2014年9月份考试传感器与测试技术第三次作业.doc

1、 2014年 9月份考试传感器与测试技术第三次作业 一、填空题（本大题共 30 分，共 10 小题，每小题 3 分） 1. 陀螺式角速度传感器包括 _ 、 _ 、 _ 和 _ 。 2. 按是否 _ 测定被测量的原则分类，可分为直接测量法和间接测量法 3. 周期信号的自相关函数仍然是 _ 信号，但不具有原信号的 _ 。 4. 最简单也是最早得到使用的接触觉传感器是 _ ，它工作范围宽，不受电、磁的干扰，简单，易掌握，成本低，动作压力高。 5. 数字滤波与 RC 滤波相比有许多独特的优点：如由于数字滤波利用 _ 来实现，因而不需要增加 _ ，而且可靠性高、稳定性好、灵活方便。 6. 测力传感器的结

2、构虽各式各样，但其弹性元件的形式只有 _ _ 、和 _ 三种。 7. 电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的 _ 8. _ 的检测精度直接影响工业机器人的重复定位精度和轨迹精度； _ 的检测则起保护机器人和安全动作的作用。 9. 概率密度函数 p（ x）描述了信号对 _ 的取值机会。 10. 为了获取关于物体形状的信息，可高密度配置 _ 传感器。 二、计算题（本大题共 20 分，共 2 小题，每小题 10 分） 1. 磁电式线速度传感器的线圈平均直径 D=25mm，气隙磁感应强度 B=6000Gs。希望传感器的灵敏度 k 600（ mV cm s），求工作线圈的匝数 N 应为多少？ 2.

3、 利用电涡流位移传感器和频率计数器测某轴的转速。欲使频率计所读频率的数值等于 1 2转速的数值（如 f=50Hz，表示 n= 25r min）。问齿盘的齿数 z为多少 ?若使 f的数值等于 n， z又 为多少 ? 三、简答题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分） 1. 浅谈测试系统的主要应用？ 2. 为什么在数 /模转换器中，在输出端产生的电压与输入的数字之间不可能是线性关系。 3. 简要说明测试系统的发展趋势 4. 简述压力传感器在汽车测试中的主要功能。 四、综合分析题（本大题共 30分，共 2 小题，每小题 15 分） 1. 求图 1a 所示周期矩形信号的三角形式傅里叶级数表

4、达式，并画出幅值谱。 2. 某他励直流测速发电机电枢绕组的电阻 rs =5 ，在 n=500r/min 负载电阻R=100 时。测得输出电压为 5V。 1、求该电动机的 Ce、 C与电枢电流 Is。 2、 n=1000r/min 时的输出电压、电枢电流及功率 (不考虑机械效率 )。 答案： 一、填空题（ 30 分，共 10 题，每小题 3 分） 1. 参考答案： 转子陀螺压电陀螺激光陀螺光纤陀螺。 解题方案： 陀螺式角速度传感器包括转子陀螺、压电陀螺、激光陀螺和光纤陀螺。 评分标准： 一空一分 2. 参考答案： 直接 解题方案： 按是否直接测定被测量的原则分类，可分为直接测量法和间接测量法 评

5、分标准： 回答对一空 1分 3. 参考答 案： 同频率的周期相位信息 解题方案： 周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不具有原信号的相位信息。 评分标准： 一空 1分 4. 参考答案： 微动开关 解题方案： 最简单也是最早得到使用的接触觉传感器是微动开关。它工作范围宽，不受电、磁的干扰，简单，易掌握，成本低，动作压力高。 评分标准： 一空一分 5. 参考答案： 程序硬件 解题方案： 数字滤波与 RC滤波相比有许多独特的优点：如由于数字滤波利用程序来实现，因而不需要增加硬件，而且可靠性高、稳定性好、灵活方便。 评分标准： 一空一分 6. 参考答案： 柱型薄壁环型梁型 解题方案： 测力传

6、感器的结构虽各式各样，但其弹性元件的形式只有柱型、薄壁环型和梁型三种。 评分标准： 一空 1分 7. 参考答案： 电动势 解题方案： 电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的电动势 评分标准： 一空一分 8. 参考答案： 零位极限位置 解题方案： 零位的检测精度直接影响工业机器人的重复定位精度和轨迹精度；极限位置的检测则起保护机器人和安全动作的作用。 评分标准： 一空一分 9. 参考答案： 指定幅值 解题方案： 此题考察概率密度函数的概念。 评分标准： 10. 参考答案： 压觉 解题方案： 此题考察压觉传感器的作用。 评分标准： 二、计算题（ 20 分，共 2 题，每小题 10 分） 1.

7、 参考答案： 已知 D=25mm O.025m， k 600（ mV cm s） 60（ V m s），B=6000Gs=0.6T 因为 E NBLv， k E v NBL， L D 0.025 所以 N k（ BL） =1274 匝 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 三、简答题（ 20 分，共 4 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 1产品质量测量，对于各种零部件的测试测量； 2设备运行状态监控系统； 3故障诊断系统； 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 通常用非线性误差的大小表示数 /模转换器的线性度。非线性误差没有一定的变化规律，其产生原因是由于

8、每个模拟开关的压降不一定相等，而且模拟开关接地和接参考电压时的压降也不一定相同；各个电阻阻值的偏差不完全相等。 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 1、传感器向新型、微型、智能化发展。 2、测试仪器向高精度和多功能方向发展。 3、参数测量与数据处理向自动化 方向发展。 解题方案： 1、传感器向新型、微型、智能化发展。 2、测试仪器向高精度和多功能方向发展。 3、参数测量与数据处理向自动化方向发展。 评分标准： 4. 参考答案： 1、检测气缸负压，从而控制点火和燃料喷射； 2、检测大气压，从而控制爬坡时的空燃比； 3、检测涡轮发动机的升压比； 4、检测气缸内压； 5、检测EGR（废气再循环）流量； 6、检测发动机油压； 7、检测变速箱油压； 8、检测制动器油压； 9、检测翻斗车油压； 10、检测轮胎空气压力。 解题方案： 此题考察压力传感器在汽车测试中的应用 。 评分标准： 四、综合分析题（ 30分，共 2 题，每小题 15 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 此题考察直流测速发电机的输出特性。 评分标准：