传感器期末试卷A-答案

上海中华职业技术学院试卷专用纸第1页共7页阅卷人得分上海中华职业技术学院2010～2011学年第二学期2009级电气自动化专业编号＿＿＿传感器原理及应用课程期末考试试卷[A卷]答案考试形式说明：笔试开卷，允许带教材及笔记考试时间：90分钟题号一二三四总分核分教师签名题分20302426100得分一、填空题：（每空1分，共计20分）1、热电偶用于感温的一端称为热(热,冷)端,自由端是指冷端。2、光敏电阻受光照时的电阻变小(大,小),其响应较慢(快,慢)。3、金属热电阻的电阻值随着温度的升高而增大，一般表征为正（正、负）温度特性。4、电容式传感器主要分为三类，分别为：变介电常数型、变面积型和变间距型。5、检测方法按照被测量是否随时间变化分类分为：静态测量和动态测量。6、超声波的发生基于逆压电效应，超声波的接收基于正压电效应。专业班姓名学号序号装订线我愿意遵守考场纪律，如有违反考场纪律的行为，愿意接受相关的纪律处罚。本人在考试中所提供的个人信息真实、准确。承诺人签名：诚实守信，为人之本上海中华职业技术学院试卷专用纸第2页共7页阅卷人得分7、一般传感器由三部分组成，分别为敏感元件、转换元件、基本转换电路。8、目前国际上常用的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标、国际实用温标。二、选择题（每题2分，共计30分）1、湿敏电阻的输出电阻值随着湿度的增加而B。A、增大B、减少C、不变D、不定2、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏,则此时的信噪比为C。A、20dBB、1dBC、0dB3、下列传感器不能用来测位移的是C。A、电阻式传感器B、电容式传感器C、压电式传感器D、电感式传感器4、如图所示，R1为固定电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时：CA、R1两端的电压增大B、电流表的示数增大C、小灯泡的亮度变强D、小灯泡的亮度变弱5、用摇控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程．下列属于这类传感器的是AA、红外报警装置B、走廊照明灯的声控开关上海中华职业技术学院试卷专用纸第3页共7页C、自动洗衣机中的压力传感装置D、电饭煲中控制加热和保温的温控器6、传感器的输出量通常为BA非电量信号B电量信号C位移信号D光信号7、人造卫星的光电池板利用了A。A光电效应B光化学效应C光热效应D感光效应8、下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是DA位移量B湿度C速度D烟雾浓度9在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是___D___。A、补偿热电偶冷端热电势的损失B、起冷端温度补偿作用C、提高灵敏度D、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方10、在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用__D__传感器来检测。A.应变片B.热敏电阻C.气敏电阻D.湿敏电阻11、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出___C___的靠近程度。A.人体B.水C.黑色金属零件D.塑料零件12、不能实现非接触式测量的传感器是AA压电式传感器B电涡流式传感器C超声波传感器13自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是___B___。A、瞬时流量，单位为t/hB、累积流量，单位为t或m3C、瞬时流量，单位为k/gD、累积流量，单位为kg14、霍尔元件采用恒流源激励是为了__B__。A、提高灵敏度B、克服温漂C、减小不等位电势15、干扰控制的方法D。A、屏蔽和接地B、隔离C、滤波D、以上都是上海中华职业技术学院试卷专用纸第4页共7页阅卷人得分三、简答题（每题6分，共计24分）1、请为以下器件选择最基于其原理的典型应用（要求一一对应）。应变片〇〇测温热电偶〇〇测较弱磁场强度压电式传感器〇〇测动态压力大小涡流传感器〇〇光控开关霍耳传感器〇〇测形变大小光敏电阻〇〇金属探伤2、什么是霍尔效应？什么是电涡流效应？答：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生感应电动势，这种现象称为霍尔效应。金属导体置于变化的磁场中时，导体表面就会有感应电流产生。电流流线在金属体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的漩涡状感应电流称为电涡流，此现象称电涡流效应。3、如图所示为超声波物位传感器在液位检测中的一种应用方案，试分析其基本工作测量原理。分析：图中所示的超声波传感器由两个探头：发射探头和接收探头。当发射探头发射的超声波信号到达液体与空气的分界面时被反射回来，接上海中华职业技术学院试卷专用纸第5页共7页阅卷人得分收探头接收反射回来的超声波信号。由发射到接收的时间t可由高精度计时器进行测量，而超声波在液体中的传播速度C已知，因此可以求出液面高度为：2222)21(atCaSL4、传感器的定义和画出其组成框图？答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置，由敏感元件和转换元件组成。组成框图如下：四、计算题：（共计26分）1、（7分）用镍铬—镍硅（K）热电偶测量温度，已知热端温度t=720℃,冷端温度t0=25℃，求E(t,t0)是多少毫伏？镍铬—镍硅（K）热电偶分度表（参比端温度为0℃）工作端温度（0℃）热电动势（mv）工作端温度（0℃）热电动势（mv）100.39771029.547200.79872029.965251.000573030.388401.61174030.799502.02275031.214答：查表得：E（720，0）＝29.965V（1分），E（25，0）＝1.0005V（1分）由E（t,t0）=E(t,0)-E(t0,0)（2分）被测量敏感元件转换元件辅助电源信号转换电路传感器组成方框图上海中华职业技术学院试卷专用纸第6页共7页得：E（720，25）＝E（720，0）－E（25，0）＝29.965V-1.0005V（2分）＝28.9645V（1分）2、（7分）现有1.5级的万用表，量程有20V和15V两档，要测量8V的电压，应选用哪个量程？为什么？解：用20V仪表测量时，最大标称相对误差为：%750.38%)5.1(20%10011xxAm（3分）用15V仪表测量时，最大标称相对误差为：%8125.28%)5.1(15%10011xxAm（3分）20V的误差大于15V的误差（1分）万用表选择15V档（1分）3、（12分）如果所示为直流应变电桥。图中Ui＝4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为△R1＝1.2Ω时，电桥输出电压0U为多少？（4分）（2）R1,R2都为应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小相同，上海中华职业技术学院试卷专用纸第7页共7页其余为外接电阻，电桥输出电压0U为多少？（4分）（3）题（2）中，如果R1与R2感受应变的极性相反，且△R1＝△R2＝1.2Ω，电桥的输出电压是多少？（4分）解：（1）i434i2120URRRURRRUi43214132))((URRRRRRRR电桥平衡的条件：4132RRRR当R1为应变片的时候：i4321141132))(()(URRRRRRRRRRUOVURRi01.04*120*42.141(2)R1,R2都为应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小相同4132RRRR电桥仍然平衡，0oUV（3）R1与R2感受应变的极性相反，电桥不平衡，有输出i432211411322))(()()(URRRRRRRRRRRRUOVURRi02.04*120*22.121