试卷D答案

红河学院2011-2012学年秋季学期

《传感器与自动检测技术及实验》

课程期末考试试卷B答案及评分标准

一、填空题(每空1分，共25分)

1、接触、非接触

2、电阻应变式、压磁式、_压电

3、细分

4、零点残余电压，相敏检波电路

5、外光电效应、内光电效应、光生伏特效应、内光电效应

6、零

7、节流装置、引压导管、差压变送器

8、变面积型、变介电常数型、变极距型

9、非功能型、拾光型

10、0～100

11、磁性氧量分析仪、氧化锆氧量分析仪、所处温度

二、选择题 (每小题2分，共20分)

三、简答题 (每小题5分，共25分)

1、简述光纤式传感器的工作原理。

答：(要点)光纤传感器的基本原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调器解调后，获得被测参数。

光纤式传感器可分为：功能型(或称物性型、传感型) 和非功能型(或称结构型、传光型)

2、简述电容传感器的工作原理。

答：原理：两个平行金属极板组成的电容器。如果不考虑其边缘效应，其电容为C=εS/D 式中ε为两个极板间介质的介电常数，S为两个极板对有效面积，D为两个极板间的距离。由此式知，改变电容C的方法有三：

其一为改变介质的介电常数；其二为改变形成电容的有效面积；其三为改变各极板间的距离，而得到的电参数的输出为电容值的增量这就组成了电容式传感器。

3、有一个直径为2m、高5m的铁桶，往桶内连续注水，当注水数量达到桶容量的80%时就应当停止，试分析解决该问题的途径和方法。

答:答案有多种（略）

4、简述超声流量计工作原理。

答：超声波式流量计是根据声波在静止流体中的传播速度不同这一原理工作的。当声速c和传播距离l 已知时，只要测出声波的传播时间差△t，就可以求出流体的流速v，进而可求得流量。

5、电感式传感器测量电路的主要任务是什么？变压器电桥和带相敏整流的交流电桥谁能更好地完成这一任务？为什么？ 答：电感式传感器测量电路的主要任务是将传感器输出的电感量，转换成与此电感成一定关系的电信号（电压、电流、频率等），以使用电测仪表进行测试。 带相敏整流的交流电桥能更好地完成上述任务，因为该电桥不仅消除了零点残余电压，而且其基本特性既能反映位移的大小，又能反映位移的方向。

四、计算题 (本题10分)

1、解：检测仪表示值绝对误差δ与仪表量程L 之比值，称之为仪表示值的引用误差，最大引用误差去掉百分号即为仪表精度。显然此仪表的最大引用误差为：

%

4.1%1001004.1=⨯mA mA

＞1%

故不合格

2、解：(1)单臂电桥时

3

3

010*********--⨯=⨯⨯⨯==U K U εV

(2)双臂电桥时

3

3

010*********--⨯=⨯⨯⨯==U K U εV

(3)全桥时时

330108010825--⨯=⨯⨯⨯==U K U ε V

从上面的三种电桥的计算结果可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。

五、分析说明题 (本题10分)

解：当油箱中注满油时，液位上升，指针停留在转角为θm 处。当油箱中的油位降低时，电容传感器的电容量Cx 减小，电桥失去平衡，伺服电动机反转，指针逆时针偏转（示值减小），同时带动RP 的滑动臂移动。当RP 阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，伺服电动机停转，指针停留在新的位置（θ x 处）。