增加，使LM3914输入端(5)即M点电压升高，LED点亮的个数增加。这种简单方法可实现气体定性或半定量测量。 (4)调节电路中电位器Rp有什么作用?

在LM3914驱动器内部有10个相同的电压比较器，比较器同相端经分压电阻获得从小到大的阶梯参考电压，该电压从0.125V～1.25V均匀分压至10个比较器输入端，相邻两比较器输入参考电压差为0.125V，当输入电压

(最高位比较器比较电压)时，LED显示器全部被点亮，当输入电压(最低位比较器比较电压)时，LED全部熄灭，调节电路中电位器Rp是用于调节UIN到合适的电位。

3、设计利用涡流位移传感器测量转速的装置，并说明其工作原理．

答： 画图如下

装置如答上图所示

1-电涡流位移传感器 2-带齿圆盘

在被测物上设定有等矩标记(如凸齿)，当被测物转动时，传感器线圈阻抗变化，产生 脉冲信号，测得单位时间内的脉冲个数即可求得转速和角速度。

其中n-被测转速，f-传感器输出周期信号的频率，z-齿轮齿数

4、某一转速测量装置由一个霍尔传感器和一个带齿圆盘组成，其输出信号经放大器放大后由记录仪记录，记录纸记录的信号如图所示。

(1)当带齿圆盘的齿数为Z=12，求被测转速为每分钟多少转? (2)带齿圆盘的材料采用铜材是否可行?为什么?

答：(1)由图可知，两时标线之间的脉冲数为15个，

(2分)

带齿圆盘的齿数Z=12，设带齿圆盘的轴的转速为n，

(2分)

(1分)

(2)不可以用铜材做带齿圆盘。 (1分) 因铜为非导磁性金属。 (2分)

四、 简述题

1、传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态特性参数中线性度描述了传感器的什么特征?传递函数的定义是什么? （5分）

答：传感器的性能参数反映了传感器的输入信号与输出信号之间的关系。 静态特性参数中线性度γL是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数。 传感器的传递函数在数学上的定义是：初始条件为零(t≤0，y=0)，输出拉氏变换与输入拉氏变换之比，故输出的拉氏变换等于输入拉氏变换乘以传递函数，表示为

2．叙述反射式光纤位移传感器的工作原理，画出传感器的输出特性(位移-相对输出)曲线示意图，并在X、Y坐标上标出近似的实验参数值。说明利用反射式光纤位移传感器输出特性的前坡、后坡和光峰值可分别进行哪些物理量的检测。

答：反射式光纤位移传感器工作原理如图9—43a所示，光源经一束多股光纤将光信号传送至末端部，并照射到被测物体上。另一束光纤接收反射的光信号，并通过光纤传送到光敏元件上。 被测物体与光纤之间距离变化时，反射到接收光纤上的光通量发生变化。再通过光敏器件检测出光强的变化，从而实现位移测量。其工作原理及输出特性如图。

利用反射式光纤位移传感器输出特性的前坡、后坡和光峰值可分别进行下列检测。 前坡区输出信号的强度增加快，这一区域位移输出曲线有较好的线性

关系，可进行小位移测量(微米级)；后坡区信号随探头和被测体之间的距离增加而减弱，该区域可用于距离较远，而灵敏度、线性度要求不高的较大位移测量(毫米级)；光峰区信号有最大值，值的大小决定被测表面的状态，光峰区域可用于表面状态测量，如工件的光洁度或光滑度。

3．CCD器件的中文全称如何描述(英文含义)?CCD器件在结构上分为哪两个部分?这两个部分在器件工作时分别起到什么作用?

答：CCD ( Charge- Coupled Devices)电荷耦合器件又称图像传感器。 CCD图像传感器主要由光电转换（MOS光敏元阵列）和电荷读出（读出移位寄存器）两部分组成，光电转换的功能是把入射光转变成电荷，按像素组成电荷包存贮在光敏元件之中，电荷的电量反映该像素元的光线的强弱，电荷是通过一段时间(一场)积累起来的。产生与照在它们上面的光强成正比的光生电荷图像电荷读出是把各个电容器里的电荷依次传送到它处，再组成行和帧并经过“显影”，就实现了图像的传递。

4．热电偶测温为什么要进行参考端温度补偿?有哪几种端温度补偿方法? 答 (1)因为热电偶的输出电动势仅反映出两个结点的温度差，为了使输出电

动势能正确反映被测温度的真实值，要求参考端恒为0℃，而实际热电偶使用的环境不能保证这点，所以要进行补偿。

(2)补偿方法：0℃恒温法、计算修正法、仪表机械零点调整法、电位补偿法、电桥补偿法， 冷端延长线

5．根据图示光电开关的结构的应用图，画出其工作原理电路图

答；基本电路图如下:

1．灵敏度是指传感器在稳态下的输出变化对输入变化的比值,表达式为： 线性传感器

=y/x=k； 非线性传感器

。

2. 传感器在机器人系统中可以起到感官作用，如类似于人的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉。

3．传感器最小检测量越小，则表示传感器灵敏度 越高。

4．交通警察进行酒后驾车检测时，一般通过检测＿酒精＿含量，检测系统通常采用＿气敏传感器。

5．金属应变片工作原理是利用 电阻应变 效应；半导体应变片工作原理是利用 压阻 效应。二者灵敏度系数主要区别是：金属应变片的电阻变化主要由 材料的应变 引起的，半导体应变片的电阻变化主要由 材料的电阻率变化 引起的。 6．块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称 电涡流式 传感器。当被测 金属导体 材料的物体靠近它时，利用线圈的 电流 变化进行非电量检测。

7．磁敏电阻利用 磁阻 效应；磁敏二极管是利用 半导体 在磁场中运动时受到作用的原理制成。

8．超声波的发射与接收换能器则是利用压电效应，其中超声波发射换能器是将 高频电振动 能转换为 机械振动 能，它是利用压电元件的 逆 压电效应。 9.核辐射传感器是利用放射性同位素的原子核在没有外力作用下，自动的发生衰变过程中释放出 α 、 β 、 γ 三种射线，核辐射传感器是通过核辐射与