东南大学考试卷（A卷）Array课程名称传感器技术考试学期05-06-2 得分
适用专业测控技术、应用物理考试形式闭考试时间长度120分钟
一、填空题（15题，每题2分，共30分）
1、传感器的输入输出特性指标可分为____________和动态指标两大类，
线性度和灵敏度是传感器的____________指标，而频率响应特性是传
感器的指标。

2、导电丝材的截面尺寸发生变化后其电阻会发生变化，用这一原理可制
成的传感器称为__________式传感器，利用有料具有磁致伸缩效应
可制成的___________传感器也可用以测量力，而压电式传感器则利用
了一些具有离子型晶体电介质的____________效应，它敏感的最基本
的物理量也是力。

3、热电式传感器中，能将温度变化转换为____________变化的一类称为
热电阻，而能将温度变化转换为电势的称为___________，其中
___________式传感器在应用时需要做温度补偿(冷端补偿)。

4、旋转式编码器用以测量转轴的角位移，其中_____________在任意位
置都有固定的数字编码与位置对应，线数为360线的增量式编码器分
辨力为______________（角）度。

5、光电效应分为和两大类。

6、光纤的核心是由折射率和折射率构成
的双层同心圆柱结构。

二、简答题：（30分）
1、简要说明电容式传感器的原理。

2、简要说明光栅尺的原理。

3、画图说明压电常数矩阵的意义。

4、用图简要说明法拉弟磁光效应原理。

5、什么是外光电效应？什么是内光电效应？
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三、 综合题（50分）
1、图为用电阻应变式传感器测量金属材料的弯曲变形的原理图，简支梁在力F 的作用下发性弯曲，在梁的上下表面各贴一片应变片，试说明这个测量系统的其原理。

要求：1．画出测试电路的原理图，并给出计算公式（10分）
2．图中用两个应变片有什么好处？ （10分）
2、在图示的机械系统中，电机输出转速经减速器减速后驱动丝杆——螺母构成一个直线运动机构，已知电机转速为3000转/分，减速器减速比为100，丝杆的导程为12mm ，今欲测量螺母的位移，并要求测量精度为1mm ，暂时不考虑机械系统传动误差，请选择传感器并设计测量方案。

（15分）
3、根据光折射和反射的斯涅尔(Snell)定律，证明光线由折射率为n 0的外界介质(空气n 0=1)射入纤芯时实现全反射的临界角(始端最大入射角)为：
2
221001sin n n n c -=θ 并说明上式的物理意义。

（15分）
θ2
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