产生的输出电压变化将相互抵消； ? 相邻桥臂的电阻反向变化，产生的输出电压变化将相互迭加； 30) 简述如何利用电桥对应变式传感器测量时进行温度补偿。
31) 直流电桥非线性误差补偿方法(
32) 简述电容传感器的类型并说出其脉冲调宽电路的优点。
变面积型、极距或间隙型、变介质型。 脉宽电路优点：
? 差动脉冲调宽电路能适用于任何差动式电容传感器，并具有理论上的线性特性； ? 该电路采用直流电源，电压稳定度高，不存在稳频、波形纯度的要求，也不需要相
敏检波与解调等； ? 对元件没有线性要求；
? 经低通滤波器可输出较大的直流电压，对输出矩形波的纯度要求也不高。 33) 简述电容传感器的脉冲调宽电路的优点。
同上
34) 简述涡流效应并说出涡流传感器高频线圈的等效阻抗Z的影响因素。
P113
涡电流效应：金属板置于一个线圈附近，相互间距为δ，当线圈中有高频交变电流i通过时，产生交变磁通φ，此磁通通过邻近金属板，金属板表层产生感应电流，称为涡电流或涡流。
涡流传感器的高频线圈等效阻抗与金属板的电阻率、磁导率、线圈的激磁频率及线圈与金属板的距离等有关。
35) 试列出你所学过的不同工作原理传感器哪些可用于非接触式测量，哪些用于接触式测
量，测量何种物理量？（各≥3种） 答：非接触式测量：
a) 热电式传感器：测量温度 b) 光纤传感器：测量光信号
c) 核辐射传感器：测量核辐射粒子 接触式测量：
a) 电位器式压力传感器：测量压力 b) 应变片式电阻传感器：测量电阻值 c) 应变式扭矩传感器：测量扭矩
36) 光导纤维导光的原理是什么？按其传输模式分为哪两种类型？传感型（功能型）和传
输型光纤传感器按照其特点应该选用哪种光纤？
答：光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。
按其传输模式可分为单模和多模两种。
传感型（功能型）光纤传感器应该选用单模光纤，传输型光纤传感器应选用多模光纤。
37) 简述互感现象及互感的影响因素
由一个线圈中电流发生变化而使其它线圈产生感应电动势的现象叫互感现象。互感M的影响因素有线圈匝数、空气磁导率、导磁截面面积、间隙 等
38) 下图为某测试系统的对阶跃信号的时域响应曲线，请对图τ、tr、ts、A1进行解释。（试
题3）
0.63τtrts
39) 简述测试系统动态特性时域指标？
①时间常数τ ：当输入产生阶跃变化时，输出信号从初始值变化到63.2%所需的时间。 τ 越小，传感器的响应速度越快 。
②延时时间td：二阶传感器输出达到稳定值的50%所需的时间。 ③ 上升时间tr：二阶传感器输出达到稳定值的90%所需的时间。
④ 建立时间（响应时间） ts：二阶传感器输出进入稳态值规定范围之内所需的时间。 ⑤ 峰值时间tp：二阶传感器输出响应曲线达到第一个峰值所需的时间。 ⑥ 超调量 σp ：输出超过稳定值的最大量。σp =A1 / y(∞ ) ╳ 100% ⑦衰减比d：二阶传感器输出响应曲线第一个峰值与第二个峰值之比, 即A1/A2 。
40) 写出平行极板电容器的电容量C的影响因素，并写出电容式传感器的种类。
??0AC? ?δ—距离，极距变化型传感器 A —面积，面积变化型传感器 ε—介质，介质变化型传感器 ε0—真空介电常数
A1
四、计算题(每小题10分，共20分)
1. 用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，
从电位差计测得热电势为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？
镍铬-镍硅热电偶分度表 测量端温0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 度℃ 热 电 动 势 (mv) -20 -0.77 -0.81 -0.84 -0.88 -0.92 -0.96 -0.99 -1.03 -1.07 -1.10 -10 -0.39 -0.43 -0.47 -0.51 -0.55 -0.59 -0.62 -0.66 -0.70 -0.74 -0 -0.00 -0.04 -0.08 -0.12 -0.16 -0.20 -0.23 -0.27 -0.31 -0.35 +0 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 +10 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.60 0.64 0.68 0.72 0.76 +20 0.80 0.84 0.88 0.92 0.96 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16 2. 2.用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，
从电位差计测得热电势为1.2mv，此时电位差计所处的环境温度为-5℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？
3. 如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电
阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。
R2 a R3 c R1 b R4 d Ucd E
证明：R1?R??R R4?R??R
RR2R?RE?E??2E 2R??R?RR??R?R4R??RE?R略去?R的二次项,即可得Ucd???
2RUcd?Ucb?Udb?4. 1、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定
电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。
5. 1.图为一直流应变电桥，E = 4V， R1=R2=R3=R4=350Ω， 求：
相关推荐：
loading