同濟(jì)大學(xué)課程考核試卷(B卷開卷)

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同濟(jì)大學(xué)課程考核試卷(B卷開卷)

同濟(jì)大學(xué)課程考核試卷（B卷開卷）

2023—2023學(xué)年第一學(xué)期

命題教師簽名：岳繼光審核教師簽名：

課號(hào)：102214課名：傳感器與檢測(cè)技術(shù)考試考察：考試

此卷選為：期中考試()、期終考試(√)、重考()試卷

年級(jí)專業(yè)學(xué)號(hào)姓名得分一、（20分）運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)采用應(yīng)變計(jì)測(cè)量壓力。為校準(zhǔn)傳感器，在同一工作條件下，按同一方向在全測(cè)量

范圍0—200kP內(nèi)對(duì)此傳感器做了20次測(cè)試，發(fā)現(xiàn)所得輸入輸出特性曲線具有一定的不一致性。經(jīng)系統(tǒng)維修并調(diào)整成電壓輸出后，可得傳感器方程為：

A

（2）沿縱向d(極板前后方向)移動(dòng)0.2mm時(shí)的電容量；（3分）（3）提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容C0請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路，使輸出電壓與動(dòng)極板位移dx板成線性關(guān)系。（4分）

四、測(cè)量位移的差動(dòng)電感傳感器如圖3所示，鼓舞源幅值為

vp=5V；f=3000Hz的正弦波。用二極管檢波法設(shè)計(jì)一個(gè)以UAB輸入、

UCD為輸出的測(cè)量電路并簡(jiǎn)述電路工作原理（10分）。圖3

五、液壓式仿真轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)框馬達(dá)需要在360范圍內(nèi)控制角位移；若要分辯1.40625擬采用二進(jìn)制光電碼盤測(cè)量。若采用微機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，請(qǐng)確定二進(jìn)制光電碼盤的位數(shù)（5分）；當(dāng)CPU讀到一個(gè)數(shù)字量為60H時(shí)；求其對(duì)應(yīng)顯示的角度。（5分）

六、（10分）一冶煉系統(tǒng)由利用“熱電效應(yīng)〞制成的K型熱電偶測(cè)溫。已知冷端環(huán)境溫度為30C而此時(shí)熱表讀到的被測(cè)溫度為800C

附：分度號(hào)K熱電偶輸出（mV）

vB

dV208104V1.2102F

dt

（1）簡(jiǎn)述這種現(xiàn)象反映了此傳感器的什么性能，如何表示。（5分）（2）求此傳感器系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度。（5分）

（3）此時(shí)重新檢驗(yàn)測(cè)試出其最大誤差為ΔFmax=0.8kP，試判斷其精度等級(jí)。（5分）（4）簡(jiǎn)述“應(yīng)變效應(yīng)〞（5分）

二、（10分）如圖1所示圓柱形鋼材試件沿軸向和徑向各貼一片R=240Ω的金屬應(yīng)變片，另兩片接入等臂差動(dòng)電橋制成測(cè)力傳感器。已知鋼材=0.285,應(yīng)變片靈敏度系數(shù)K=2,橋路電源電壓為6V(DC)。當(dāng)受拉伸力范圍F=300N(牛頓)時(shí)測(cè)得應(yīng)變片R1的電阻值變化

R1=0—0.48，求橋路輸出的電壓范圍Ug

圖1

三、（10分）如圖2所示平板式電容位移傳感器。已知極板尺寸a=b=4mm，間隙d0=0.5mm，極板間介質(zhì)為空氣。求：（1）沿橫向x移動(dòng)時(shí)該傳感器敏度；（3分）

圖2

F

（1）簡(jiǎn)述“熱電效應(yīng)〞。（5分）

（2）用計(jì)算校正法修正后的真實(shí)被測(cè)溫度。（5分）

七、（10分）用“霍爾效應(yīng)〞制成的電流傳感器在恒磁場(chǎng)下測(cè)得電流I與霍爾電勢(shì)U的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

(1)簡(jiǎn)述“霍爾效應(yīng)〞。（5分）

(2)合理選擇一種直線擬合方法求其零點(diǎn)輸出與靈敏度。（5分）

八、（10分）用“光電效應(yīng)〞制成的光電耦合器在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中常用來“隔離〞I/O與MCU系統(tǒng)，以達(dá)到抗干擾目的。

（1）簡(jiǎn)述“光電效應(yīng)〞。（5分）