诚信应考,考试作弊将带来严重后果！（半开卷） 教务处填写： ____年___月___日 考 试 用 湖南大学课程考试试卷 课程名称： ；课程编码： 试卷编号： ；考试时间：120 分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 实得分 100 评卷人 一、判断题 （正确：√，错误：X,每小题 1 分，共 10 分） 1、对于二阶传感器系统，在输入信号的频率等于传感器的固有频率时，发生 装 订 线 （ 题 目 不 得 超 过 此 线 ） 谐振。 2、无论何种传感器，若要提高其灵敏度，必定会使得其非线性误差增大。 3、变极距型电容传感器的非线性误差随极板间初始距离 d 的减小而减小。 4、压电式力传感器既可以测量静态力，也可以测量动态力。 5、热电偶的工作机理是导体的热电效应，而热电势的产生必须具备两个条件， 即两种导体材质不同且两个结点温度不同。 6、在进行转速测量时，一般情况下，对中、高转速的信号采用测频法，对低 转速信号采用测周法。 7、阈值就是传感器在零点附近的分辨力。 8、金属导体只有在变化的磁场中作切割磁力线运动时，才会在导体内产生电 涡流。 9、天然石英晶体与压电陶瓷相比，石英晶体的压电常数低，但是，石英晶体 的稳定性好。 ： 级 班 业 专 ： 号 学 ： 名 姓 第 1 页 （共 5 页） 湖 南 大 学 课 程 考 试 试 卷 湖 南 大 学 教 务 处 

10、常用的热电阻有铜热电阻和铂热电阻，相比铜热电阻，铂热电阻具有较高的电 阻温度系数，因此，感温元件体积小，热响应快。 二、填空题 （共 15 空，每空 2 分，共 30 分） 1、应变直流电桥测量电路中，四臂差动电桥是单臂电桥灵敏度的 倍，在四 臂差动电桥中，相邻桥臂的应变片的应变极性应 （一致或相反）。 2、造成应变片温度误差的原因有 、 ，温度误差的补偿方法有 和 两大类。 3、电容式传感器可分为变极距、变面积和变介质三种类型的传感器，其中 型传感器是非线性传感器（理论上），其非线性可以通过采用 型测量电路得以解决。 4、常用的内光电效应器件有 、 、 等。 5、热电偶的热电势是由 和 两部分组成。 6、某压力测量系统的动态特性可用下面微分方程描述： 式 中，y 为输出电压（V）；x 为输入压力（KPa）。那么，此系统的时间常数为 ， 静态灵敏度为 。 三、选择题（共 5 题，每题 2 分，共 10 分） 1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（）来决定。 A、贴片位置的温度变化 B、电阻丝几何尺寸的变化 C、电阻丝材料的电阻率变化 D、外接导线的变化 2、热电偶测量温度时（）。 第 2 页 （共 5 页） x6.12y2.4dtdy4.1

湖 南 大 学 课 程 考 试 试 卷 湖 南 大 学 教 务 处 装 订 线 （ 题 目 不 得 超 过 此 线 ） A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需要加电压 3、固体半导体摄像单元 CCD 是一种（） A、PN 结光电二极管电路 B、PNP 型晶体管集成电路 C、MOS 型晶体管开关集成电路 D、NPN 型晶体管集成电路 4、为提高压电传感器的输出灵敏度，将两片压电片并联在一起，此时总电 荷量等于（）倍单片电荷量，总电容量等于（）倍单片电容量。 A、1，2 B、2，2 C、1，1/2 D、2，1 5、属于传感器动态特性指标的是（） A、重复性 B、线性度 C、灵敏度 D、固有频率 四、简答题（共三题，每题 6 分，共 18 分） 1、使用热电偶测温时为什么必须进行冷端温度补偿？如何进行冷端温度补 偿（请列举两种冷端温度补偿的方法，可以画示意图辅助说明）？（6 分） 2、什么是横向效应？为什么箔式应变片的横向效应比丝式应变片小？（6 分） 丝绕式应变片 箔式应变片 第 3 页 （共 5 页） 

3、电容式传感器可以采用差动脉冲调宽电路作为测量电路，差动脉冲调宽电路原 理图以及在 C1=C2，和 C1’〉C2’（且 C1’〉C1，C2〉C2’）时各点的电压波形如下 图所示，请根据原理图解释当 C1’〉C2’时，相对 C1=C2 时，输出电压 UAB 经低通 滤波以后得到的直流电压将发生怎样的变化（输出电压为正值、零值、负值），为 什么？（6 分） 差动脉冲调宽电路原理图 C1=C2 C1’>C2’ 五、计算题（共三题，每题 10-12 分，共 32 分） 第 4 页 （共 5 页） 

湖 南 大 学 课 程 考 试 试 卷 湖 南 大 学 教 务 处 1、（12 分）在某二阶传感器的频率特性测试中发现，谐振发生在 200Hz 处， 并得到最大输出与输入信号幅值比为 1.4，试计算该传感器的阻尼比ξ和 固有频率ωn。 二阶传感器系统的频幅特性函数为: 2、（10 分）为了测量下图所示的等截面悬臂梁的应变，把一个电阻 R=120Ω、 K=2.05 的应变片粘贴在梁上，并接入图示的直流电桥中，电桥电源电压为 6V，试求： （1）如果输入应变为 1000μm/m，计算电桥输出电压是多少？ （2）如果要求利用电桥电路来进行温度误差的补偿，试提出温度补偿方案， 画出应变片的粘贴示意图和电路图，并写出电桥输出电压表达式。 应变片 R 装 订 线 （ 题 目 不 得 超 过 此 线 ） R 120Ω Ui U0 120Ω 120Ω 3、（10 分）将一支灵敏度恒为 0.08mV/℃的热电偶与电压表相连，电压表 接线端处温度为 50℃。电压表上读数为 60mV，求热电偶热端温度。 第 5 页 （共 5 页） 222211)(nnA