传感与检测技术测试题1标答

(∆ R 1 − ∆ R 2
+ ∆R 3 − ∆R 4 )
∆R2 = ∆R1 = ∆R
，在等臂桥状态下，
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R1 = R2 = R3 = R4 = R
，此时单臂桥因温度变化引起的输
U U o = i (∆R1 − ∆R 2 )U i = 0 4R 出 ， 因而亦具有温度自补偿功能。
2．试分析 2.下图环式力传感器测力原理和接桥方法？ 在图示力 F 的作用下，应变片 R1 和 R3 承受压应 变，作用力 F 越大，其阻值越小；应变片 R2 和 R4 承 受拉应变，即作用力 F 越大，其阻值越大。将按照应变 测量桥的接桥原则，可以接成差动半桥或全桥，右图所 为差动全桥。在测量桥中，由于作用力 F 的变化引起桥 臂电阻的变化，至使电桥输出电压的变化，可根据输出 电压的变化来测量作用力的大小。
3.感测微仪是一个差动式自感传感器测量微位移装置， 如左图所示。图中两传感线圈和两电阻 R 组成交流测量 电桥，电桥输出交流电压经放大后送相敏检波器，检波 输出直流电压可由零值居中的直流电压表或显示器输出。
4．试分析下图力平衡式差压计工作原理？ 力平衡式差压计是一个差动变压器测量电路，如右图所示。 图中 N1、N21、N22 分别为差动变压器初级线圈和两次级线圈， V1、V2 和 C 为半波整流电容滤波电路。当动铁处于中间位置时， 膜盒亦在正中处，此时膜盒的上下压力相同，即 P1=P2 时，测量 电路输出电压 U=0。当 P1 和 P2 大小不同时，膜盒产生位移，带 动动铁移动，此时差动变压器输出电压 U≠0，其大小和极性即表 示动铁位移的大小和方向，从而可测出 P1 与 P2 的压力差。
变化量决定，其数值一般可达
变化量决定，其数值一般可达
9．电感传感器主要用于测 位移 。 二、单项选择题（从下列各题三个备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的代号填写到题后的括号内。每小题 3 分， 共 15 分） 1．仪表的精度等级是用仪表的 A．相对误差；B．绝对误差 ；C．满度相对误差来表示的。 （ C ） 2．应变片在接差动测量电桥时，相反应变的应变片接桥臂的 A．相邻边；B．相对边；C．相邻或相对边。 （ A ） 3．变气隙式自感传感器，当气隙减小时，铁芯上的线圈电感量 A．增加；B．减小；C．不变。（ A ） 4．差动变压器是利用两线圈的 A．自感变化；B．互感变化；C．电阻变化；来实现位移测量的。 （ B ） 5．电涡流的贯穿深度与激磁电源的频率 A．成正比；B．成反比；C．不变。 （ B ） 三、简答题（回答简明扼要，不必论述。每小题 4 分，共 16 分） 简答题 1．传感器静态特性主要有： 线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、精度 2．产生系统误差的主要原因有： 测试环境没有达到标准；测试仪表不够完善；测试电路的搭接或系统的安装不正确；测量人员的不良操作或视觉偏差。 3．应变片测量电桥可分为： 单臂桥、半桥、全桥 4．差动变压器零点残余电压消除的方法有： ①提高差动变压器的组成结构及电磁特性的对称性； ②引入相敏整流电路对差动变压器输出电压进行处理；③采用外电路 补偿。
1．为什么差动测量电桥具有温度自补偿功能？
4R 当采用差动桥时，由式 （由于差动桥输出电压的加减特性）可知，由于差动桥各桥臂应 变片处于同一温度场下，即温度变化引起各桥臂电阻的变化量大小相等、极性相同，至使相邻桥臂电阻变化量相减为 0，因而差 动桥具有温度自补偿功能。 2．为什么在差动变压器输出端接入相敏整流电路？ 在差动变压器输出端接入相敏整流电路后，不但可以用 0 值居中的直流电表指示输出电压或电流的大小和极性，还可以有 效地消除残余电压，同时可使线性工作范围得到一定的扩展。 1．试作图说明如何通过桥路实现应变片单臂桥温度自补偿？ 当采用单臂桥时，可使单臂桥对温度场呈现差动输出状态。即在单臂桥工作臂的相邻臂接入 相同型号的应变片，此应变片不受应力的影响，但与工作臂上的应变片处于同一温度场中，称其 为补偿片，如左图所示。图中 R1 为工作臂应变片，R2 为温度补偿片，当温度变化时其电阻变化量 Uo = Ui
一、填空题（每空 1 分，共 15 分） 填空题 1．传感器是一种将 非电 信号转换为 电 信号的装置，它主要由 精密度 敏感元件 。 2～4 。 。5．差动变压器是利用两线圈 100 以上 和 转换元件 组成。 2．系统误差影响测量结果的 准确度 ，随机误差影响测量结果的 3．金属电阻应变片灵敏系数主要由 互感 的变化来检测位移的。 位移 。 。 。 金属薄板厚度 1+2µ 4．半导体电阻应变片灵敏系数主要由 лΕ 6．高频反射式电涡流传感器主要用于检测 7．低频透射式电涡流传感器主要用于检测 8．电阻应变传感器主要用于测 力