现代传感技术试卷B参考答案

襄樊学院2008-2009学年度上学期《现代传感技术》试题

B卷参考答案及评分标准

一、 选择题：（从下列各题的备选答案中选出一个或几个正确答案，并将其代号写在题干后面的括号内。答案选错或未选全者，该题不得分。每空2分，共12分） 1、（AB） 2、（A） 3、（B） 二、 填空题：（每空2分，共14分）

1、敏感元件、转换元件。 2、串联 并联 3、内光电 光生伏特 4、金属

三、 判断题（下列命题你认为正确的在题后括号内打“√”；错误的打“×”并改正；每小题2分，共20分）（注：正确的题目括号内打“√”得2分，打“×”得0分；错误的题目括号内打“×”得1分，改正正确再得1分，错误的题目括号内打“√”得0分；） 1、（×）越小→越大 2、（√） 3、（×）压阻效应→形变效应 4、（√） 5、（×）越低→越高 6、（√） 7、（×）随机误差→系统误差

8、（√）

9、（√）

10、（√）

4、（AC） 5、（D） 6、（A）

四、简答题：（回答要点，并简明扼要作解释，每小题6分，共24分）

1、答：当霍尔元件通以控制电流而不加外磁场时，它的霍尔输出端之间仍有空载电势存在，该电势就称为不等位电势。（3分） 产生不等位电势的主要原因有：

（1） 霍尔电极安装位置不正确；（1分）

（2） 半导体材料的不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀；（1分）

（3） 因控制电极接触不良造成控制电流不均匀分布等，这主要是由工艺所决定的。（1分） 2、答：光导纤维工作的基础是光的全内反射，当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时，就会在光纤的接口上产生全内反射，并在光纤内部以后的角度反复逐次反射，直至传递到另一端面。（3分） 优点：

（1） 具有优良的传旋光性能，传导损耗小 （1分）

（2） 频带宽，可进行超高速测量，灵敏度和线性度好 （1分）

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（3） 能在恶劣的环境下工作，能进行远距离信号的传送 （1分） 3、答：应变片产生温度误差的原因如下：

（1） 当环境温度变化时，由于敏感材料的电阻温度系数的存在，引起电阻的相对变化；（2

分）

（2） 当环境温度变化时，由于敏感材料和试件材料的膨胀系数不同。应变片产生附加的拉

长（或压缩），引起电阻的相对变化；（2分）

补偿温度误差的方法有两种：

（1） 自补偿法（包括单丝自补偿法和组合式自补偿法）；（1分） （2） 线路补偿法；（1分）

4、答：（1）压磁效应：某些铁磁物质在外界机械力的作用下，其内部产生机械应力，从而引起磁导率的改变的现象。只有在一定条件下压磁效应才有单位特性，但不是线性关系。（3分） （2）应变效应：导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。在电阻丝拉伸比例极限内，电阻的相对变化与应变成正比。（3分）

五、计算题：（要求写出主要计算步骤及结果。每小题10分，共30分） 1、答：三个仪表测量产生的误差如下：

仪表A的相对误差为：g1/G1×100%=（±0.01mm/100mm）×100%=±0.01% （2.5分） 仪表B的相对误差为：g2/G2×100%=（±0.02mm/150mm）×100%=±0.0133% （2.5分） 仪表C的相对误差为：g3/G3×100%=（±0.03mm/600mm）×100%=±0.005% （2.5分） 由此可见，仪表C测量产生的误差最小（2.5分）。

2LLLCCCC2、答：C1=0-=0/(1+)=0[1-+L0L0L0L-L+ „] （1分） 03LLLCC2=C0+C=C0/(1-)=0[1++L0L0L0L+L+ „] （1分） 023LL（1）ΔU1=K1（C2C1）=K1（C2C1）=K1C0[2+2LL00+ „] （1分） 3

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因为

LL0<<1

所以ΔU1=K1（C2C1）=K1（C2C1）=2K1C0C0L0LL0

灵敏度ΔU1/ΔL=2K1 （2分）

（2）ΔU2=K2（C2C1）/（C2C1） （1分）

LL0=K2C0[2

L+2L0L+ „]/C0[2+2L+ „] 032=K2LL0

灵敏度ΔU2/ΔL=K21L0 （2分）

（3）从（1）的推导中可以看出ΔU1还包含

LL0的高次项，而ΔU2不包含

LL0的高次项，即

ΔU2与输入ΔL之间有线性关系，所以差与和之比值输出形式不存在非线性误差。（2分） 3、答：热电偶的电势E（t，20C）=1.412mV，其中t为被测介质的实际温度。 由分度表查得E（20C，0C）=0.113mV，则 （2分） E（t，0C）= E（t，20C）+ E（20C，0C）（2分） =0.606mV+0.113mV=0.719mV （2分）

由分度表查得E（t，0C）=0.719mV对应的温度为110C，（2分） 所以被测介质的实际温度为110C。（2分）



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