1、習題集(注意：除了做這些題目外，上課講了的內容要復習，書上后半部分的各章例題要看)一、填空題(請大家把書上的綜合練習題中的填空題做做，做講了的內容，沒講的就不要做。下面的題目很多與書上的題目重合了。)1、傳感器對輸入動態信號所產生的輸出稱為傳感器的。2、金屬絲在外力作用下發生機械形變時它的電阻值將發生變化，這種現象稱效應；固體受到作用力后電阻率要發生變化，這種現象稱效應。直線的電阻絲繞成敏感柵后長度相同但應變不同，圓弧部分使靈敏度K下降了，這種現象稱為效應。3、一般電容式傳感器可分為三種類型,4、壓電元件測量電路采用前置放大器的目的是：、和目前常用的前置放大器有,兩種。5、光柵傳感器中莫爾條紋

2、的一個重要特性是具有位移放大作用。如果兩個光柵距相等，即W=0.02mm,其夾角8=0.1,0則莫爾條紋的寬度B=-莫爾條紋的放大倍數K=。6、熱電偶是利用制成的溫度傳感器。熱電偶產生的熱電勢由和組成。8_光柵傳感器中莫爾條紋的一個重要特性是具有位移放大作用。如果兩個光柵距相等，即W=0.02mm,其夾角8=0.1,0則莫爾條紋的寬度B=-莫爾條紋的放大倍數K=。9、熱電偶中能產生熱電勢的條件是：,。10光纖的數值孔徑NA是衡量光纖的參量，對于光纖傳感器而言一般要求NA值的范圍是。11、石英壓電元件的縱向效應方向的作用力，電極面上產生電荷；而橫向效應方向的作用力，電極面上產生電荷。12、碼盤式

3、傳感器中避免粗誤差的方法有：和014.霍爾元件是N型半導體制成的扁平長方體，扁平邊緣的兩對側面各引出一對電極。一對叫激勵電極用于引入;另一對叫霍爾電機，用于引出。15、磁敏二極管工作時加()向電壓。由于它的()很高、特別適合測量弱磁場。16、光纖傳感器的基本原理是利用被測量對光的、相位、及偏振狀態等進調制來獲得我們所需要的被測量信息。16在規定條件下，傳感器與間最大偏差與滿量程輸出值的百分比稱為線性度。17、電阻應變片式傳感器測量電路采用差動電橋時，不僅可以,同時還能起到的作用。、選擇題1、產生應變片溫度誤差的主要原因有（）A電阻絲有溫度系數B試件與電阻絲的線膨脹系數相同C電阻絲承受應力方向不

4、同D電阻絲與試件材料不同2、當變隙式電容傳感器的兩極板間的初始距離d0增加時，將引起傳感器的A靈敏度k增加C非線性誤差增加B靈敏度k減小D非線性誤差減小3、霍爾效應中，霍爾電勢與（）。A.激磁電流成正比B.激磁電流成反比C.磁感應強度成正比D.磁感應強度成反比4、利用熱電偶測溫時，只有在（）條件下才能進行。A分別保持熱電偶兩端溫度恒定B保持熱電偶兩端溫差恒定C保持熱電偶冷端溫度恒定D保持熱電偶熱端溫度恒定5、差動變壓器式傳感器的配用測量電路主要有（）。A.差動相敏檢波電路B,差動整流電路C.直流電橋D.差動電橋6、光敏電阻的（）越大，說明該光敏電阻靈敏度越高、性能越好。A亮電阻B暗電阻C光電流

5、D亮電流8、以下材料具有壓電效應的有：（）A所有晶體B鈦酸鋼C培鈦酸鉛D石英9 .光纖傳感器用的光纖主要有兩種：（A單模光纖B多模光纖C單晶光纖D多晶光纖10 .光敏三極管的結構可以看成，用光敏二極管替代普通三極管中的（A.集電極B.發射極C.基集11 .壓電式傳感器目前多用于測量（）A.靜態的力或壓力B.動態的力或壓力C.速度D.加速12、以下基于外光電效應制成的光電器件是：（）ACCDB光電倍增管CDSPD光電池13、在光線作用下，半導體的電導率增加的現象屬于（）0A.外光電效應B.內光電效應C.光生伏特效應D.光電導效應14、光電管的光電特性是指光電管上陽極電壓和入射光頻譜不變條件下（）

6、A.入射光的頻譜與光電流的關系B.入射光的光通量與光電流的關系C.入射光的頻譜與光通量的關系D.入射光的光通量與光強的關系15、微彎式光纖水聽器的工作原理是（）A利用光彈效應進行偏振狀態調制B利用光纖的彎曲損耗進行光強調制C利用多譜勒效應進行頻率調制D利用Sagnac效應進行相位調制三、簡答題（27分=14分）1、為什么電容傳感器的連接電纜的長度不能任意改變？若要改變可采取那些措施？2、何為壓電效應？正壓電效應能否測靜態信號，為什么？3、試闡述金屬應變片與半導體應變片的差異。4、莫爾條紋有什么特點，為什么可以測小位移？5、請簡述霍爾傳感器的霍爾效應。6、請簡要說明渦流傳感器測物體厚度的原理。7

7、、請簡要說明光纖傳感器的結構、原理及分類情況。8簡述光纖傳感器的檢測原理9,簡述差動變壓器式傳感器測位移的原理四、分析計算題1已知：有4個性能完全相同的金屬應變片（靈敏系數K=2）,將其粘帖在梁式冊立彈性元件上，如下圖所示。在距梁端b處應變計算公式：駕，設ewtp=10kg,b=100mm,t=5mm,w=20mm,E=2*105N/mm2求：（1）在梁式冊立元件距梁端b處畫出四個應變片粘帖位置，并畫出相應的測量橋路原理圖。（2）求出各應變片電阻相對變化量。（3）當橋路電源電壓為6伏時，負載開路時的電橋輸出電壓U0（4）這種測量法對環境溫度變化是否有補償作用？為什么？2、熱電偶溫度傳感器的輸入

8、電路如圖所示，已知柏銘-柏熱電偶在溫度0100c之間變化時，其平均熱電勢變化為6N/C,橋路中電源電壓為E=4V三個鈕銅電阻（R、R、R）的阻值均為1Q,銅電阻電的電阻溫度系數為行0.004/C,已知當銅電阻溫度為0c時電橋平衡，為了使熱電偶的冷端溫度在050c范圍其熱電勢得到完全補償，試求電阻R的阻值。bRiER2a解：要對熱電勢實現補償，冷端每變化1C時，電橋的輸出電壓Ub應等于熱電勢的變化量，即Uab6V/C根據電橋的特性得Uab-Ucd,所以4cd-Uab461060.0046103V而Ucd(RiRcu)/(R2R3)E1R5(R1Rcu)/(R2R3)R51一,E43所以R51-1

9、01665.7Ucd63、如圖所示為差動式變間隙電容傳感器和電橋測量電路，已知電源電壓有效值為U=6V,電源頻率為f=100kHz,求：(1)要得到最大輸出電壓靈敏度的橋臂電阻R;(2)在電壓靈敏度最大時，若活動極板的上下位移為cC2=C1=100pF出電壓為多少?4、將一支靈敏度0.08mV/°C的熱電偶與電壓表相連，電壓表接10pF,則電橋輸線端額溫度為50°C。電壓表上讀數為60mV,求熱電偶熱端溫度。5、已知某霍爾元件尺寸為長L=10mm,寬b=3.5mm,厚d=1mm,沿L方向通以電流I=1.0mA,在垂直于bXd兩方向上加均勻磁場B=0.3T,輸出霍爾電勢UH=

10、6.55mM求該霍爾元件的靈敏度系數Kh解：霍爾元件輸出電勢UhKh舊U,655所以靈敏度系數KhUH-6%21.8mV/mA-T(5分)IB10.3又因為Khnede為電子電量。所以1Khed21.81,6101910320,32.8610/m（5分）6、現用一支熱電偶測某換熱器內溫度，其冷端溫度為30攝氏度，而顯示儀表機器的另為位為0攝氏度，這時指示值為400攝氏度，若認為換熱器內的溫度為430攝氏度，對不對？為什么？正確值應怎樣計算？(假設熱電偶熱電勢表已知)7、分析題1、下圖為二極管相敏整流測量電路。e1為交流信號源，e2為差動變壓器輸出信號，e.為參考電壓，并有er»e2,

11、且同頻但相位相差0°或180度，Rw為調零電位器，D1D4是整流二極管，其正向電阻為r,反向電阻為無窮大。試分析電路的工作原理(說明鐵心移動方向與輸出信號電流i的方向對應關系)8、下圖為二極管環形檢波測量電路。C1和C2為差動式電容傳感器，C3為慮波電容，Rl為負載電阻，R。為限流電阻，Up是正弦波信號源。設R1很大，并且C3»C1,C3»C20(1)分析電路的工作原理；(2)畫出輸出端電壓UAB在C1=C2、C1>C2、C1<C2三種情況下的波形圖解:正半葉點-千一了一二”點!i+h點-Tt”日.點以山”1,J二*AA-IX-G呼卻F；）山串幽g&r4一后點一口一Q點由以上分析可知:在一個周期內.11經伊裁8的電流八與G有關J：與仁有美.四比岫十周喇內通過G窟電派是L十公拘平均WL非IWG和6前變化：輸出電壓Ul可以反映G和0的大九（2）l.或居用如用3夕b）所示由波形陽可求CL。cdiL用抗可3畸匚（凡值七故可化01口；&如1皿一,NQ/Ti»Mj%-一-S.出電壓平均值口沖工!<551式中屆為慵波系數9、如圖所示為光纖渦流流量（流速）計示意圖，分析其工作原理答：傳感器中所用的光纖必須為多模光纖，入射的光必須為相干光源（一般為激光），多模光纖中的不同模