2017年江蘇大學807傳感器技術考研大綱

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目錄
I 考查目標.......................................................................................1
II 考試形式和試卷結構..................................................................2
III 考查內容....................................................................................2
IV. 題型示例....................................................................................3
全國碩士研究生入學統一考試
傳感器技術考試大綱
I 考查目標
目的是科學、公平、有效地測試考生是否具備攻讀儀器科學與技術學科碩士所必須的基
本素質、一般能力和培養潛能，以利于選拔具有發展潛力的優秀人才入學，為國家的經濟建
設培養具有良好職業道德、法制觀念和國際視野、具有較強分析與解決實際問題能力，并具
有一定創新意識和創新能力的高層次、復合型專業人才?？荚囈笫菧y試考生掌握測試技術
與儀器專業有關的基本理論和基本設計方法。
具體來說。要求考生：
1．掌握常用傳感器基本原理。
2．掌握傳感器的一般應用。
3．掌握傳感器特性指標及其選用基本原則。
II 考試形式和試卷結構
一、試卷滿分及考試時間
試卷滿分為 150 分，考試時間 180 分鐘。
二、答題方式
答題方式為閉卷、筆試。允許使用計算器（僅僅具備四則運算和開方運算功能的計算器），
但不得使用帶有公式和文本存儲功能的計算器。
三、試卷內容與題型結構
填空題（每空 1 分，共 30 分）
選擇題（每小題 1 分，共 15 分）
名詞解釋（每小題 2.5 分，共 15 分）
簡答題（每小題 6 分，共 30 分）
計算題（每小題 10 分，共 60 分）
四、主要參考書目
《傳感器技術》，賈伯年、俞樸、宋愛國編（第 3 版），南京：東南大學出版
社，2007；
《傳感檢測技術例題習題及試題集》，何金田張全法主編，哈爾濱：哈爾濱工業大學出版
社，2008.
III 考查內容
1．傳感器基本概念
2．傳感器的技術基礎
（1）傳感器的特性指標
（2）改善傳感器性能的技術途徑
（3）傳感器的選用原則
3．電阻式傳感器
（1）電阻應變計的原理、測量電路及應用
（2）壓阻式傳感器的基本原理及其應用
4．變磁阻式傳感器
（1）傳感器線圈的電氣參數分析
（2）自感式、互感式傳感器的原理、測量電路及應用
（3）渦流傳感器的原理、測量電路及應用
5．電容式傳感器
（1）電容式傳感器的工作原理、結構及特性
（2）電容式傳感器應用中存在的問題及其改進措施
（3）電容式傳感器的測量電路
（4）電容式傳感器的的應用
6．磁電式傳感器
（1）磁電式傳感器的基本原理及結構型式
（2）磁電式傳感器特性
（3）霍爾傳感器
（4）其它磁敏傳感器特點及應用
7．壓電式傳感器
（1）壓電式傳感器的工作原理及特性
（2）壓電式傳感器的等效電路及測量電路
（3）壓電式傳感器的應用及影響工作性能的參數
8．熱電式傳感器的分類、原理及應用
9．光電式傳感器
（1）常用的光電器件
（2）常用的光電式傳感器及其應用
10．光纖傳感器
（1）光纖傳感器的原理及分類
（2）光調制與解調技術
（3）光纖傳感器的應用
11．常用數字式傳感器的分類、原理及應用
IV. 題型示例
一、填空題（每空 1 分，共 30 分）
1. 當壓電式加速度計固定在試件上而承受振動時，質量塊產生一可變力作用在壓電晶片
上，由于________效應，在壓電晶片兩表面上就有________產生。
2. 熱電偶的熱電勢包括兩種不同導體接觸時的________和同一導體兩端處于不同溫度時
的________。
3. 在光線作用下電子逸出物體表面向外發射稱外光電效應；入射光強改變物質導電率的現
象稱________；半導體材料吸收光能后在 PN 結上產生電動式的效應稱________。
4. 傳感器常采用差動式結構，差動結構可改善傳感器的________、________和________
性能指標。
5. 壓電式傳感器常用電荷放大器作為前置放大器，該電荷放大器的作用是___________
和__________。
6. 長度計量光柵是利用________________來進行位移量的測量的，它主要用于________
和_______________的測量，常采用_____________技術來提高分辨力。
7. 測溫的熱敏電阻構成的電橋電路為消除導線電阻引起測量誤差，常采用___________制
或_____________制來消除其影響。
二、選擇題（每小題 1 分，共 10 分）
1．光柵中采用 sin 和 cos 兩套光電元件是為了( )。
A．提高信號幅度 B．辨向 C．抗干擾 D．作三角函數運算
2．使用壓電陶瓷制作的力或壓力傳感器可測量( )。
A. 人的體重 B. 車刀的壓緊力
C. 車刀在切削時感受到的切削力的變化量 D. 自來水管中的水的壓力
3．電渦流接近開關可以利用電渦流原理檢測出( )的靠近程度。
A. 人體 B. 水 C. 黑色金屬零件 D. 塑料零件
4．將超聲波（機械振動波）轉換成電信號是利用壓電材料的( )；蜂鳴器中發出“嘀??
嘀??”聲的壓電片發聲原理是利用壓電材料的( )。
A. 應變效應 B. 電渦流效應 C.壓電效應 D. 逆壓電效應
5．應變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補償功能，應選擇( )測量轉換電路。
A. 單臂半橋 B. 雙臂半橋 C. 四臂全橋 D. 獨臂
三、名詞解釋（注：凡涉及效應的名詞，請舉一例說明利用該效應制作的傳感器
及其可檢測的物理量）（每小題 5 分，共 30 分）
1. 渦流效應
2. 霍爾效應
3. 壓電效應
四、簡答題（每小題 6 分，共 30 分）
1. 請簡述傳感器的線性度指標的確定方法。
2. 簡述霍爾傳感器測量小位移的原理及其可能的應用。
五、計算及電路分析題（每小題 10 分，共 50 分）
1 在一等強度梁的上下表面各粘貼兩片相同的電阻應變片，應變片靈敏度系數 k=2, 如圖所
示。已知梁左端寬度 mm12?b , 梁厚 mm2?t , 梁長 mm100?l ,
24
mm/N102 ??E 。
現將四個應變片接入如圖所示的電橋中，電橋電源電壓 V5U ? 。當梁右端點受力 N5F ?
時，求電橋輸出電壓 o
U 的值。
解等強度梁的上表面各點和下表面各點應變分別相等，當應變片沿梁的軸向布片時，由材
料力學知識可知, 當梁端點受到向下的力 F 作用時，梁的上表面所貼應變片受到沿梁縱向
應變為
Ebt
Fl
231
6
?? ?? ，而下表面應變片受到的應變為
Ebt
Fl
242
6
??? ?? 。上表面的兩應變
片受張應力作用，電阻增大，所以 )1( 131
kRkRRRR ?? ????? ，下表面兩應變片受壓力
作用 kRRRR 242
???? 。由電橋電路開路，推得橋路輸出電壓
21
2
43
3
o
RR
UR
RR
UR
U
?
?
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? ，
將以上算出的各電阻值代入，得
Ebt
lkUFkU
U 2
1
o
6
2
??
?
，將題中所給數據代入，得
VU
2
23-423-3-
3-
o
10125.3
)10(1021021012
552101006 ?
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