传感器试卷 - 图文

1.如下（a）—（e）给出了五种传感器

（1）若按传感器的构成原理来分类，指出各种传感器的类型 （2）任选三种传感器，简述其基本原理

(a)金属应变片 (b)变面积型电容传感器 (c)差动变压器 (d)光敏二极管 (e)磁敏二极管

2.传感器在应用中通常使用差动结构，请画出差动变极距型电容传感器的结构示意图，并说明差动式结构的优点

3.金属应变片受温度影响，在应用中通常使用温度补偿电路。现有两片性能一致的金属应变片，它们分别黏贴于同一工作温度环境的被测试件下，且所受应变极性相反，请画出具有温度补偿的双臂式电桥检测电路，并说明温度补偿原理。

4.现用一支铜—康铜热电偶测量某热源温度，其热电势—温度关系见附表。请按要求完成如下问题：

（1）画出冰点法测温装置的示意图，并简述其测温原理

（2）在冰点法测温装置中，若测得回路热电势为E=2.325mV，求出被测温度T的数值 （3）若将上述热电偶的自由端置于室温，室温温度T0?25℃，请求出电压表的读数值 附表：铜—康铜热电偶分度表（自由端温度为0℃） 单位：μV 温度 20 30 40 50 60 0 0792 1201 1618 2044 2478 1 0832 1242 1661 2087 2522 2 0873 1284 1704 2130 2566 3 0914 1325 1745 2174 2610 4 0954 1367 1788 2217 2654 5 0995 1408 1830 2260 2698 6 1036 1450 1873 2304 2743 7 1077 1492 1916 2347 2787 8 1118 1534 1958 2391 2831 9 1159 1576 2001 2435 2876 de/dt 40.4 41.3 42.4 43 43.8 5.有一压电式加速度计，它由两片性能一样的石英晶片并联而成。问： （1）画出两片石英晶片并联的示意图，并说明并联结构的应用场合

（2）已知两片石英晶片并联结构输出的电荷—加速度灵敏度为0.5pC/(m/s2)。测量电路使用电荷放大器，其输出的电压—电荷灵敏度为40mV/pC。若用它来测量某机器振动的加速度，当机器达到最大加速度时，相应的输出幅值电压为2V，试求出此时机器的振动加速度。

6.有一‘8’字型的平面金属铁片，它沿通过铁片中心且垂直于铁片平面的转轴转动，现想使用传感器来对其转速进行测量，请按要求完成如下问题： （1）请列出三种能实现该测量的传感器

（2）任选其中的一种传感器，说明其安装方法，并简述转速测量原理

7.现有一只差动螺管式电感传感器，其结构如附图(a)所示。已知衔铁处于机械零位时初始电感L1?L2?100mH，该传感器的线性范围为10mm，当衔铁从机械零位移动x=0.5mm时，

L1和L2的变化值为?L?5mH。测量电路采用交流不平衡电桥，交流信号源电压有效值

U=10V，频率f?1000Hz，线圈损耗电阻R1和R2忽略不计。求： （1）单个电感传感器输出的电感—位移灵敏度

（2）若L1和L2连接至图（b）所示的交流不平衡电桥，求不平衡电桥输出的电压—位移灵敏度

（3）以L1，L2和另外两个平衡电阻作为桥臂，在满足最高输出电压灵敏度条件下设计电桥电路。请画出电桥电路原理图，并计算两个平衡电阻的匹配电阻值，以及电桥输出的电压—位移灵敏度