试卷代号：1107 座位号 中央广播电视大学2010一2011学年度第一学期“开放本科”期末考试 传感器与测试技术 试题 2011年1月 题 号 二 三 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.应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的 之间的电阻值。 A.覆盖片与被测试件 B.基片与被测试件 C.引线与被测试件 D.敏感栅与被测试件 2.如图所示的结构由线圈、铁芯、衔铁三部分组成 线圈 的。线圈套在铁芯上，在铁芯与衔铁之间有一个空气 隙，空气隙厚度为δ。传感器的运动部分与衔铁相连。 当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运 动而产生位移，使空气隙ò发生变化。这种结构可作为 传感器用于 衔铁 A.静态测量 传感器结构原理图 B.动态测量 C.既不能用于静态测量，也不能用于动态测量 D.静态测量和动态测量 681
试卷代号 座位号 中央广播电视大学 2011 第一 末考试 传感器与测试技术试题 2011 年1 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.应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的 之间的电阻值。 A.覆盖片与被测试件 B. 片与 c.引线与被测试件 D. 敏感栅 试件 2. 结构 衔铁 的。线圈套在铁芯上，在铁芯与衔铁之间有一个空气 隙，空气隙厚度为 o传感器的运动部分与衔铁相连。 当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将会运 动而产生位移，使空气隙 8发生变化。这种结构可作为 线阁 铁芯 F 6 U A. 静态 B. c.既不能用于静态测量，也不能用于动态测量 D.静态测量和动态测量 传感器用于 衔铁 传感器结构原理图 681
3。磁头的作用是读取磁栅上记录信号，按读取信号方式的不同，磁头可分为 磁 头和 磁头。 A.静态 B.动态 C.鉴幅 D.鉴相 得 分 评卷人 二、简答题（每小题5分，共20分） 4.动特性： 5.线性度： 6.塞贝克效应： 7.莫尔条纹： 得 分 评卷人 三、问答题（每小题6分，共24分） 8.传感器是由哪几部分组成？各有何功能？ 9.测定频响函数的方法是什么？常用标准输入信号有哪几种？ 10.磁电式传感器有何优点？ 11.超声波的波型有几种？是根据什么来分类的？ 得 分 评卷人 四、综合题（共44分） 12.螺管型电感传感器与变气隙型电感传感器各有何优缺点？（14分) 13.画出霍尔钳形电流表的工作原理图，并简述其工作原理。(16分) 14.接近开关有哪些？选择接近开关应考虑哪些因素？(14分) 682
3. 用是 取磁栅 头和磁头。 A.静态 .动态 c. 鉴相 得分|评卷人 二、简答题{每小题 2 0 4. 动特 5. 线性 6. 效应 7. 得分|评卷人 三、问答题(每小题 2 4 8. 传感器是 组成 各有 功能 9. 定频 常用 人信号有 10. 式传感 1 1. 是根据什 得分|评卷人 四、综合题(共 4 4 12. 螺管 感传感 变气 传感器 何优缺 (1 13. 工作原理 (16 14. 选择接 (1 682
试卷代号：1107 中央广播电视大学2010一2011学年度第一学期“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) 2011年1月 一、选择题（每空3分，共12分】 1.C 2.D 3.AB(顺序无关) 二、简答题（每小题5分，共20分） 4.动特性：指传感器对随时间变化的输人量的响应特性。 5.线性度：实际测试获得静特性曲线后，采用直线拟合的办法来线性化，输出输人的校正 曲线与其拟合直线之间的最大偏差，就称为线性度（或非线性误差）。 6.塞贝克效应：两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接，只要 两结点处的温度不同，一端温度为T,另一端温度为T。,则回路中就有电流产生，即回路中存 在电动势，称为热电势，这种现象称为塞贝克效应。 7.莫尔条纹：将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小 的交角日，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔 条纹是基于光的干涉效应产生的。 三、问答题（每小题6分，共24分》 8.传感器是由哪几部分组成？各有何功能？ 答：传感器一般由敏感元件、转换元件、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种量。转换元件接受敏感元件的输出并把输人转换成电路 参量。转换电路把转换元件输出电路参数转换成电量输出。 9.测定频响函数的方法是什么？常用输入标准信号有哪几种？ 答：确定频响函数的方法是以标准信号输入，测出其输出信号，从而求得需要的特性。输 入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。 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。 683
试卷代号 1 1 中央广播电视大学 2011 考试 传感器与测试技术试题答案及评分标准 (供参考) 2011 年1 一、选择题{每空 3分，共 2分} 1. C 2. D 3. ABC 无关 二、简答题{每小题 5分，共 0分} 4. 传感器对随时 变化 输入 的 响 特性 5. 实际 获得静特性 采用 拟合 法来线性 曲线与其拟合直线之间的最大偏差，就称为线性度(或非线性误差〉。 6. 克效应 同 的 体A 和B 连 接 两结点处的温度不同，一端温度为 T，另一端温度为 ，则回路中就有电流产生，即回路中存 在电动势，称为热电势，这种现象称为塞贝克效应。 7. 将栅距 两块 面相 在一 且使 很小 的交角。，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。莫尔 条纹是基于光的干涉效应产生的。 三、问答题(每小题 6分，共 4分} 8. 传感器是 分组成 各有 答:传感器一般由敏感元件、转换元件、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种量。转换元件接受敏感元件的输出并把输入转换成电路 参量。转换电路把转换元件输出电路参数转换成电量输出。 9. 是什 号有 答:确定频响函数的方法是以标准信号输入，测出其输出信号，从而求得需要的特性。输 入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。 10. 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。 683
11.超声波的波型有几种？是根据什么来分类的？ 答：超声波的波型有纵波、横波、表面波（亦称瑞利波）、兰姆波。 依据超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系来进行分类。 四、综合题（共44分） 12.螺管型电感传感器与变气隙型电感传感器各有何优缺点？（14分) 答案要点： (1)变气隙型电感传感器灵敏度高，因而它对电路的放大倍数要求低。它的主要缺点是非 线性严重，为了减小非线性，量程就必须限制在较小范围内，通常为气隙8。的1/5以下，同时， 这种传感器制造装配困难。(7分) (2)螺管型电感传感器的灵敏度低，但量程大，线性性较好，制造装配方便，批量生产的互 换性强。(7分) 13.画出霍尔钳形电流表的工作原理图，并简述其工作原理。(16分) 答案要点： (1)霍尔钳形电流表的探头是用环形铁芯 做集束器，霍尔器件放在空隙中间，由安培定 律可知，在载流导体周围会产生一正比于该电 流的磁场。(5分) 霍尔钳形电流表的工作原理图(6分) (2)霍尔元件在磁场中产生的霍尔电势： 1一霍尔元件2一环形铁芯3一导线 UH=KHIB。电流表中霍尔元件的灵敏度 KH、控制电流I为定值，霍尔元件输出的霍尔电势与磁场成正比，通过对磁场的测量可间接测 得电流的大小。(5分) 14.接近开关有哪些？选择接近开关应考虑哪些因素？(14分)》 答案要点： (1)接近开关有祸流式、电容式、霍尔式、光电式、热释电式，以及利用多普勒效应制成的超 声波、微波接近开关。(6分) (2)选择接近开关应考虑应用对象、重复定位精度、开关频率、负载接法、动作差程、以及工 作电压范围、负载电流大小、工作温度范围、动作距离、通态压降、以及断态漏流等。(8分) 684
1. 超声肢 据什 答:超声波的波型有纵波、横波、表面波(亦称瑞利披)、兰姆波。 依据超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系来进行分类。 霍尔钳形电流表的工作原理图 6分) 1- 件2 环形铁芯3 导线 3 2 四、综合题{共 12. 螺管 感传感器 传感器各有何优缺 (1 4分) 答案要点 (1)变气隙型电感传感器灵敏度高，因而它对电路的放大倍数要求低。它的主要缺点是非 线性严重，为了减小非线性，量程就必须限制在较小范围内，通常为气隙乱的1/5以下，同时， 这种传感器制造装配困难。 7分) (2) 螺管 感器 量程 性性 造装 方便 换性强。 13. 流表 作原 并简述其 (16 答案要点: (1)霍尔钳形电流表的探头是用环形铁芯 做集束器，霍尔器件放在空隙中间，由安培定 律可知，在载流导体周围会产生→正比于该电 流的磁场。 5分) (2) 元 件在 磁 场 产 生 U H= KHIB 元 件 件输 对磁 得电流的大小。 14. 近开 有 哪 选择 近开 考虑 (1 4分) 答案要点: (1)接近开关有涡流式、电容式、霍尔式、光电式、热释电式，以及利用多普勒效应制成的超 声波、微波接近开关。 6分) (2) 选择接近开 应考虑应 对象 定位精 载接法 作电压范围、负载电流大小、工作温度范围、动作距离、通态压降、以及断态漏流等。 8分) 684