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中国计量学院2010年攻读硕士学位研究生入学试题考试科目名称:传感器技术考试科目代码:807考生姓名:考生编号:本试卷共九大题，共四页。考生须知:1、所有答案必须写在报考点提供的答题纸上，做在试卷或草稿纸上无效。2、答案必须写清题号，字迹要清楚，保持卷面清洁。3、试卷、草稿纸必须随答题纸一起交回。一、物理概念或名词解释（每题3分，共310=30分）1．传递函数2．对称电桥、差动电桥3．磁阻效应4．不等位电势5．感应同步器6．半导瓷7．热电效应8．功能型光纤、非功能型光纤9．莫尔条纹10．无线传感网络二、填空（每空0.5分，共0.540=20分）1．现代信息产业的三大支柱是、和，其中是的源头。传感器一般由、、和等三部分组成。按能量转换情况，可以分为和两大类。2．压电效应可分为和。单个压电元件的输出信号较弱，常把两片压电元件组合在一起。由于压电材料是有极性的，因此存在和两种接法。接法的电荷增加一倍，而保持不变；接法的电压增加一倍，而保持不变。3．磁电感应式传感器可以分为恒定磁通式和变磁通式两类，其中恒定磁通式又可分为和。变磁通式又可分为和。直接测量的量是速度或角速度。为了测量位移或加速度通常要接或的后续电路。4．莫尔条纹具有、和的特点。为了辨别位移方向，需要将两路相位差的信号送入辨向电路。5．电容式传感器的电容为传感器本身的电容和寄生电容之和，其中寄生电容包括、、。传感器设计等位环是为了减少的影响。6．热电动势由两种导体的和单一导体的所组成。热电动势的大小与两种导体材料的性质和有关，与材料的和无关。《传感器技术》试卷第1页共4页7．华裔科学家高锟因发明光纤获得今年的诺贝尔物理学奖。依据光纤原理工作的光纤传感器分为功能型和非功能型，其中功能型光纤根据光波特性参数的调制方式不同，又可分为、和。三、选择题（每题2分，共210=20分）1.传感器静态特性曲线采用直线拟合线性化的目的是为了（）。A.方便标定传感器B.提高分辨力C.提高灵敏度D.减少迟滞误差2.采用箔式应变片结构可以减少（）。A.温度误差B.横向效应C.动态误差D.零漂和蠕变3.计量光栅测量精度高的原因之一是利用了（）。A.光栅的衍射效应B.光栅的干涉效应C.误差平均效应D.精确的光栅常数4.差动电容传感器采用二极管双T电路转换时，其输出电压正比于（）。A.C1-C2B.（C1-C2）/（C1+C2）C.（C1+C2）/（C1-C2）D.ΔC1-ΔC25.用斩光器调制光信号是为了（）。A.提高光电转换效率B.扩展探测器的光谱响应范围C.消除背景杂散光D.消除探测器的热噪声6.差动变压器传感器在设计时考虑磁路的对称性是为了（）。A.减少寄生电容的影响B.减少零点残余电压C.增加传感器的阈值D.减少边缘效应的影响7.压电式传感器接电荷放大器可以（）。A.允许用较长的连接电缆B.把高阻抗输入变换成高阻抗输出C.提高压电元件的居里温度D.改善传感器的线性度8.挑担剪切式压电加速度传感器能有效地减少（）的影响。A.热电效应B.逆压电效应C.霍尔效应D.热释电效应9.位置敏感器件的缩写为（）。A.PMNB.PZTC.PSDD.PVDF10.热电阻传感器测量引线采用四线制是为了（）。A.减少绝缘电阻的影响B.消除引线电阻的影响C.消除接触电动势的影响D.减少寄生电动势的影响《传感器技术》试卷第2页共4页四、（15分）已知一测力传感器的电阻应变片的原始阻值R=120Ω，灵敏度系数k=2。若将它接入一对称电桥，电桥的电源电压Usr=10V。①要求电桥的非线性误差γL<0.5%，应变片的最大应变ε应小于多少？（10分）②并求最大应变时电桥的输出电压？（5分）五、（15分）①说明变间隙式电容传感器的灵敏度、线性度与测量量程之间的关系。（5分）②以变间隙式电容传感器为例，证明采用差动结构不仅可以改善线性度，而且也可将灵敏度提高一倍。（10分）六、（15分）①简要说明CCD的光电转换原理。（5分）②画出用CCD测量零件尺寸的原理框图，并以此说明测量原理。（8分）③上述测量原理中CCD传感器的分辨力主要由什么决定？（2分）七、（10分）①用一支K型热电偶测量炉子的温度，电位计读数是60mV，测量时冷端所处环境温度为50℃，问炉子的温度是多少？（热电偶的灵敏度为0.08mV/℃）（5分）②如果将此热电偶冷端...