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装订线。学院系班级学号姓名。
扬州大学试题纸。
2008－2009学年第一学期)
广陵学院机械班(年)级课程传感器原理及应用(a )卷。
题目得分。一。二。三。
四。五。
总分。一、名词解释（20分，每题4分）1.线性度——
输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。又称非线性误差。可用下式表示：e
max1000max—输出量与输入量实0yfs
际曲线与拟合直线之间的最大偏差，yfs—输出满量程值。
2.灵敏度——
在稳态下输出增量与输入增量的比值：sn
dydfxf'xdxdx
3.横向效应——
应变片既受轴向应变影响又受横向应变影响而引起电阻变化的现象称为横向效应。
4.重复性——
输入量按同一方向作全程多次测试时，所得特性曲线不一致的程度。rrmax
100%yfs
5.传感器系统的组成——
答：传感器一般由敏感元件、转换元件和基本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物理量。转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参量。
基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
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二、简答题（20分，每题5分）
1.请画出金属应变片最基本的测量电路？为什么采用该电路？受拉受压应变片分别应如何布置在电路中？eu
答：电应变片的阻值变化不仅受变形影响，也受温度等其他参数影响，通常用4只应变片组成全桥，抵消温度和其他因素的影响，获得比单臂电桥、半桥高的灵敏度。拉压交替分布在桥路中。
2.如果要测量振动信号可以选用哪些传感器？比较各种不同传感器转换原理的异同。
答：1）应变式传感器：将被测加速度转变为应变梁上质量块的惯性力，利用应变片测出该力，从而求得加速度。
2）电容式传感器：两极板间有一个用弹簧支撑的质量块m，质量块的两端面经抛光后作为动极板，当有加速度时，由于m的惯性作用，使其相对固定电极产生位移，将被测加速度转变为动极板的位移，求出电容变化即可求得加速度。
3）差动变压器；将衔铁与被测振动体相连。当被测体带动衔铁以加速度a运动时，差动变压器的衔铁被带着一起振动，相应的输出电压也按相同的规律变化。都是将加速度转换为各种传感器敏感量的变化，但转换原理不同。
3.为什么说对于二阶装置而言，时间常数原则上愈小愈好？
答：对于二阶装置而言，时间常数愈小，则系统的响应愈快，近于满。
足测试不失真条件的通频带也愈宽。
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4.最大超调量σp是什么意思？
答：响应曲线偏离阶跃曲线的最大值。当稳态值为1，则最大百分比超调量为：
pytpyy
5.传感器系统有哪些典型环节？写出不同环节的微分方程。
答：零阶系统，微分方程为y=kx
dykykxdtd2ydy
二阶系统，微分方程式为2a2a1ybx
dtdt一阶系统，微分方程式为c
三、选择题（20分，每题1分）
1．如图所示滤波器是（c）
c1ui(t)r1r2
uo(t)c2
a．低通b．高通c．带通d.带阻。
2．非周期信号的频谱是（a）
a．连续的b．离散的c．周期的d.随频率增长的3．数字信号的特征是（b）
a．时间上离散且幅值上连续b．时间上和幅值上都离散c．时间上连续且幅值上量化d．时间上和幅值上都连续4．由几个不同频率的正弦波合成的信号的频率为（d）a．最高频率b.最低频率。
c.各信号频率的和d.各信号频率的最大公约数5．模拟信号的特征是（d）
a．时间上离散且幅值上连续b．时间上和幅值上都离散c．时间上连续且幅值上量化d．时间上和幅值上都连续。
第3页。6．周期信号的频谱是（b）
a．连续的b．离散的c．周期的d.非周期的7．下图所示滤波器是（a）a．低通b．高通c．带通d.带阻。
rui(t)i题2图。
cu0(t)
8．脉冲函数的频谱△为（b）
a．仅在t=0处有极大值b．在所有频段上等强度c．0d.为冲击函数。
t)sin(300t)的频率为（a）9．x(t)sin(100
a．50hzb.200hzc. 100hzd.300hz
10．频率为100hz、200hz和300hz的正弦信号叠加后的信号频率为（a）a．100hzb.200hzc.300hzd.50hz11．周期方波的频谱是（b）
a．周期的b.离散的c.连续的d.方波。
t/x(t)1e12．是（b）
a．周期信号b．确定性信号c．正弦信号d．非确定性信号。
t)sin(200t)的频率为（a）13．x(t)sin(300
a．50hzb.200hzc. 100hzd.300hz14．非周期信号的频谱是（c）
a．信号的平方b．离散的c．信号的付里叶变换d.无法计算的。
t)sin(500t)的频率为（50 hz）15．x(t)sin(200
a．100hzb.5hzc. 50/πhzd.500hz
t)2sin(600t)的频率为（b）16．x(t)sin(200
a．50hzb.100hzc. 200hzd.300hz17．周期性三角波的频谱是（a）
a．离散的b.连续的c.周期的d.三角波18．下列传感器，属于结构型的是（d）
a．水银温度计b.热电偶c.压电式传感器d.电容式传感器19．调频波是（c）
a．载波幅值随调制信号频率而变b．载波幅值随调制信号幅值而变c．载波频率随调制信号幅值而变d.载波的幅值和频率都随调制信号变化20．交流调幅电桥的载波频率通常是调制信号频率的（a）
a．10倍以上b．2倍左右c．0.7倍左右d.1/10以下。
四、计算题(40分，每题10分)
1.把灵敏度为404×10－4pc/pa的压电式力传感器与一台灵敏度调到0.226mv/pc的电荷放大器相接，求其总灵敏度。
若要将总灵敏度调到10×106mv/pa，电荷放大器的灵敏度应如何调整？
s404100.2269.130410(mv/pa)解：
101068s2s/s12.47510(mv/pc)4
2.采用阻值r=120ω、灵敏度系数k=2.0的金属电阻应变片与阻值r=120ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10v。
当应变片应变为1000μ时，若要使输出电压大于10mv，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？解：电阻相对变化为：
rk2103(2分）r
1r5mv10mv;（2分）单臂电桥的输出电压：uo＝e
4r1r10mv;；（2分）半桥差动的输出电压：uo＝e
2rr20mv;；（2分）全桥差动的输出电压：uo＝er
所以要采用全桥差动的工作方式。（2分）
3.若一个霍尔器件的sh＝10mv／ma·kgs，控制电流i＝6ma，将它置于1gs~15gs变化的磁场中，它输出的霍尔电势范围多大？
解：sh＝10mv／ma·kgs＝10μv/ma·gs(4分)
霍尔电势为(1gs~15gs)×6ma×10μv/ma·gs（6分）==60-900μv
4.用结构参数为长l100mm，宽b20mm，初始间隙2mm的极距变化型电容传感器，若电容的变化量c0.177pf，介电常数。
1）被测位移为多少？（2）若测量电路灵敏度08.851012f/m，s120mv/pf，光线示波器灵敏度s25格/mv，则在记录纸上指示值多少格？
sc/ds/d1．解：d0
sd= -8.85×10-12×0.002/（2×10-3）2
4.425×10-9δc= sd×δx
0.177(pf)
ms1s2c1050.1778.85(格)
2019传感器原理A答案
裁剪框。装订线。学院系班级学号姓名。扬州大学试题纸。2008 2009学年第一学期 广陵学院机械 班 年 级课程传感器原理及应用 a 卷。题目得分。一。二。三。四。五。总分。一 名词解释 20分，每题4分 1.模拟信号 信号的幅值与独立变量均连续的信号为模拟信号。2.数字信号 信号的幅值与独立变量均...
1传感器原理 A 答案
要求 明确标注每小题或每步骤得分点。一 选择题 20分，每题2分 二 填空题 20分，每空1分 13 频率14 开关型 或二值型 15 烧结型16 差分放大器 17 确定性信号18 波动范围 19 灵敏度20 相敏检波电路 21 逆压电效应22 扫描 23 温度差24 fs 2fh 25 电阻值。三...
传感器原理与应用答案
2.传感器的动态特性是什么？其分析方法有哪几种？在动态输入时，传感器所呈现出来的输入 输出特性。其分析方法有两种。阶跃响应与频率响应。3.金属电阻应变片测量外力的原理是什么？其灵敏系数及其物理意义是什么？外力，应力，应变，应变片应变，应变片阻值，测量电路输出电压。输出电压反映外力。称为金属丝材料的灵...