1、 第 3次作业 一、填空题（本大题共 20 分，共 5 小题，每小题 4 分） 1. 涡流式位移传感器是利用 _ 2. 温差电动势是在同一根导体中由于两端 _ 不同而产生的电动势。 3. 半导体式传感器由金属氧化物半导体的烧结体或烧结膜等 _ 和加热用的 _ 两部分构成。 4. 光纤传感器以 _ 变换为基础，把被测量的状态转换为可测的 _ ，如光波的强度、频率、相位、偏振态，实现被测量感知。 5. 直流测速发电机的输出特性指 _ 与 _ 的关系。对一定的测速发电机不同的 _ ，输出特性的斜率亦不同。 二、简答题（本大题共 30 分，共 5 小题，每小题 6 分） 1. 电阻应变式测力传感器的工
2、作原理？ 2. 简要说明测试系统的发展趋势 3. 什么是热电效应？ 4. 测试系统不失真传递信号的条件是 ? 5. 有源滤波器由运算放大器和 RC网络组成。它与无源滤波器相比，具有哪些优点？ 三、综合分析题（本大题共 20分，共 2 小题，每小题 10 分） 1. 圆柱形弹性元件，在拉、弯联合作用下，见图 2a，应变片应如何布片和正确接电桥才能 测定拉力 P和弯矩 M，并能消除拉力和弯矩间的相互干扰？ 2. 在下图 1中的变磁通式转速传感器，若测得输出电动势的交变频率为24Hz，求被测轴的转速为多少 ?在其条件下，最大测量误差是多少？ 四、计算题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10
3、 分） 1. 求正弦信号 x(t)=Asint 的均方值 Repalce0Xx2 。 2. 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 ? 3. 有一传感器，其实测的输入 /输出特性曲线（校准曲线）与拟合直线的最大偏差为 L max=4 ，而理论满量程测量范围为（ 40 120） ，试求该传感器的线性度。 答案： 一、填空题（ 20 分，共 5 题，每小题 4 分） 1. 参考答案： 利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈阻抗 Z变
4、化的一种装置 解题方案： 涡流式位移传感器是利用电涡流效应将被测量变换为传感器线圈阻抗 Z变化的一种装置 评分标准： 一空一分 2. 参考答案： 温度 解题方案： 温差电动势是在同一根导体中由 于两端温度不同而产生的电动势。 评分标准： 一空一分 3. 参考答案： 感应体加热器 解题方案： 半导体式传感器由金属氧化物半导体的烧结体或烧结膜等感应体和加热用的加热器两部分构成。 评分标准： 一空一分 4. 参考答案： 光学量光信号 解题方案： 光纤传感器以光学量变换为基础，把被测量的状态转换为可测的光信号，如光波的强度、频率、相位、偏振态，实现被测量感知。 评分标准： 一空一分 5. 参考答案：
5、输出电压 转速 负载电阻 RL 解题方案： 此题考察直流测速发电机的输出特性。 评分标准： 二、简答题（ 30 分，共 5 题，每小题 6 分） 1. 参考答案： 电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力作用下产生应变，利用贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻的变化。然后利用电桥将电阻变化转换成电压（或电流）的变化，再送入测量放大电路测量。最后利用标定的电压（或电流）和力之间的对应关系，可测出力的大小或经换算得到被测力。 解题方案： 评分标准： 2. 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
6、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： 3. 参考答案： 当两种不同金属导体两端相互紧密地连接在一起组成一个闭合电路时，由于两个接触点温度不同，回路中将产生热电动势，并有电流通过，这种把热能转换成电能的现象称为热电效应。 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 在实际测试时 ,首先应根据被测对象的特征 ,选择适当特性的测试系统 ,使其幅频特性和相频特性尽可能接近不失真传递的条件并限制幅值失 真和相位失真在一定的误差范围内；其次，应对输入信号做必要的前置处理，及时滤除非信号频带的噪声
7、，以避免噪声进入测试系统的共振区，造成信噪比降低。 解题方案： 考察要保证测试系统所得到信号的准确性，需满足的条件。 评分标准： 5. 参考答案： （ 1）有源滤波器不用电感线圈，因而在体积、重量、价格、线性度等方面具有明显的优越性，便于集成化。（ 2）由于运算放大器输入阻抗高，输出阻抗低，可以提供良好的隔离性能，并可提供所需增益。（ 3）可以使低频截止频率达到很低范围。 解题方案： 评分标准： 三、综合分析题（ 20 分，共 2 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 四、计算题（ 30 分，共 3 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准：
