试卷代号：1107 座位号■■ 中央广播电视大学2011一2012学年度第二学期“开放本科”期末考试 传感器与测试技术试题 2012年7月 题 多 四 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、选择题（选择正确的答案，将其对应的字母填入横线上方。每空 3分，共12分)】 1.在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫 A.声光效应 B.热释电效应 C.光生伏特效应 D.光电导效应 2.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 3.利用 可制成半导体光敏电阻。利用 制成的光电器件有真空光电管、 充气光电管和光电倍增管等。 A.外光电效应 B.压电效应 C.磁电效应 D.光电导效应 E.声光效应 682
试卷代号 1 1 座位号 中央广播电视大学 0 11 2012 学年度第 放本 末考 传感器与测试技术试题 2012 年7 题号 总分 分数 得分|评卷人 一、选择题{选择正确的答案，将其对应的字母填入横线上方。每空 共12 1.在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫 A. B. 热释 c.光生伏特效应 D. 2. 片 的 灵敏 阻材料本 灵敏 A. B. C. 相等 3. 利用 可 体光 充气光电管和光电倍增管等。 A. 效应 B.压电效应 C. D. 效应 E. 声光 682 制成的光电器件有真空光电管
得分 评卷人 二、简答题（每小题5分，共20分） 4.传感器： 5.稳定性： 6.多普勒效应： 7.霍尔效应： 得 分 评卷人 三、问答题{（每小题6分，共24分） 8.无失真检测的条件是什么？ 9.金属应变片有哪些类型？ 10.磁电式传感器有何优点？ 11.何为传感器的分辨力和阀值？ 得 分 评卷人 四、综合题（共44分） 12.请画出两种霍尔元件的驱动电路，简述其优缺点。(16分) 13。电桥是传感器的常用变换电路，请画出直流电桥与交流电桥的电路图，并列出各自的 平衡条件。(16分) 14.简述传感器的选用原则及设计测试系统时应考虑的因素。（12分) 683
得分|评卷人 二、简答题{每小题 5分，共 0分} 4. 5. 稳定 6. 7. 得分|评卷人 三、问答题{每小题 6分，共 4分) 8. 条件是什 9. 有哪 10. 器有 1. 力 和 得分|评卷人 四、综合题(共 4分} 12. 元件 述其优缺 (16 13. 传感器 用变换 平衡条件。 6分) 14. 述传感器 选用 (12 683
试卷代号：1107 中央广播电视大学2011一2012学年度第二学期“开放本科”期末考试 传感器与测试技术试题答案及评分标准 (供参考) 2012年7月 一、选择题（每空3分，共12分） 1.C 2.B 3.DA 二、简答题（每小题5分，共20分） 4.传感器：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于 精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。 5.稳定性：又称长期稳定性，即传感器在相当长时间内保持其原性能的能力。一般以室 温条件下经过一规定时间间隔后，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示，有时 也用标定的有效期来表示。 6.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。 7.霍尔效应：金属或半导体薄片两端通以控制电流I,在与薄片垂直方向上施加磁感应强 度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向的薄片的另两侧会产生电动势UH,UH的大小 与控制电流I和磁感应强度B成正比，这一现象称为霍尔效应。 三、问答题（每小题6分，共24分） 8.无失真检测的条件是什么？ 答：无失真检测条件是：幅频特性应当是常数（即水平直线）；相频特性应该是线性关系。 9.金属应变片有哪些类型？ 答：①电阻丝应变片；②金属箔式应变片。 10.磁电式传感器有何优点？ 答：磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，输出功率大，性能稳 定，工作不需要电源，调理电路简单，灵敏度较高，一般不需要高增益放大器。 684
试卷代号 1 1 中央广播电视大学 11 2012 度 第 二 传感器与测试技术试题答案及评分标准 (供参考) 2012 年7 一、选择题(每空 3分，共 2分) I. e 2. B 3. DA 二、简答题(每小题5分，共 0分) 4. 传感器 传感器是一种 一定 把被 为 与 定对 精确处理和应用的另一种量的测量装置或系统。 5. 定性 称长 稳定 感器 温条件下经过一规定时间间隔后，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异来表示，有时 也用标定的有效期来表示。 6. 普勒 有相 对运动时 声 波 频率将 射超声波的频率有所不同，这种现象即为多普勒效应。 7. 效应 两端通 流I 垂直 加磁感应 度为 B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向的薄片的另两侧会产生电动势 与控制电流 磁感应 B成正比，这一现象称为霍尔效应 三、问答题(每小题 8. 答:无失真检测条件是:幅频特性应当是常数(即水平直线);相频特性应该是线性关系。 9. 些类 答:①电阻丝应变片;②金属宿式应变片。 10. 式传感器 何优 答:磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，输出功率大，性能稳 定，工作不需要电源，调理电路简单，灵敏度较高，一般不需要高增益放大器。 684
11.何为传感器的分辨力和阀值？ 答：分辨力是指传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化值。阈值 是能使传感器的输出产生可测变化量的最小被测输入量值，即零点附近的分辨力。 四、综合题（共44分） 12.请画出两种霍尔元件的驱动电路，简述其优缺点。(16分) 答案要点： +5 JH (1)恒流驱动(4分) (2)恒压驱动(4分) (1)对霍尔元件可采用恒流驱动或恒压驱动，恒压驱动电路简单，但性能较差，随着磁感应 强度增加，线性变坏，仅用于精度要求不太高的场合。(4分) (2)恒流驱动线性度高，精度高，受温度影响小。两种驱动方式各有优缺点，应根据工作要 求确定驱动方式。(4分) 13.电桥是传感器的常用变换电路，请画出直流电桥与交流电桥的电路图，并列出各自的 平衡条件。(16分) 答案要点： b b d (1)直流电桥(4分) (2)交流电桥(4分) 685
11. 力 和 答:分辨力是指传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化值口阔值 是能使传感器的输出产生可测变化量的最小被测输人量值，即零点附近的分辨力。 四、综合题{共 4 4 12. 。(16 答案要点: UH UH +5V (})恒流驱动 4分) (2) 动(4 (1) 对霍 用 恒 流 或恒 压驱 压驱 磁感 强度增加，线性变坏，仅用于精度要求不太高的场合 (4 (2) 恒 流 动 线 受温 种驱 求确定驱动方式 (4 13. 常用 直流 平衡条件。 答案要点: G Rl R b C Un d a b d U c Vo U (1) 桥(4 (2) 桥(4 685
(1)直流电桥的平衡条件是：R1R3=R2R (4分) (2)交流电桥的平衡条件是： ZZ:=Z:Z Zi=zieiri 也可表达为： eipl2en=z2einzen 2123=22之4 即 (4分) p1十p3=p2十p4 14.简述传感器的选用原则及设计测试系统时应考虑的因素。(12分) 答案要点：传感器的选用原则：(1)仔细研究所测试的信号、分析测试环境和干扰因素、根 据测试范围确定选用什么样的传感器、确定测试方式、考虑传感器的体积、被测位置是否能安 下，传感器的来源、价格等因素。 (3分) (2)传感器灵敏度、频率响应特性、稳定性、精度。 (3分) 设计测试系统时应考虑的因素：灵敏度、精确度、响应特性、线性范围、稳定性、测量方式、 各环节之间的配合、并尽量兼顾体积小、重量轻、结构简单、易于维修、价格便宜、便于携带、通 用化和标准化等一系列因素。 (6分) 686
(1)直流电桥的平衡条件是 =R2R4 (2) 条件是 ZIZ3 =Z2 Z4 Zj = z j e1'P1 也可表达为 Z 1 ei'l'l Z3 ei'j>3 = Z 2 eiφ2Z4t1，4 Zl Z3 =Z2Z4 cpI 十cp3 = cp2 +cp4 (4 (4 14. 感器 选用 设计 应考 (12 答案要点:传感器的选用原则:(1)仔细研究所测试的信号、分析测试环境和干扰因素、根 据测试范围确定选用什么样的传感器、确定测试方式、考虑传感器的体积、被测位置是否能安 下，传感器的来源、价格等因素。 3分) (2) 稳定 。(3 设计测试系统时应考虑的因素 z灵敏度、精确度、响应特性、线性范围、稳定性、测量方式、 各环节之间的配合、并尽量兼顾体积小、重量轻、结构简单、易于维修、价格便宜、便于携带、通 用化和标准化等一系列因素。 6分) 686