传感器原理期末试卷

第一篇：传感器原理期末试卷

传感器原理期末复习

名词

1.迟滞

2.分辨率

3.重复性

4.间接测量

5.不等精度测量分辨力

6.静态误差

7.重复性

8.直接测量

9.等精度测量

10.电容式传感器

11.线性度

12.静特性的主要技术指标为

13.动态特性是

14.传感器的三个组成环节

简答

1.请写出金属电阻应变效应的全微分方程，并解释其物理意义

2.什么是横向效应

3.形成零点残余电压的原因及减小其影响的方法是什么

4.电容式传感器的特点

5.什么是霍尔效应

6.光电倍增管如何起放大作用

7.热电偶中间定律?

8.传感器特性技术指标包括几个方面

9.迟滞是指什么

10.光电式传感器的原理

11.什么是逆压电效应

12.产生机械滞后的原因是什么

计算

1.已知材料A与材料C的热电动势为13.967mv,材料B与材料C的热电动势为8.345mv，用参考电极定律求材料A与B的热电动势

2.变面积型圆柱(单组式)电容式传感器，两极板互盖长度为1mm，可动极筒外径9.8mm，定极筒内径10mm，极筒间介质为空气ε=8.25*1012F/m，求C?

实例

利用传感器来测量某物体转动角度，请把你的实验思想和步骤写下来(画图说明)

第二篇：传感器原理及应用期末试题

一.判断题.(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”)

1.A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。( )

2.固有频率fn=400Hz的振动子的工作频率范围为f > 400Hz 。( )

3.信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。( )

4.一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。( )

5.一般来说测量系统的固有频率越高，则其灵敏度就越低。( )

6.交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。( )

7.测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应

变片。( )

8.传递函数表征了系统的传递特性，并反映了物理结构，因此凡传递函数相同的系统，其物理结

构必然相同。( )j2ft

9.x(t)edt称为信号x(t)的频率响应函数。( )

10.作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度 场的材料上。( )

二.选择题(共24分，每空1.5分，每题只有一个正确答案)

1.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于( )

a.加速度计力学系统的频率特性; b.压电晶体的电路特性;c.测量电路的时间常数。

2.用惯性式加速度计进行测量，为保证相位关系不变，应选择适当的阻尼比β，一般取β=( )

或β=( );而对惯性式位移传感器应有β=( )

a.β=0 ; b.β=0.7 ; c.β=1 ; d.β=0.86

3.要测量x(t)=5aSin40πt+aSin2000πt的振动位移信号，为了尽量减少失真，应采用( ) 的惯性加速度计。

a. fn=15Hz、β=0.707; b. fn=1000Hz、β=0.707 ; c. fn=50kHz、β=0.04

4.压电式加速度传感器的阻尼率一般为( )

a.β>1 ; b.0.707<β<1 ; c.β=0.707 ; d.β<<0.707

5.描述非周期信号的数学工具是( )。

a. 三角函数; b. 拉氏变换; c. 付氏变换; d. 付氏级数

6.复杂周期信号的频谱是( )

a. 离散谱; b. 连续谱; c. δ函数; d. sinc函数

7.对某二阶系统输入周期信号X(t)=A0sinωmt，则系统输出信号有以下特性( )。

[注：ωm>ωn]

a.幅值、频率、相位皆不变;b.频率改变，幅值、相位不变;c.幅值、相位改变，频率不变;

d.相位不变，幅值、频率改变

8.测量等速变化的温度时，为了减小测量误差，希望测温传感器的时间常数( ) a.大些好; b.小些好; c.要适中; d.可不考虑

9.半导体应变片是根据( )原理工作的;压电式加速度计的工作原理是基于( ) a.电阻应变效应;b.压阻效应;c.压电效应;d.电磁效应

10.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由( )引起的。 a.贴片位置的温度变化;b.电阻丝几何尺寸的变化;c.电阻材料的电阻率的变化

11.用一缓变综合信号e(t)=Acos2πt+Bcos200πt调制一栽波e0(t)=Esin2000πt,得到的调幅波的频带宽度为( )

a.(1000-10)(1000+10)Hz; b. -(1000+100)  (1000+100)Hz; c. (1000-100)  (1000+100)Hz;

12.既能检波又能检相的电路称为( )

a.桥式整流; b. 相位鉴频; c.相敏检波; d.直流放大

13.常用解决光线示波器低频振子阻尼率β达到0.7的方法是( )

a.充入硅油;b.保证要求的外阻;c.串联一合适电阻;d.并联一合适电阻

14.某间接测量的函数式为y=a0x1x2, 则y的标准误差为( ) (式中测量量值x

1、x2的标准误差)

.a.

d.222y(x1x2)x1 、x2 分别为直接; ; b.222ya0(x1x2); c.2222y(a0x12x1x2x2)2222ya0(x12x2x2x1)

15.把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是( )

a.记录时间太长; b.采样时间间隔太宽; c.记录时间太短; d.采样时间间隔太窄

三. [本题共16分]

1.(8分)求理想一阶系统的拉氏传递函数，根据所求传递函数写出其频率响应函数，系统的幅频特性及相频特性表示式，并用简图画出其幅频特性。[注：一阶系统的运动微分方程为：dy(t)y(t)A0x(t)dt]

2.(4分)压电测压传感器与电荷放大器相接时，为能测量静态压力信号即防止静电泄漏，从放大器本身出发，应采取哪些措施?[提示：等效电路见图,运动方程为：

RCdu0dFu0Rddtdt， qdF， ccpcE， RRp//Ri，cp为压电晶体等效电容， Rp为传感器输出电阻，cE为电缆电容，Ri为电压放大器的输入电阻。]

di3.(4LRie

[注：微分方程为： dt(R=Ri+RL),e为感应电动势，L为等效电感，RL为传感器的等效电阻，Ri为放大器输入电阻]

四.(本题共16分)

1.(4分)叙述测量系统实现不失真测量的条件。

2.(10分)有人将某二阶系统的幅频特性曲线绘成了如图所示形状，请指出图中有何问题?当输入图示三种信号时，问系统输出有无失真(假定相频特性符合要求)。

3.(2分)为何在调节二阶系统β时，一般都取β=0.6~0.8?

五.(10分)应变筒式测压传感器与应变管式测压传感器主要区别有哪些?简述应变筒式测压传感器是如何进行温度补偿的?

六.(8分)永磁式感应测速传感器的磁头件安装有何要求?描述该传感器中位移线圈的绕制方法，该传感器速度线圈采用串联的目的是什么?

七.(6分)用镍铬—镍硅热电偶测炉温。当冷端温度T0=40 0C时，测得热电势为E(T,T0)=39.17mv,若冷端温度变为常温20 0C测该炉温时，则应测得热电势为多少mv?

[附：已知该热电偶有E(40,0)=1.61mv, E(-40,0)= -1.50 mv, E(20,0)=0.80mv, E(-20,0)= - 0.77mv ]

八.(4分)为使测量具有普遍的科学意义，测量仪器必须具备哪些条件?线性测量系统应具有的两个重要特性是什么?

九.(6分)图为受弯和拉作用的某构件，请合理安排四个电阻在桥臂上的位置测量弯矩M，既能消除温度对M的影响又不受力P的影响。根据给定的桥盒画出正确的搭桥线路。

第三篇：电厂锅炉原理及设备期末考试试卷

一.选择题(包含多项选择题)(2x10=20分)

1. 锅炉的蒸汽参数是指锅炉()处得蒸汽温度和压力。

A.过热器出口;B.凝渣管出口;

C.省煤器出口;D.空气预热器出口;

2. 煤的分析基包括()。

A.收到基; B.空气干燥基; C.干燥基; D.干燥无灰基;

3. 电厂用煤根据Vdaf，分为以下几类()。

A.无烟煤;B.贫煤;C.烟煤;D.褐煤;

4. 煤的工业分析包括()等项目的分析。

A.水分，灰分，挥发分，发热量;

B.水分，灰分，挥发分，固定碳;

C.水分，灰分，固定碳，全硫含量;

D.C，H，O，S，N;

5. 影响煤粉经济细度的因素有()。

A.干燥无灰基挥发分Vdaf;

B.磨煤机;C.粗粉分离器;D.细分分离器;

6. 旋流式燃烧器常采用的布置方式有()。

A.前墙B.两面墙;C.炉底;D.炉顶;

7. 汽包的作用有()。

A.与受热面和管道连接;

B.增加锅炉水位平衡和蓄热能力;

C.汽水分离和改善蒸汽品质;

D.保证锅炉安全;

8. 减轻水冷壁高温腐蚀的措施有()。

A.改进燃烧;

B.避免出现局部温度过高;

C.保持管壁附近为氧化性气氛;

D.采用耐腐蚀材料;

9.影响蒸汽温度变化的原因中蒸汽侧吸热工况的改变有()。

A.锅炉负荷的变化;B.饱和蒸汽湿度的变化;

C.给水温度的变化;D.减温水量或水温的变化;

10. 以下哪些因素的变动对锅炉运行存在影响()。

A.锅炉负荷的变动;B.给水温度的变动;

C.过量空气系数的变动;D.燃料性质的变动

二.填空题(2x10=20分)

1. 火力发电厂的三大主机是()，()和()。

2. 煤的成分分析有()和()两种。

3. 锅炉效率可以通过()和()两种方法求得。

4. 煤粉制备系统有()和()两种形式。

5. 固体燃料燃烧过程可能处于()，()和()三个不同区域。

6. 锅炉中吸收火焰和烟气的热量，使水转化为饱和蒸汽的受热面为()。

7. 自然循环锅炉内介质的流动的推动力是()。

8. 直流锅炉与汽包锅炉最大的差异是()。

9. 影响锅炉内受热面的热偏差的因素有()，()和()。

10. 电厂锅炉的启动与停运有()和()两种类型。

三.计算题(10x2=20分)

1. 对某煤种进行元素分析得到：Mar=4.0%，Aar=8.33%，Cdaf=83.21%，Hdaf=5.87%，Odaf=5.22%，Ndaf=1.90%，现将各元素分析的干燥无灰基成分换算成收到基成分。

2. 链条炉排锅炉用阳泉无烟煤作为燃料，其收到基元素分析的成分为Mar=8.0%，Aar=19.02%，Car=65.65%，Har=2.64%，Oar=3.19%，Nar=0.99%，Sar=0.51%，该锅炉炉膛出口处的过量空气系数为1.45，试计算：

1). 此煤完全燃烧时的理论空气量V0;

2). 理论烟气容积Vy0;

四.问答题(10x4=40分)

1. 简述型号BG-670-13.7-540/540-M8 各数字所表示的锅炉参数?

2. 叙述锅炉的各项热损失以及引起这些损失的原因?

3. 什么是锅炉的一次风，以及风速，风量和风温对锅炉燃烧过程的影响?

4. 综合叙述锅炉内有哪些受热面?并且叙述其中一种受热面在锅炉运行中存在哪些问题以及解决这些问题的措施?

答案

一. 选择题

1.A;2.ABCD;3.ABCD;4.B;5.ABC;6. ABCD;7. ABCD;8. ABCD;

9. ABD;10. ABCD;

二.填空题

1.锅炉，汽轮机，发电机;

2.元素分析，工业分析;

3.正平衡法，反平衡法;

4.直吹式制粉系统，中间储仓式制粉系统;

5.动力燃烧区，扩散燃烧区，过渡燃烧区;

6. 蒸发受热面;

7. 汽水密度差;

8. 没有汽包;

9. 热负荷不均系数，结构不均系数，流量不均系数;

10. 锅炉单独启停，锅炉汽轮机联合启停;

三.计算题

1. 解：换算系数为a=(100- Mar- Aar)/100;

Car= Cdaf *a，同理求Har，Oar，Nar。

2. 见数P38页例题2-1。

四.问答题

1. 答：表示北京锅炉厂制造，锅炉容量为670t/h，其过热汽压力为13.7MPa，过热汽和再热汽的出口温度为540，设计燃料为煤，设计序号为8.

2. 答：锅炉的热损失包括以下几项：

a. 机械不完全燃烧热损失，是由于灰中含有未燃尽的碳造成的热损失，包括锅炉的飞灰量，灰渣量，以及飞灰和炉渣中可燃物;

b. 化学不完全燃烧热损失，是由于烟气中含有可燃气体造成的热损失，这些气体是一氧化碳，还有微量的氢气和甲烷;

c. 排烟热损失，是由于排烟温度高于外界空气温度所造成的热损失;

d. 散热损失，是由于在锅炉运行中，汽包，联箱，汽水管道，炉墙等的温度高于外界空气的温度，这样就会通过自然对流和辐射向周围散热;

e. 灰渣物理热损失，是由于锅炉炉渣排出炉外时带出了热量。

3. 答：一次风为输送煤粉的气流，也称为煤粉气流;一次风温可减少着火热，从而加快着火;一次风量越大，着火热增加的越多，将使着火推迟，但一次风量太小，着火阶段不读挥发分和细粉燃烧得不到足够的氧，将限制燃烧过程的发挥，另外，一次风量还必须满足输粉的要求，否则会造成煤粉堵塞;一次风速对着火也有一定的影响，风速过高，将降低煤粉气流的加快速度，使着火距离加长，但风速过低，会引起燃烧器喷口被烧坏以及煤粉管道堵塞等故障。

4. 答：锅炉受热面包括蒸发受热面，过热器，再热汽，省煤器，空气预热器。 蒸发受热面，其主要是水冷壁，固态排渣煤粉炉主要存在结渣和水冷壁高温腐蚀问题，而液态排渣炉存在炉底析铁和高温腐蚀问题;

防止结渣主要从避免炉温过高和防止灰熔点降低两方面着手，主要有防止措施有防止受热面附近温度过高，避免锅炉超负荷运行，堵塞炉底漏风，一，二次风率和风速的合理设计和匹配，给粉机和歌燃烧器风，粉量的均匀供给，保持合适的炉内空气动力特性，避免炉内过量空气系数太低，做好燃料管理工作，加强运行监视和及时吹灰除渣，做好设备检修工作。

防止析铁的主要措施有：防止煤粉落入渣池和尽快从熔渣池中排走熔渣，减少熔渣在炉内的停留时间。

减轻水冷壁高温腐蚀的措施：改进燃烧，避免出现管壁局部温度过高，保持

管壁附近为氧化性气氛，采用耐腐蚀材料。

第四篇：传感器原理

《传感器原理》期中课程设计题目

1. 电子秤是日常生活中常见的称重仪器，试用电阻应变式传感器自行设计一个满足如下要

求的电子秤：

1) 称重范围0～10公斤;

2) 能够输入商品单价;

3) 能够显示商品重量及价格;

4) 能够打印和存储;

5) 能够进行远程数据传输。

请给出选择的传感器的选型和常见的信号调理电路，给出系统硬件结构框图和软件结构框图，并说明框图中各部分的作用。

2. 霍尔元件常用于转速的测量，请用霍尔元件设计一个满足如下要求的直流电机的转速测

控系统：

1) 能够实现转速测量和显示;

2) 能够实现直流电机转速增加和降低;

3) 能够记录直流电机的转速变化过程。

请给出体现霍尔元件工作的原理示意图，给出直流电机的转速测控系统的硬件结构框图和软件结构框图，并说明框图中各部分的作用。

3. 在现代校园中，学生开水问题被自动热水器解决，它能够控制温度并完成水的自动注入。

试根据如下要求，选择适当的传感器设计一个自动热水器，给出系统硬件结构框图，并说明框图中各部分的作用：

1) 能够显示和控制温度;

2) 当水位高度不足低限时，自动注入，水位高度到高限时，停止注入。

4. 当代道路照明能够达到根据环境的光线情况来控制照明，试设计一个能完成此功能的路

灯控制系统，说明选择的传感器的类型及传感器的工作原理，说明路灯控制系统的工作原理，给出系统的硬件结构框图，并说明框图中各部分的作用。

5. 工程应用中常见加速度的测量问题，多种传感器可以用于加速度的测量，试选择适当的

传感器设计一个加速度测量系统，说明选择传感器的类型及工作原理，简述该加速度测量系统的工作原理，给出系统的硬件结构框图和软件框图，并说明框图中各部分的作用。

第五篇：压力传感器原理

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应;当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低)，所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。

在现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。

压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。

压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广。

除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。文章由一体化孔板流量计整理http://