传感器B卷
一、单项选择题（40分，每空2分）
1、用水银温度计测量水温的微小变化，是属于__A___测量。
A、偏位式
B、零位式
C、微差式
2、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自动补偿功能，应选择____C____测量转换电路。
A、单臂半桥
B、双臂半桥
C、四臂全桥
3、自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是____C____。
A、提高灵敏度
B、将输出的交流信号转换为直流信号
C、使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度
4、电涡流探头的外壳用_____B___制作较为恰当。
A、不锈钢
B、塑料
C、黄铜
D、玻璃
5、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中____B____。
A、电容和电感均为变量
B、电容是变量，电感保持不变
C、电容保持常数，电感为变量
D、电容和电感均保持不变
6、动态力传感器中，两片压电片多采用___A_____接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用____B___接法，可使输出电压达上万伏，从而产生火花。
A、串联
B、并联
C、既串联又并联
D、既不串联又不并联
7、超声波重复频率___B_____时，漏检率增大。
A、提高
B、减小
C、为零
D、不变
8、在超声波A型探伤时，显示图像的X轴为____A____，Y轴为___C_____。
A、时间轴
B、扫描距离
C、反射波强度
D、探伤的深度
9、大面积钢板超声波探伤时，耦合剂应选____A____为宜。
A、自来水
B、机油
C、液体石蜡
D、化学浆糊。
10、多将开关型霍尔IC制作成具有施密特特性是为了___C_____。
A、增加灵敏度
B、减小温漂
C、抗机械振动干扰
11、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是___C_____。
A、补偿热电偶冷端热电动势的损失
B、起冷端温度补偿作用
C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方
D、提高灵敏度
12、在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用__C____，可以减小测量误差；而在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用___A____较为妥当。
A、计算修正法
B、仪表机械零点调整法
C、冰浴法
D、冷端电桥补偿器法
13、光敏二极管在测光电路中应处于___B____偏置状态，光电池通常处于__C___偏置状态。
A、正向
B、反向
C、零
14、如果发光二极管改用40kHz中频激励，则光电池的放大电路应选用40kHz___B___电路。
A、直流放大
B、选频放大
C、低通滤波
D、分频
15、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了___B_____。
A、提高光栅的分辨率
B、辨向
C、抗干扰
D、作三角函数运算
16、某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用4细分技术，则该光栅的分辨力为
____A____。
A、5微米
B、50微米
C、4微米
D、20微米
二、分析填空题（15分，每空1分）
1、下图为自动吸排油烟机电路原理框图，请分析填空。
1）图中的气敏电阻是__MQN_类型，被测气体浓度越高，其电阻值就越__小______。
2）气敏电阻必须使用加热电源的原因是___吸附、电离与清洁__，通常须将气敏电阻加热到___200～300__o C左右。因此使用电池作为电源、作长期监测仪表使用时，
电池的消耗较__大___（大/小）。
3）比较器的参考电压U R越小，监测装置的灵敏度就越__高_。若希望灵敏度不要太高，可将RP往__右___（左/右）调节。
2、生产布料的车间用下图所示的装置来监测和控制布料卷取过程中的松紧程度，请分析填空。
当卷取辊转动太快时，布料的张力将___增大_（增大/减小）。导致张力辊向___上_（上/下）位移，使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。N21与N1之间的互感量M1___增加__（增加/减小），N22与N1之间的互感量M2__减小___。因此U21__增大___（增大/减小），U22__减小_，经差动检波之后的U O为__负_（负/正）值，去控制伺服电动机，使它的转速变__
慢__（快/慢），从而使张力恒定。
三、计算题（30分）
1、两根高分子压电电缆相距L=2.2m，平行埋设于柏油公路的路面下约50mm，如下图a所示。现有一辆超重汽车以较快的车速压过测速传感器，两根PVDF压电电缆的输出信号如图b所示。求：P141
1）估算车速为多少km/h。（4分）
v=L/t（t为驶过A、B电缆的时间）≈2/0.0625 =32m/s
2）估算汽车前后轮间距d。（4分）
d=vt（t为前后轮跨过A或B电缆的时间）≈32*0.10625=3.4m
3）说明载重量m以及车速v与A、B压电电缆输出信号波形的关系。（4分）
载重量m与A、B压电电缆输出信号的时间间隔无关（0.5分），而与幅度有关，幅度越大，载重量越大（1.5分）。车速v与A、B压电电缆输出信号的幅度无关（0.5分），而与时间间隔有关，时间间隔越小，车速越大（1.5分）
2、在一片0.5 mm厚的不锈钢圆片边缘，用线切割机加工出等间隔的透光缝，缝的总数N1=50，如下图所示。将该薄圆片置于光断续器的槽内，并随旋转物转动。用计数器对光电断续器的输出脉冲进行计数，在10s内测得计数脉冲数N为3001（计数时间从清零以后开始计算，10s后自动停止）。问：
1）流过光电断续器左侧的发光二极管电流I D为多少毫安？（注：红外发光二极管的正向压降U LED=1.2V）（5分）
ID=(VCC-ULED)/R2（R2=510欧姆）=（5-1.2）/510≈7.45毫安
2）光电断续器的输出脉冲频率f约为多少。（5分）
f=N/t（t=10秒）=3001/10=300.1Hz
3）旋转物平均每秒转过多少圈？（4分）
n=(f*1s)/N1=300.1/50≈6圈
4）数码显示器的示值与转速n之间是什么关系？（4分）
n=[(N/t)*1s]/N1（2分），因此，数码显示器的示值与转速n成正比关系。
四、设计题（15分）
粮食部门在收购、存储谷物、菜籽等时，需测定这些粮食、种子的干燥程度，以防霉变。请你根据已学过的知识，设计一台粮食含水量测试仪。要求粮食易于倒入及倒出（内极柱应为圆锥顶）。
1）你选择的传感器是哪种传感器？（3分）
2）画出传感器结构框图。（7分）
3）说明工作原理及优缺点。（5分）
粮食的含水量不同，导致两极板的电容C改变，导致LC振荡器的输出频率改变（3分）。经F/V鉴频器，转换为电压变化，波形为正弦信号（1分）。最后由模拟表头显示或数字化仪表显示（1分）。（或与其他测量转换电路相对应的原理）