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804华南理工大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：传感器与检测技术适用专业：机械工程；.仪器仪表工程（专硕）共4页一. 单项选择题（本大题共7题，每小题2分，共14分）1. 下列哪项不是非接触式测温的优点？【】A.测温范围大B.响应速度快C.抗外界干扰能力强 D.可实现远距离测温2. 传感器在正、反行程中输出-输入关系不-致的现象称为【】A.不重复 B.漂移C.非线性 D.迟滞3. 以下可以实现对振动物体偏振非接触测量的传感器是【】A.压电传感器 B.涡流传感器 C.差动变压器式传感器D.电阻应变式传感器4. 集成化是传感器发展的方向之一，下列属于集成化的传感器是【】A.CCD B.光栅传感器 C.差动变压器D.电阻应变片5. 增大变极距电容传感器的初始极板间距，将引起传感器的A.灵敏度减小B.灵敏度增加C.非线性误差增大 D.动态响应性能变好6. 下列均为传感器动态特性描述的指标是【】A.线性度、阻尼比B.时间常数、固有频率C.迟滞、漂移D.分辨率、上升时间7下列按传感器工作原理命名的是【）A.加速度传感B.能量转换型传感器C.电阻式传感器D.物性型传感器二. 填空题（本大题共5题，每空2分，共12分）1 .将石英晶体不产生压电效应的轴向称为0卜金属丝在外力作用下发生机械形变，其电阻值将发生变化，这种现象称为第1页3 .基于光生伏特效应的光电器件有； 、等。4 .传感器在使用一定时间后应该用精度等级至少高一级的标准器具对其进行5.光敏电阻的光谱特性反映了光敏电阻的灵敏度与 的关系。三. 简答题（本大题共5小题，每小题10分，共50分）1. 什么是有源传感器？什么是无源传感器？请各举一例。2. 传感器实现动态测试不失真的条件是什么？二阶传感器是否（或在什么条件下）基本 满足此条件？3. 为什么用热电偶测温时要对其冷端进行温度补偿？哪种补偿方法最适合用于变化 的冷端温度补偿？4. 什么是差动变压器的零点残余电压？如何少或消除？5. 计量光栅是如何实现位移测量的？四. 计算题（本大题共3小题,第1小题10分，第2、3小题各12分，共34分）1. 某一阶传感器的时间常数为T = 510一七，测量输入量为正弦信号，如果要求限制 振幅误差在5%以内，则被测正弦信号的频率不应该超过多少？相角差是多少？ （10 分）2. 如图所示梳状平行极板电容器，极板纵向宽度a = 4cm ,横向长度b = 6cm ,相邻 极板间距离爲=mm ,若用此传感器测量位移x ,试推岀该电容传感器的总电容量 表达式、灵敏度表达式（K = dC/dx）,并计算灵敏度大小。（极板间介质为空气， 句=8.85x10*尸八）（12 分）固定平移3.如图所示的变气隙型自感传感器，衔铁截面积S = 4x4m/?2，气隙初始长度 S = 0.5m?，衔铁最大位移A5 = 0.05/7777?，激励线圈匝数W=3000匝。求（1）线 圈的初始电感值；（2）工作时电感的最大变化量姊/狄（设关系成直空气 的磁导率阡=4/rxlO）。（ 12分）五. 综合设计应用题（本大题共2题，第1小题15分,第2小题25分，共40分）1.如图，现欲监测金属带材在轧制过程中厚度变化，请设计合理可行的检测方案，阐 明方案的测量原理，画出测量系统基本构成框图，分析测量主要误差以及消除或减少 误差的措施。（15分）2. 如图所示电子汽车衡系统，用4个相同的电阻应变式荷重传感器实现称重，要求单 个传感器的最大称重为10吨。若选用弹性元件材料为40Cr7VMTo ,材料的强度极限 b =1100Aff, ,弹性模量E=2QGPa ,泊松系数日=0.29。（ 1）请选择合适的弹性元件结构类型，并简单说明你的理由；（2）若要求测量时弹性元件的最大应变不超 a 1000/m/,请设计满足使用要求的弹性元件尺寸；（3）现提供若干相同特性的应变片，各应变片的灵敏系数K = 2,标称电阻值为120Q ,请画出应变片在弹性元 件上的贴片情况以及接入电桥的形式，并写出相应的电桥输出表达式（可认为应变片 电阻变化&7? ）。（25分）
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