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传感器与检测技术试题答案
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一、1压电式传感器的前置放大器的作用是什么？电压式与电荷式前置放大器各有何
特点？答：作用是将输出电压放大，并与输入电压或输入电流成正比。电压放大器将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的电压信号进行适当放大，但其所接配的压电式传感器的电压灵敏度将随电缆分布电容及传感器自身电容的变化而变化，而且电缆的的更换得引起重新标定的麻烦。电荷放大器是一种具有深度电容负反馈的高增益运算放大器，其虽然允许使用很长的电缆，并且电容Ce变化不影响灵敏度，但它比电压放大器价格高，电路较复杂，调整也比较困难。
2用石英晶体加速度计测量机器的振动，已知加速度计的灵敏度为5PCg（g为重力加速度），电荷放大器的灵敏度为50mvPC，当机器振动达到最大加速度时，相应的输出幅值为2V，求机器的振动加速度。（1PC1012库仑）
答：2V40PC50mvPC
a40PC8g882ms25PCg
3图示电荷放大器中Ca100PF，Ra∞，RF∞，CF10PF。若考虑引线电容CC影响，当A0104时，要求输出信号衰减小于1，求使用90PFm的电缆，其最大允许长度为多少？
答：r
Ca
CaCCCC1A0CF
1
解得CC9091010F
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L

9091010901012
101m
二、什么是金属应变片的灵敏系数？请解释它与金属丝灵敏系数的区别。答：应变片一般做成丝栅状，测量应变时，将应变片贴在试件表面上，试件的
变形很容易传到应变片上。金属应变片的灵敏系数与金属丝灵敏系数是不同的。第一，零件的变形是通过剪力传到金属丝上的。第二，丝沿长度方向承受应变时，应变片弯角部分也承受应变，其截面积变大，则应变片直线部分电阻增加时，弯角部分的电阻值减少，也使变化的灵敏度下降。因此，应变片的灵敏系数比金属丝灵敏系数低。
三、光纤传感器的主要优点是什么？求
1146，
2145的阶跃型光纤的数值孔径值；如果外部介质为空气
01，求光纤的最大入射角。
答：优点：抗电磁干扰能力强；灵敏度高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器，可以制造传感各种不同物理信息的器件；光纤传感器可用于高压，电气噪声，高温，腐蚀或其他恶劣环境；而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。
NA

12


22

12
1462

1452

12

017
NA
0si
csi
cNA017C982°
四、什么是传感器的可靠性？可靠性设计r