傳感器與檢測技術(shù)(第二版)陳杰黃鴻試題12答案

1、 傳感器與檢測技術(shù)考題 班級：_學(xué)號： 姓名： 成績： _一、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：X0.92.53.34.55.76.7y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度(15分)答：帶入數(shù)據(jù)得：，擬合直線靈敏度 0.68,線性度 7%。二、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，R表示應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變后，電阻值的變化量。當(dāng)應(yīng)變片不受力，無應(yīng)變時R=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片應(yīng)變后電阻

2、值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(R/R)。(15分)證：略去的第二項，即可得三、什么是光電效應(yīng)？試說明光纖傳感器的工作原理。(15分)答：當(dāng)用光照射物體時，物體受到一連串具有能量的光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子或產(chǎn)生電動勢等）。這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。工作原理：利用外界物理因素改變光纖中光的強度，相位，偏振態(tài)或波長從而對外界因素進行測量和數(shù)據(jù)傳輸。四、霍爾元件能夠測量哪些物理參數(shù)？霍爾元件的不等位電動勢的概念是什么？溫度補償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？請詳細推導(dǎo)分流電阻法。(15分)答：霍爾元件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等。霍爾

3、元件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無外加磁場時，兩輸出電極之間的空載電勢，可用輸出的電壓表示。溫度補償方法：a分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。b電橋補償法 。分流電阻略。五、人們說，SMART 傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢，為什么？ (10分)答：智能傳感器具有一定的人工智能，可使用電路代替一部分腦力勞動。和微機的結(jié)合使智能傳感器不僅有視嗅味和聽覺功能，還具有存儲，思維和邏輯判斷，數(shù)據(jù)處理，自適應(yīng)能力等功能，從而使傳感器技術(shù)提高到一個新水平。與傳統(tǒng)傳感器相比，它有精度高，可靠性和穩(wěn)定性高，信噪比與分辨率高，自適應(yīng)強及性價比低等優(yōu)點。因此，智能化設(shè)計的傳感器是傳

4、感器傳統(tǒng)設(shè)計的一次革命，是世界傳感器的發(fā)展趨勢。六、什么是傳感器的可靠性？可靠性設(shè)計程序和原則是什么？什么是傳感器的失效？失效有哪幾種？失效分析方法有哪幾種？（10分）答：傳感器的可靠性是指傳感器在規(guī)定條件、規(guī)定時間，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽O(shè)計原則：盡量簡單、組件少、結(jié)構(gòu)簡單工藝簡單 使用簡單 維修簡單 技術(shù)上成熟 選用合乎標(biāo)準(zhǔn)的原材料和組件采用保守的設(shè)計方案失效分析的方法： 失效模式、效應(yīng)及危害度分析 工藝過程FMMEA及質(zhì)量反饋分析 失效樹分析方法產(chǎn)品喪失完成規(guī)定功能能力所有狀態(tài)及事件的總和叫失效。 失效的分類： 按失效發(fā)生場合分：試驗失效、現(xiàn)場失效 按失效的程度分：完全失效、局部失效 按失效前功能或參數(shù)變化的性質(zhì)分：突然失效、退化失效 按失效排除的性質(zhì)分：穩(wěn)定性失效、間歇失效按失效的外部表現(xiàn)分：明顯失效、隱蔽失效按失效發(fā)生的原因分：設(shè)計上的失效、工藝上的失效、使用上的失效 按失效的起源分：自然失效、人為失效 按與其它失效的關(guān)系分：獨立失效、從屬失效 按失效浴盆曲線上不同階段分：早期失效