1、一、物理概念或名词解释（每题3分，共3x10=30分）1. 外光电效应2. 灵敏度3. 霍尔效应4. MEMS5. 磁畴6. 位置敏感器件（PSD）7. 热敏电阻8. 横向压电效应9. 莫尔条纹10. 敏感元件二、填空题（每空0.5分，共0.5x40=20分）1. 通过给传感器输入适当的信号观察其特性参数的方式是获得其输出响应的常规方法。当输入量为 或 的信号时，输入与输出的关系称为静态特性。描述静态特性的参数有 、 、 、 等；当输入量为 信号时，输入与输出的关系表现为动态特性。描述动态特性的参数有 、 、 等。为保证传感器的量值准确，需要对传感器进行标定。标定就是通过 建立传感器 与 之间
2、的关系。传感器的标定分为 与 两种。2. 电感式传感器是利用线圈的 或 的变化实现测量的一种装置。这类传感器的主要特征是具有 。差动变压器式电感传感器按结构可分为 、 和 三类，它们在输入为零时有一个最小的输出电压，称为 。3. 石英是一种重要的压电材料。石英晶体有 和 两种。石英晶体属于 晶系，有 和 石英晶体之分。石英的三个晶轴（x轴、y轴和z轴）分别称为 、 和 。当温度达到573，石英晶体就失去 ，该温度是其 。4. 金属导体置于变化着的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡一样在导体转圈，这种现象称为 。这时，线圈的阻抗与被测金属导体的 、 、线圈与金属导体的 以及 的角
3、频率有关，通过把这些参数的变化变换为电压或频率的变化，即可实现对被测导体的测量。可以用三种类型的测量电路： 、 和 。三、选择题（每题2分，共2x10=20分）1. 在理想介质中，超声波的衰减来自于超声波的（ ）。A散射 B扩散 C吸收 D全反射2. 单色光的波长越短，它的（ ）。A频率越高，其光子能量越大 B频率越低，其光子能量越大C频率越高，其光子能量越小 D频率越低，其光子能量越小3. 在以下传感器中，实现三维动态力测量的最佳方法，是采用（ ）。A应变式感应器 B压阻式传感器 C压电式传感器 DCCD4. 在运算放大器放大倍数很大时，压电传感器测量电路中的电荷放大器的输出电压正比于（ ）
4、。A输入电荷 B反馈电容 C电缆电容 D放大倍数5. 下列光电器件中，基于光生伏特效应工作的是（ ）。A光电管 B光电池C光电倍增管 D光敏电阻6. 变极距型电容传感器的灵敏度随（ ）而减小。A电流的增大 B间隙的增大 C间隙的减小 D电压的增大7. 磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量（ ）。A位移 B速度 C加速度 D频率8. 光栅常数为0.05mm，表明其每毫米的刻线数为（ ）。A5 B100 C500 D20 9. 小型光学仪器中用于控制光斑二维位置变化（x-y）的传感器可采用（ ）。A硅光电池 B线阵CCD传感器 C面阵CCD传感器 D光敏电阻10. 传感器工作时，在同一测量
5、条件下，多次测量被测量时，其绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差，称为（ ）。 A系统误差 B随机误差 C粗大误差 D固有误差四、（15分）图1为一直流应变电桥。其中，E = 4V，R1 = R2 = R3 = R4 = 120W。1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为DR1 = 1.2W时，电桥输出电压Uo为多少？（5分）2）R1、R2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压Uo为多少？（5分）3）使用直流应变电桥输出的应变式传感器使用时需要注意哪些问题？（5分）图1 题四图五、（10分）1）简述动圈式恒磁通磁电传感器的工作原理，要求画
6、出其结构原理图。（5分）2）某动圈式速度传感器弹簧系统的刚度k=3200N/m，测得其固有频率为20Hz，今欲将其固有频率减小为10Hz，问弹簧刚度应为多大? （5分）六、（15分）已知电容式位移传感器的两个极板均为正方形，边长为5cm，极板间距为1mm，气隙中放置一个边长为5cm、厚度为1mm、相对介电常数为4的正方形介质板，该介质板可在气隙中自由滑动。空气的相对介电常数r=1，真空时的介电常数0=8.85410-12F/m。1）如果初始位置为电容器极板与介质板完全覆盖，请计算传感器的初始输出电容值。（5分）2）试计算当介质板的移出位移分别为2.5cm、5.0cm时，该传感器的输出电容值。（
7、10分）七、(15分)1.简述热电偶冷端修正和补偿导线使用的物理原理；（7分）2.已知一分度号为K的热电偶在某温区的t-E关系如下：t（） E（mV）25 1.00 920 38.124 921 38.164 922 38.204 923 38.243 924 38.283 用该热电偶测温，测得热电势为37.240mV，冷端温度为25，则实际温度为多少？（8分）八、（15分）1简述光纤的传光原理。（4分）2已知某一光纤的n1=1.544，n2=1.512，其NA值是多少？若外部的n0=1，则最大入射角是多少？（6分）3为了减小光纤传输损耗，应从哪些方面进行考虑？（5分）九、（10分）家居安全是民生大事，小区中经常有小偷从阳台翻入居民家中行窃的实例。选择合适的传感器，设计一可用于阳台防盗的自动报警系统。要求画出其结构原理图（4分），说明其工作原理（4分），说明在设计和制作时应注意哪些事项（2分）。【完】传感器技术2试题 第5页 共5页
