东南大学传感器技术考试卷ss
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东南大学考试卷(A卷)Array课程名称传感器技术考试学期05-06-2 得分
适用专业测控技术、应用物理考试形式闭考试时间长度120分钟
一、填空题(15题,每题2分,共30分)
1、传感器的输入输出特性指标可分为____________和动态指标两大类,
线性度和灵敏度是传感器的____________指标,而频率响应特性是传
感器的指标。
2、导电丝材的截面尺寸发生变化后其电阻会发生变化,用这一原理可制
成的传感器称为__________式传感器,利用有料具有磁致伸缩效应
可制成的___________传感器也可用以测量力,而压电式传感器则利用
了一些具有离子型晶体电介质的____________效应,它敏感的最基本
的物理量也是力。
3、热电式传感器中,能将温度变化转换为____________变化的一类称为
热电阻,而能将温度变化转换为电势的称为___________,其中
___________式传感器在应用时需要做温度补偿(冷端补偿)。
4、旋转式编码器用以测量转轴的角位移,其中_____________在任意位
置都有固定的数字编码与位置对应,线数为360线的增量式编码器分
辨力为______________(角)度。
5、光电效应分为和两大类。
6、光纤的核心是由折射率和折射率构成
的双层同心圆柱结构。
二、简答题:(30分)
1、简要说明电容式传感器的原理。
2、简要说明光栅尺的原理。
3、画图说明压电常数矩阵的意义。
4、用图简要说明法拉弟磁光效应原理。
5、什么是外光电效应?什么是内光电效应?
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三、 综合题(50分)
1、图为用电阻应变式传感器测量金属材料的弯曲变形的原理图,简支梁在力F 的作用下发性弯曲,在梁的上下表面各贴一片应变片,试说明这个测量系统的其原理。要求:1.画出测试电路的原理图,并给出计算公式(10分)
2.图中用两个应变片有什么好处? (10分)
2、在图示的机械系统中,电机输出转速经减速器减速后驱动丝杆——螺母构成一个直线运动机构,已知电机转速为3000转/分,减速器减速比为100,丝杆的导程为12mm ,今欲测量螺母的位移,并要求测量精度为1mm ,暂时不考虑机械系统传动误差,请选择传感器并设计测量方案。 (15分)
3、根据光折射和反射的斯涅尔(Snell)定律,证明光线由折射率为n 0的外界介质(空气n 0=1)射入纤芯时实现全反射的临界角(始端最大入射角)为:
2
221001sin n n n c -=θ 并说明上式的物理意义。 (15分)
θ2
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