试卷代号：1107 座位号■■ 中央广播电视大学2009-2010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 2010年7月 题 号 二 三 总分 分 数 得分 评卷人 一、简答题（每题6分，共24分） 1.动特性： 2.分辨力： 3.光栅： 4.标定： 得 分 评卷人 二、选择题（每空3分，共30分） 1.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 2.码盘式传感器是建立在编码器的基础上的，它能够将角度转换为数字编码，是一种数 字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、()和( )三种。 A.光电式 B.磁电式 C.电磁式 D.感应同步器 678
试卷代号 座位号 中央广播电视大学 0 0 2010 年度第二学 末考 传感器与测试技术试题 2010 年7 题号 总分 分数 得分|评卷人 -、简答题{每题 6分，共 4分} 1.动特性: 2. 3. 光栅 4. 得分|评卷人 二、选择题(每空 3分，共 0分) 1.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. B.小 c.相等 2. 感器是 在 编码 础上 字式的传感器。码盘按结构可以分为接触式、( )和( )三种。 A. B.暗电式 C. D. 678
3.在光的作用下，物体内的电子逸出物体表面，向外发射的现象叫()。 A.压电效应 B.声光效应 C.磁电效应 D.外光电效应 4.当光栅付中任一光栅沿垂直于刻线方向移动时，莫尔条纹就会沿近似( )的方向运 动。当光栅改变运动方向时，莫尔条纹也随之改变运动方向，两者具有相对应的关系。因此可 以通过测量莫尔条纹的运动来判别光栅的运动。 A.垂直于光栅移动方向 B.平行于光栅移动 C.与光栅移动方向成45°角 D.与光栅移动方向成135°角 5.应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、()和( )等。 A.测量范围的选择 B.电源的选择 C.阻值的选择 D.尺寸的选择 E.精度的选择 6.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.引线与被测试件 C.基片与被测试件 D.敏感栅与被测试件 7.当声波传播至两介质的分界面，一部分能重返回原介质，称为反射波；另一部分能量透 过介质面，到另一介质内继续传播，称为()。 A.驻波 B.兰姆波 C.折射波 D.波型转换 679
3. 用 下 现象 )。 A. B. c.磁电效应 D. 4. 任一光栅沿垂直 条纹就会沿近似 )的方向运 动。当光栅改变运动方向时，莫尔条纹也随之改变运动方向，两者具有相对应的关系。因此可 以通过测量莫尔条纹的运动来判别光栅的运动。 A. 垂直 B. c.与光栅移动方向成 5。角 .与光栅移动方向成 5。角 5. 择包括 选择 )和( )等。 A.测量范围的选择 B. c.阻值的选择 D. 尺寸 E. 选择 6. 绝缘 阻是 应变 )之间的电阻值。 A. 覆盖 B. c.基片与被测试件 D. 7. 播 至两介 界 面 重返 介质 为 反 射波 能量 透 过介质面，到另一介质内继续传播，称为( )。 A. B. c.折射波 D. 679
8.零位误差是评定差动变压器性能的重要指标之一，产生零位误差的原因主要有两个： 一是由于次级绕组两线圈电气参数和几何尺寸不对称，致使产生的感应电势幅值不等，相位不 同。这种情况下，不管怎样调整衔铁位置也不能使零位输出电压调到零；二是由于()。 A.磁性材料磁化曲线的非线性 B.温度变化引起线圈的铜电阻值的变化，从而引起激磁电流和输出电流的变化 C.电源幅值及频率的不稳定 D.骨架材料高频损耗小，温度膨胀系数小 得 分 评卷人 三、综合题（共46分） 1.用涡流传感器测量金属板厚度时需不需要恒温，为什么？(10分) 2.如图所示是带有等位环的平板电容器结构原理图，请介绍等位环的作用。(10分) 极板 平均电场 等位环 边缘场 极板 带有等位环的平板电容器结构原理图 3.只要磁通量发生变化，就有感应电动势产生，说出三种产生感应电动势的方法。 (12分) 680
8. 差是 定差 重 要 误差 →是由于次级绕组两线圈电气参数和几何尺寸不对称，致使产生的感应电势幅值不等，相位不 同。这种情况下，不管怎样调整衔铁位置也不能使零位输出电压调到零;二是由于( )。 A. 料磁化 非线 B. 度变 圈 的 起激 变化 c.电源幅值及频率的不稳定 D. 骨架材 频损耗 得分|评卷人 三、综合题(共 1.用涡流传感器测量金属板厚度时需不需要恒温，为什么 2. 有等位环 等位环 (10 边缘场 等位环 平均电场 3 \ \ / 极板 极板 带有等位环的平板电容器结构原理图 3. 量发生变 有感 动 势 产生 感应 (1 2 680
4.如图所示是PSD光学三角法测距系统的工作原理图，光源发出的光经透镜L1聚焦后 投向待测体的表面。反射光由透镜L2聚焦到一维PSD上，形成一个光点。令透镜L1与L2 间的中心距离为b,透镜L2到PSD表面之间的距离（即透镜L2的焦距）为f,聚焦在PSD表 面的光点距离透镜L2中心的距离为x,求待测距离D的值。(14分) D D P$D光学三角法测距系统工作原理图 681
4. 所示是PSD 工作原 光经透镜Ll 投向待测体的表面。反射光由透镜 2聚焦到一维 D上，形成一个光点。令透镜Ll与 间的中心距离为 ，透镜 2到 D表面之间的距离(即透镜 2的焦距)为 ，聚焦在 D表 面的光点距离透镜 2中心的距离为 ，求待测距离 D的值。(1 D P L1 no \L \ \ \ 1J PSD 681
试卷代号：1107 中央广播电视大学2009一2010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) 2010年7月 一、简答题（每题6分，共24分】 1.动特性：指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 2.分辨力：传感器在规定测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化值。 3.光栅：在玻璃尺或玻璃盘上类似于刻线标尺或度盘那样，进行长刻线（一般为 10一12mm)的密集刻划，得到黑白相间、间隔相同的细小条纹，没有刻划的白的地方透光，刻 划的发黑，不透光。这就是光栅。 4.标定：在明确传感器的输出与输入关系的前提下，利用某种标准器具对传感器进行标 度。 二、选择题（每空3分，共30分） 1.B 2.A、C(顺序无关)3.D 4.A 5.C、D(顺序无关) 6.B 7.C 8.A 三、综合题（共46分）》 1.用涡流传感器测量金属板厚度时需不需要恒温，为什么？(10分) 答案要点：导体的电阻率ρ随温度变化，在较小的温度范围内导体的电阻率ρ与温度关系 为线性关系，在其他条件不变的情况下，导体电阻率的改变可导致涡流传感器输出信号的变 化，引起测量误差，所以用涡流传感器测量金属板厚度时需要恒温。 2.如图所示是带有等位环的平板电容器结构原理图，请介绍等位环的作用。(10分) 答案要点：使电极2的边缘电力线平直，两电极间的电场基本均匀，消除和减小边缘效应， 提高电容传感器的灵敏度和线性度。 682
试卷代号 中央广播电视大学 2 0 2010 学 年 第二 学 期 开放 传感器与测试技术试题答案及评分标准 (供参考) 2010 年7 一、简答题(每题 6分，共 4分) 1.动特性:指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 2. 定测 检测 输入 化值 3. 璃 尺 或 于 刻 线 标 尺 或 进 行 10-12mm) 刻 划 同 的 没 有 划的发黑，不透光。这就是光栅。 4. 确传感 系 的 提 下 利 用 器具对 器进 度。 二、选择题(每空 3分，共 0分) 1. B 2. 、CC 元关 3. D 4. A 5. 6. B 7. C 8. A 三、综合题(共 6分) 1.用涡流传感器测量金属板厚度时需不需要恒温，为什么 0分) 答案要点:导体的电阻率 ρ随温度变化，在较小的温度范围内导体的电阻率 ρ与温度关系 为线性关系，在其他条件不变的情况下，导体电阻率的改变可导致涡流传感器输出信号的变 化，引起测量误差，所以用涡流传感器测量金属板厚度时需要恒温。 2. 所示 有等 器结构 原理 介 绍 位环 作用 (10 答案要点:使电极 2的边缘电力线平直，两电极间的电场基本均匀，消除和减小边缘效应， 提高电容传感器的灵敏度和线性度
3.只要磁通量发生变化，就有感应电动势产生，说出三种产生感应电动势的方法？ (12分) 答案要点：(1)线圈与磁场发生相对运动；(4分) (2)磁路中磁阻变化；(4分) (3)恒定磁场中线圈面积变化。(4分) 4.如图所示是PSD光学三角法测距系统的工作原理图，光源发出的光经透镜L1聚焦后 投向待测体的表面。反射光由透镜L2聚焦到一维PSD上，形成一个光点。令透镜L1与L2 间的中心距离为b,透镜L2到PSD表面之间的距离（即透镜L2的焦距）为f,聚焦在PSD表 面的光点距离透镜L2中心的距离为x,求待测距离D的值。(14分) 答案要点：(1)光源发出的光经透镜L1聚焦后投向待测体的表面。反射光由透镜L2聚 焦到一维PSD上，形成一个光点。(4分) (2)只要测出PSD的光点位置坐标×的值，即可测出待测体的距离。(4分) (3)若透镜L1与L2间的中心距离为b,透镜L2到PSD表面之间的距离（即透镜L2的焦 距)为f,聚焦在PSD表面的光点距离透镜L2中心的距离为x,则根据相似三角形的性质，可 得出待测距离D为： D=bf/x(6分) 683
3. 磁通 生 变化 势产 (1 2 答案要点; (l)线圈与磁场发生相对运动 (2) 阻变化;(4 (3) 恒定 。(4 4. 所示 是PSD 作 原 光源 经透 Ll 聚焦 投向待测体的表面。反射光由透镜 2聚焦到一维 D上，形成-个光点。令透镜Ll与 间的中心距离为 ，透镜 2到 D表面之间的距离(即透镜 2的焦距)为 ，聚焦在 D表 面的光点距离透镜 2中心的距离为工，求待测距离 D的值。(1 答案要点;(1)光源发出的光经透镜 l聚焦后投向待测体的表面。反射光由透镜 Z聚 焦到一维 D上，形成一个光点。 (2) 要测 出PSD 位置 可测 待测 。(4 (3)若透镜 l与 2间的中心距离为 ，透镜 2到 D表面之间的距离(即透镜 Z的焦 距)为 ，聚焦在 D表面的光点距离透镜 Z中心的距离为 ，则根据相似三角形的性质，可 得出待测距离 D为: D=bj/x (6 683