(200 —200 年第 学期)东南大学考试卷 东 南 大 学 考 试 卷(A 卷) 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 1、 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。 2、 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? 3、 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
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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
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测量
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。 (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n0的外界介质(空气n0=1)射入纤芯时实现全反射的临界角(始端最大入射角)为: 并说明上式的物理意义。 (15分)