PDF《中国计量大学 2019 年硕士研究生招生考试试题》

700 B

750 C

850 D

800

三、简答题(每小题

6 分,共6*5=30 分) 1.何谓电涡流效应?怎样利用电涡流效应进行位移测量? 2.试说明什么是电容式传感器的边缘效应?如何消除? 3.试写出恒定磁通式磁电感应传感器的感应电动势和运动速度之间的关系, 并说明其灵敏度和振动 频率的关系. 4.请画出压电传感器在实际应用中的电荷源等效电路.压电传感器测量电路的主要作用是什么? 5.试说明如图

1 所示的应变式加速度传感器的工作原理. 《传感器技术 1》试卷? ? ? 第4? 页? ? 共5? 页? ? 图4? 图2? 图3?

四、综合题(共70 分) 1.(15 分)如图

2 所示气隙型电感传感器,衔铁断面积

2 4 4mm S = * ,气隙总长度 0.8mm lσ = ,衔铁最大位移 0.08mm lσ Δ = ± ,激励线圈匝数 N=2500 匝,导线直径 0.06mm d = ,真空磁导率

7 0

4 10 H/m μ π ? = * ,电阻率

6 1.75

10 cm ρ ? = * Ω? .忽略漏磁及铁损.要求计算: (1)线圈电感值;

(4 分) (2)将上述电感传感器接入如图

3 所示的调频电路,图中 C=1uF,试求其振荡频率;

(4 分) (3)若图

2 中的衔铁往上移动了 0.08mm,求图

3 中的频率变 化量. (7 分) 2.(15 分)已知:有四个性能完全相同的金属丝应变片(应变灵敏系数 K=2),将其粘贴在梁式测力 弹性元件上,如图

4 所示.在距梁端 b 处应变计算公式:

2 6 , pb ewt ε = 设力 p=100kg,b=100mm, t=5mm,w=20mm,e=2*

105 N/mm2 .求: (1)在梁式测力弹性元件距梁端 b 处画出四个应变片粘贴位置,并画出相应测量桥路原理图;

(4 分) (2)求出各应变片电阻相对变化量;

(4 分) (3)若桥路电源电压为 6V、负载为无穷大时,此时 桥路输出电压

0 U 是多少?(3 分) (4)这种测量法对环境温度变化是否有补偿作用?为 什么?(4 分) 《传感器技术 1》试卷? ? ? 第5? 页? ? 共5? 页? ? 3.(10 分)一台变极距非接触式电容测微仪,其传感器的极板半径 r=4mm,介电常数为

12 8.85

10 F/m ? * ,假设与被测工件的初始间隙 d0=0.3mm.试求: (1)若传感器与工件的间隙变化量d=±10?m,若近似线性关系,问电容变化量为多少?(4 分) (2)此时非线性误差为多少?(3 分) (3)若测量电路的灵敏度为 Ku=100mV/pF,则当d =±1?m 时的输出电压为多少?(3 分) 4.(10 分)已知某压电式传感器测量最低信号频率 1Hz f = ,现要求在

1 Hz 信号频率时其灵敏度 下降不超过 5%,若采用电压前置放大器输入回路总电容 500pF i C = . (1)求该前置放大器输入总电阻 i R 是多少?(6 分) (2)可以采取哪些措施提高该传感器的最低测量频率?(4 分) 5.(10 分)图5为利用超声波测量流体流量的原理图,设超声波在静止流体中的流速为 c,顺流时 测得超声波传输时间 t1,逆流时测得超声波传输时间 t2,超声波传感器

1 和2的距离为 L. (1)分析其工作原理;

(4 分) (2)求流体的流速 v. (6 分) 图56.(10 分)设计一种可用于测量液位的传感器, (1)画出传感器结构示意图;

(5 分) (2)说明其基本工作原理. (5 分) 【完】 超声波传感器 1? 超声波传感器 2? v? 管道? D? t1? t2? L? 电路?