从石英晶体上沿机械轴（y）方向切下一块晶体片，当在电轴（x轴）方向受到力作用时，在与电轴（x轴）垂直的平面上将产生电荷qx；

若在同一晶体片上，当在机械轴（y轴）方向受到力作用时，则仍在与电轴（x轴）垂直的平面上将产生电荷qy 电荷qx 和 qy 的符号由受力是拉力还是压力决定的。qx 的大小与晶体片形状尺寸无关，而qy与晶体片的几何尺寸有关。即沿X方向(电轴)的力作用产生电荷的压电效应称”纵向压电效应”；沿Y方向的(机械轴)的力作用产生电荷的压电效应称”横向压电效应”；沿Z方向的(光轴)的力作用时不产生压电效应。

3.20某压电式传感器的灵敏度为8*10-4pc/Pa，假设输入压力为3*10+5（#5次方）Pa时输出电压为1v，试确定传感器总电容量。

解：根据q=d*F=U*C； S=q/F=8*10-4pc/Pa； 所以U*C=S*F*10-12（#次方） 所以1*C= S*F*10-12（#次方） 所以 C=8*10-4*3*10+5*10-12=2.4*10-10F 答：总电容量为2.4*10-10F。 3.28什么是霍尔元件的温度特性？如何进行补偿？答：（1）霍尔元件工作温度发生变化时，它的一些技术参数都要随着发生变化，从而使霍尔元件产生温差电压。（2）a、恒流源补偿；b、利用输出回路的负载进行补偿；c、不等位电压补偿。

3.33将一灵敏度为0.08mv/*C的热电偶和电压表相连接，电压表接线端是50*C，若电位计读数是60mv，热电偶的热端温度是多少？解：已知Eab（T,To）= Eab（T）- Eab（To）=60mv，S=0.08mv/*C；所以&T= Eab（T,To）/S=60/0.08=750*C，所以T=To+&T=50+750=800*C。

3.37某光电开关电路如下图,请分析其工作原理，并说明其各元件的作用，该电路在无 是处于吸合还是释放状态？K光照的情况下继电器．

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3.39什么是超声波？超声波通过两种介质界面时，会发生什么现象？答：（1）把振动频率在20K HZ以上的机械波称为超声波。（2）由于两种介质中的传播速度不同导致界面上将产生反射，折射和波形转换等现象。

3.52什么是智能传感器？传感器的智能化主要包括什么内容？答：（1）智能传感器是基于人工智能、信息处理技术实现的具有分析、判断、量程自动转换、漂移、非线性和频率响应等自动补偿，对环境影响量自适应，自学习以及超限报警、故障诊断等功能的传感器。（2）有：自补偿、自诊断、自学习、数据自处理、存储记忆双向通信、数字输出等功能。

3.38请用激光传感器设计一台激光测量汽车速度的装置（画出示意图），并论述其测速的基本工作原理。解：

3.40用超声波探头测工件时，往往要在工件与探头接触的表面加层耦合剂，这是为什么？答：主要是为了是超声波更好地穿透到工件内，减少反射量，达到更好的测量效果。

3.44请用红外线传感器设计一台红外防盗装置（画出它的示意图），并说明其工作原理。解：

四、4.1在力的测量方法中可以归纳出哪几种测量力的原理？答：a、力的静力效应：弹性物体受力作用后产生相应变形的物理现象。b、力的动力效应：具有一定质量的物体受到力的作用是，动量发生变化，从而产生相应的加速度现象。

4.2力矩测量一般可以分为哪几种方法？请简述其测量原理。答：a、平衡力法：利用平衡转矩Mo去平衡被测转矩M，从而求得M的方法；b、传递法：根据弹性元件在传递转矩时所产生物理参数的变化来测量转矩的方法，它利用弹性体把转矩转换为角位移，再由角位移转换成电信号输出。C能量转换法：按能量守恒定律来测量力矩的一种方法。

4.3简述相位差式转矩测量仪的工作原理及其特点。答：相位差式转矩测量仪是根据磁电转换和相位差原理制成的；将力矩转换成有一定相位差的电信号；测量测量精度高，范围大。 4.4用压敏元件和电荷放大器组成的压力测量系统能否用于静态测量？对被测力信号的变化速度有何限制？这种限制由哪些因素组成？答：压电敏元件不能用于静态测量，适用范围：2--270Hz ； 在电阻应变式测力仪中，其负荷传感器的截面为圆形柱式体。测力仪的电压灵敏度4.5．

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为1mv/v，所加负荷值为50KN。应变片的灵敏系数为2，全桥的桥臂系数为2.5，所用弹性体的材料屈服极限为785MPa，弹性模量为2*10+5 MPa.在最大负荷为1.44倍的施加负荷时它的超载系数为22.5%，试求该测力仪负荷传感器的弹性体截面直径。

解：&R/R=k*εx，εx=F/（A*E）；所以&Rx/Rx= kεx=k*F/（л*r2（#平方）E）=22.5% ；所以2*1.44*50*10+3/（л*r2（#平方）*2*10+5（次方）*10+6（次方））=22.5%；所以得r=0.001m；所以d=2*r=0.002m。

4.8什么是物位？为什么要进行物位的测量？物位测量的特点是什么？答：（1）物位是指各种容器设备中液体介质液面的高低、两种不相溶的液体介质的分界面的高低和固体粉末状物料的堆积高度等得总称，包括液位，料位和界位。（2）目的：主要是按生产工艺要求监视，控制被测物位的变化。（3）特点：要求物位测量装置或系统应具有对物位进行测量、几录、报警或发出控制信号等功能。

4.21在车间的某一特定位置，三台机器所产生的声压级分别为90dB，93dB和95dB。如果三台机器同时工作，问总的声压级是多少？解：因为Lp1=90dB，Lp2=93dB，Lp3=95dB.（Ptol）2（平方）=（P1）2+（P2）2+（P3）2，L=10*lg（（Ptol）2/（Po）2） ；所以Lptol=10lg(（P1）2+（P2）2+（P3）2/Po2)=98dB. ：

4.27分析容积式流量计的误差及造成误差的原因。为了减小误差，测量时应注意什么？答：容积式流量计在保证机加工准确度和装配符合有关技术要求的前提下，其固有误差的产生原因主要有两个因素，一是测量元件（活塞）和壳体内腔形成的计量室存在缝隙，导致流体从缝隙处漏过未加计量（滑流量）而产生的测量误差，其二是测量元件转速-流量信号传递输出失真，引起的测量误差。

4.30涡街流量计是根据什么原理做成的？涡街产生频率是如何测量的？答：涡街流量计是应用

流体振荡原理来测量流量的，流体在管道中经过涡街流量变送器时，在三角柱的旋涡发生体后上下交替产生正比于流速的两列旋涡，旋涡的释放频率与流过旋涡发生体的流体平均速度及旋涡发生体特征宽度有关，可用下式表示：f＝Stv／d式中：f为旋涡的释放频率，Hz；v为流过旋涡发生体的流体平均速度，m/s；d为旋涡发生体特征宽度，m；St为斯特罗哈数，无量纲，它的数值范围为0.14－0.27。St是雷诺数的函数，St=f（l/Re）。当雷诺数Re在102~105范围内，St值约为0.2，因此，在测量中，要尽量满足流体的雷诺数在102~105，旋涡频率f＝0.2v/d。由此可知，通过测量旋涡频率就可以计算出流过旋涡发生体的流体平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A为流体流过旋涡发生体的截面积。

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五、5.1什么是微弱信号？微弱信号检测的基本方法是什么？答：微弱信号是淹没在噪声中的信号，主要指声信号、光信号或电信号等消息强度低，既小又弱，不易被接收、感觉到或设备接收。

5.2什么是噪声？噪声有哪两大类？各有什么特点？

5.3已知某信号中有用信号的频带为0-fs，而干扰信号的频率为fi，且fs>fi；怎样减弱干扰的影响？请提出一种技术方案，并加以简要分析说明。

六、6.1按产生干扰的物理原因，通常可将干扰分成哪几类？分别采取什么抑制措施？答：（1）信号通道干扰、电源干扰、数字电路引起的干扰；（2）抑制措施：接地、屏蔽、去耦以及软件抗干扰等。

6.2干扰信号进入被干扰对象的主要通道有哪些？答：静电耦合，电磁耦合，共组抗耦合，辐射电磁干扰和漏电流耦合。

6.3什么是电磁兼容性？电磁干扰窜入系统的耦合方式主要有哪几种？试举例说明。答：（1）电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。（2）传导耦合：电阻性耦合、电容性耦合、电感性耦合；辐射耦合：导线对导线，天线对天线，场对导线。

6.4形成干扰的三要素是什么？研究他们的目的是什么？答：（1）形成干扰的三要素是指干扰源、耦合途径、敏感设备。（2）研究目的：有针对性地解决系统干扰问题。

6.5在电子技术中的接地感念是什么？一般有哪几种地线，什么情况下可以多点接地，什么情况下应采用一点接地？答：其中的“地”是指输入信号与输出信号的公共零电位，它本身可能与大地相隔离。（2）一般有：保护接地、工作接地两种；（3）频率在1MHz以下用一点接地，而高于10MHz时采用多点接地。在1-10MHz时采用一点接地，其地线长度不超过波长的1/20，否则采用多点接地。

6.6什么是共模干扰，串模干扰和共模干扰抑制比？答：（1）共模干扰：指相对公共地电位为基准点，在系统的两个输入端上同时出现的干扰，即两个输入端和地之间存在地电压。（2）串模干扰：指由两条信号线本身作为回路时，由于外界干扰源或设备内部本身耦合产生干扰信号。（3）共模抑制比：输入端口短地线中点对地加电压和输入端口两端之间电压比。

6.8仪器内部电子元件造成的干扰能否通过采取屏蔽措施解决？如果不行，一般采用何种措施解决？答：

七、7.1简要叙述信号调理电路的功能。答：信号调理电路是测量系统的组成部分，它的输入是传感器的输出电信号，输出为适合传输、显示记录或者能更好地满足后续标准设备或装置要求的信号。信号调理电路通常具有放大、电平移动、阻抗匹配。滤波、调制、解调等功 能。．

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7.6在线性检波电路中，二极管的正向导通压降是否带来检波误差？答：

7.8简述滤波器的作用以及分类。答：（1）硬件滤波器在检测系统中的作用有两个方面：一方面是滤除噪声，另一面是分离各种不同的信号。（2）根据滤波器处理信号的频带，滤波器可分为低通滤波器，高通滤波器带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器等五种；根据处理信号的性质：模拟滤波器和数字滤波器两种；根据滤波器电路所采用的元件不同可分为有源滤波器和无源滤波器。

7.10采用4-20mA电流信号来传送传感器输出信号有什么优点？

7.11在模拟量自动检测系统常用的线性化处理方法有哪些？答：有解析计算法和图解法 两种。．