传感器与自动检测技术考试B卷答案(2010)

20101学期《传感器与自动检测技术》考试B

卷答案及评分标准

一、填充题（每空1分，共计30分）

1

2

或 线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性

3

4 5、热电偶、 热电阻、 热敏电阻、 热电效应、 接触、 温差

6、功能型光纤传感器 、 非功能型光纤传感器、 拾光型光纤传感器

7 二、判断题（本题共_5_小题,每小题 2 分，共 10分)

1、对 2、错 3、对 4、对 5、对

三、简答题（本题共_4_小题,每小题 5 分，共 20分）。

1、答：当光线在纤维端面中心的入射角小于临界入射角时，光线就不会透射出界面，而全部被反射。光在纤芯和包层界面上经无数次全反射，呈锯齿形状路线在芯内向前传播，最后从光纤的另一端传出，这就是光纤的传光原理。

2、答：某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。

3、答：减少零点残余电动势可采取以下方法：

（1）尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数和磁路的对称；

（2）选用合适的测量电路（如采用相敏整流电路），既可判别衔铁移动方向又可改善输出

特性，减少零点残余电动势；

（3）采用补偿线路减少零点残余电动势。

4、一个扁平线圈置于金属导体附近，当线圈中通有交变电流时，线圈周围就产生一个交

变磁场，置于这一磁场中的金属导体就产生电涡流，电涡流也将产生一个新磁场，交变磁场和新磁场方向相反，因而抵消部分原磁场，使通电线圈的有效阻抗发生变化，这一物理现象称为涡流效应。

四、应用题（本题共_2_小题，每小题 10 分，共 20 分）

1、解：根据题意易知：绝对误差 = 测量值 — 真实值；

所以频率计在该点的绝对误差 = 105 kHz — 104kHz = 1 kHz

相对误差 = 绝对误差/量程 = 1 kHz/10 MHz = 10-4

2、解：利用中间温度定律

E(1200,50) = E(1200，0)—E(50，0) = （1200—50）×0.04 = 46mV

热电势的大小为46mV

五、计算题（本题共_2小题,每小题 1 0分，共 20 分）

1、解：极板沿x 方向移动Δx时，传感器的电容量为

C=(ε

式中，ε0εrA)/d0=ε0εrb(a-Δx)/d0 为真空介电常数，εr为介质相对介电常数，对于空气，0=8.85PF/mεr≈1； A为两极板相互覆盖的面积；d0为极板间的间隙。Δx=0时，传感器的初始电容量为 C0=(ε0εrab)/d0

所以，传感器电容的相对该变量为

△C/C = (C- C0)/ C0 =[ε0εrb(a-Δx)/d0 - (ε0εrab)/d0]/ (ε0εrab/d0)

= -Δx/a

由此可得传感器的（相对）灵敏度为

-1 S=(△C/C)/ Δx= - 1/a = -1/4 = -0.25mm= -25﹪/mm

若极板沿x 方向移动Δx= 2mm ,则此时传感器的电容量为

C=ε0εrb(a-Δx)/d0

C=[8.85*10-12*1*4*10-3*（4-2）*10-3]/0.5*10-3

= 1.42*10-13 F = 0.142 PF

2、解：当变间距平板型电容传感器的(△d/d)<<1时，其线性度表达式为 δL=(△d/d0)×100％

由题意故得0.1％=(△d/1)×100％，即测量允许变化量△d=0.001mm。