传感器原理第11章综合练习题答案
传感器题库及答案

第一章 检测技术的基本概念一、填空题:1、传感器有 、 、 组成2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出 与输入 的比值。
3、从输出曲线看,曲线越陡,灵敏度 。
4、下面公式是计算传感器的 。
9)-(1 %100minmax max L L ⨯-=y y Δγ 5、某位移传感器的输入变化量为5mm ,输出变化量为800mv ,其灵敏度为 。
二、 选择题:1、标准表的指示值100KPa ,甲乙两表的读书各为101.0 KPa 和99.5 KPa 。
它们的绝对误差为 。
A 1.0KPa 和-0.5KPaB 1.2、以下哪种误差不属于按误差数值表示 。
A 绝对误差B 相对误差C 随机误差D 引用误差3、 有一台测量仪表,其标尺范围0—500 KPa ,已知绝对误差最大值∆P max=4 KPa ,则该仪表的精度等级 。
A4、选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
应选购的仪表量程为测量值的 倍。
A5、电工实验中,常用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 测量,而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于 测量。
A 偏位式B 零位式C 微差式6、因精神不集中写错数据属于 。
系统误差 B 随机误差 C 粗大误差7、有一台精度2.5级,测量范围0—100 KPa ,则仪表的最小分 格。
A45 B40 C30 D 208、重要场合使用的元件或仪表,购入后进行高、低温循环老化试验,目的是为了 。
A 提高精度B 加速其衰老C 测试其各项性能指标D 提高可靠性9、传感器能感知的输入量越小,说明 越高。
A 线性度好B 迟滞小C 重复性好D 分辨率高三、 判断题1、回差在数值上等于不灵敏度 ( )2、灵敏度越大,仪表越灵敏 〔 〕3、同一台仪表,不同的输入输出段灵敏度不同 〔 〕4、灵敏度其实就是放大倍数 〔 〕5、测量值小数点后位数越多,说明数据越准确 〔 〕6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字 〔 〕7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字〔〕四、问答题1、什么是传感器的静态特性,有哪些指标。
高考物理总复习第十一章交变电流传感器综合检测教科版(2021年整理)

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《交变电流传感器》综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~7小题只有一个选项正确,第8~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得 0分)1.如图所示,矩形线框置于竖直向下的磁场中,通过导线与交流电流表相连,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,图中线框平面处于竖直面内.下述说法正确的是( D )A。
因为线框中产生的是交变电流,所以电流表示数始终为零B。
线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量最大C。
线框通过图中位置瞬间,通过电流表的电流瞬时值最小D.若使线框转动的角速度增大一倍,那么通过电流表电流的有效值也增大一倍解析:交流电流表测量的是有效值,所以电流表有示数,故A错误;线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量为零,感应电动势最大,感应电流也最大,通过电流表的电流瞬时值最大,故B,C错误;根据E m= NBSω可知,ω增大一倍,E m也增大一倍,根据I==可知,通过电流表电流的有效值也增大一倍,故D正确.2.一正弦交变电流随时间变化的规律如图所示,由图可知( C )A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin 25πt(A)B。
传感器原理及应用第三版习题答案

传感器技术习题解答第一章传感器的一般特性1-1:答:传感器在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性;其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
1-2:答:(1)动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性;(2)描述动态特性的指标:对一阶传感器:时间常数对二阶传感器:固有频率、阻尼比。
1-3:答:传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数,即A=ΔA/Y FS*100%1-4;答:(1):传感器标定曲线与拟合直线的最大偏差与满量程输出值的百分比叫传感器的线性度;(2)拟合直线的常用求法有:端基法和最小二5乘法。
1-5:答:由一阶传感器频率传递函数w(jw)=K/(1+jωη),确定输出信号失真、测量结果在所要求精度的工作段,即由B/A=K/(1+(ωη)2)1/2,从而确定ω,进而求出f=ω/(2π).1-6:答:若某传感器的位移特性曲线方程为y1=a0+a1x+a2x2+a3x3+…….让另一传感器感受相反方向的位移,其特性曲线方程为y2=a0-a1x+a2x2-a3x3+……,则Δy=y1-y2=2(a1x+a3x3+ a5x5……),这种方法称为差动测量法。
其特点输出信号中没有偶次项,从而使线性范围增大,减小了非线性误差,灵敏度也提高了一倍,也消除了零点误差。
1-7:解:Y FS=200-0=200由A=ΔA/Y FS*100%有A=4/200*100%=2%。
精度特级为2.5级。
1-8:解:根据精度定义表达式:A=ΔA/Ay FS*100%,由题意可知:A=1.5%,Y FS=100所以ΔA=A Y FS=1.5因为 1.4<1.5所以合格。
1-9:解:Δhmax=103-98=5Y FS=250-0=250故δH=Δhmax/Y FS*100%=2%故此在该点的迟滞是2%。
1-10:解:因为传感器响应幅值差值在10%以内,且Wη≤0.5,W≤0.5/η,而w=2πf,所以 f=0.5/2πη≈8Hz即传感器输入信号的工作频率范围为0∽8Hz1-11解:(1)切线法如图所示,在x=0处所做的切线为拟合直线,其方程为:Y =a0+KX,当x=0时,Y=1,故a0=1,又因为dY/dx=1/(2(1+x)1/2)|x=0=1/2=K故拟合直线为:Y=1+x/2最大偏差ΔYmax在x=0.5处,故ΔYmax=1+0.5/2-(1+0.5)1/2=5/4-(3/2)1/2=0.025Y FS=(1+0.5/2)-1=0.25故线性度δL=ΔYmax/ Y FS*100%=0.025/0.25*100%=0.10*100%=10%(2)端基法:设Y的始点与终点的连线方程为Y=a0+KX因为x=0时,Y=1,x=0.5时,Y=1.225,所以a0=1,k=0.225/0.5=0.45而由 d(y-Y)/dx=d((1+x)1/2-(1+0.45x))/dx=-0.45+1/(2(1+x)1/2)=0有-0.9(1+x)1/2+1=0(1/0.9)2=1+xx=0.234ΔYmax=[(1+x)1/2-(1+0.45x)]|x=0.234=1.11-1.1053=0.0047Y FS=1+0.45*0.5-1=0.225δL端基=ΔYmax/ Y FS*100%=0.0047/0.225*100%=2.09%(3)最小二*法由公式()()xykninkniaxxyxxyxxxyxyxaiiiiiiiiiii*4695.00034.14695.005.1506.100365.1055.0*625.2751.1*65.1*691.60034.105.168.36265.255.0*625.255.0*691.65.1*751.1)**)22222((+==--=--==--=--=-∑∑-∑=-∑-∑=∑∑∑∑∑∑由d(y-Y)/dx=d((1+x)1/2-(1.0034+0.4695*x))/dx=-0.4695+1/(2(1+x)1/2)=0有x=1/(0.939)2-1=0.134ΔYmax=[(1+x)1/2-(1.0034+0.4695x)]|x=0.234=1.065-1.066=-0.001Y FS =1.0034+0.4695x-1.0034=0.235 δL 二*法=ΔYmax/ Y FS *100%=0.001/0.235*100%=0.0042*100%=0.42%1-12:解:此为一阶传感器,其微分方程为a 1dy/dx+a 0y=b 0x 所以 时间常数η=a 1/a 0=10sK=b 0/a 0=5*10-6V/Pa1- 13:解:由幅频特性有:()=+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ωωξωωω04021/2221K A ()()3125.1arctan 36.016.0*7.0*2arctan 012arctan 947.07056.01*42120222264.010006007.010006001-=--=-⎪⎪⎭⎫⎝⎛-==+=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-ωωωωξωϕ1- 14:解:由题意知:()()()max minmax3%H j H j H j ωωω-<因为最小频率为W=0,由图1-14知,此时输出的幅频值为│H (jw )│/K=1,即│H (jw )│=K()maxmax 013%0.9719.3620.97KK kHz H j ωωω∴-<<<⎛<= ⎝1- 15解:由传感器灵敏度的定义有: K =m mv mmv x y μμ/51050==∆∆ 若采用两个相同的传感器组成差动测量系统时,输出仅含奇次项,且灵敏度提高了2倍,为20mv/μm.第二章 应变式传感器2-1:答:(1)金属材料在受到外力作用时,产生机械变形,导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
传感器原理与应用习题答案

传感器原理与应用习题答案传感器原理与应用习题答案传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置,广泛应用于各个领域。
掌握传感器的原理和应用是电子工程师和科学研究人员的基本功。
下面是一些传感器原理与应用的习题及其答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是传感器?传感器是一种能够感知和测量物理量的装置,它可以将感知到的物理量转化为电信号输出。
传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
2. 传感器的原理是什么?传感器的原理基于物理量与电信号之间的相互作用。
不同类型的传感器采用不同的原理,例如压力传感器利用压力与电阻之间的关系,光电传感器利用光的散射和吸收等。
3. 压力传感器的原理是什么?压力传感器利用弹性元件的变形来测量压力。
当受到外力作用时,弹性元件会发生形变,形变程度与压力成正比。
压力传感器通过测量弹性元件的形变来计算压力大小。
4. 温度传感器的原理是什么?温度传感器利用物质的热膨胀特性来测量温度。
常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
热电偶利用两种不同金属的热电势差来测量温度,热敏电阻则利用电阻与温度之间的关系。
5. 光电传感器的原理是什么?光电传感器利用光的散射、吸收和反射等特性来测量物体的位置、颜色和形状等。
常见的光电传感器有光电开关和光电二极管。
光电开关通过检测光的散射或反射来判断物体的存在与否,光电二极管则通过测量光的吸收来获取物体的颜色和形状信息。
6. 传感器的应用有哪些?传感器在各个领域都有广泛的应用。
在工业自动化中,传感器可以用于测量温度、压力、流量等参数,实现对生产过程的监控和控制。
在环境监测中,传感器可以用于测量大气污染物、水质和土壤湿度等指标,提供环境质量的实时数据。
在医疗设备中,传感器可以用于监测患者的体温、心率和血氧饱和度等,帮助医生进行诊断和治疗。
7. 传感器在智能家居中的应用有哪些?传感器在智能家居中起到了重要的作用。
通过安装温度传感器和湿度传感器,智能家居系统可以实时监测室内的温度和湿度,并根据设定的条件自动调节空调和加湿器。
传感器原理及应用习题答案完整版

传感器原理及应用习题答案习题1 (3)习题2 (5)习题3 (9)习题4 (11)习题5 (13)习题6 (15)习题7 (18)习题8 (21)习题9 (24)习题10 (26)习题11 (27)习题12 (29)习题13 (33)习题11-1 什么叫传感器?它由哪几部分组成?并说出各部分的作用及其相互间的关系。
答:传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
由于传感器的输出信号一般都很微弱, 因此需要有信号调节与转换电路对其进行放大、运算调制等。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用,传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。
此外,信号调节转换电路以及传感器工作必须有辅助的电源,因此信号调节转换电路以及所需的电源都应作为传感器组成的一部分。
1-2 简述传感器的作用和地位及其传感器技术的发展方向。
答:传感器位于信息采集系统之首,属于感知、获取及检测信息的窗口,并提供给系统赖以进行处理和决策所必须的原始信息。
没有传感技术,整个信息技术的发展就成了一句空话。
科学技术越发达,自动化程度越高,信息控制技术对传感器的依赖性就越大。
发展方向:开发新材料,采用微细加工技术,多功能集成传感器的研究,智能传感器研究,航天传感器的研究,仿生传感器的研究等。
1-3 传感器的静态特性指什么?衡量它的性能指标主要有哪些?答:传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系。
与时间无关。
主要性能指标有:线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。
1-4 传感器的动态特性指什么?常用的分析方法有哪几种?答:传感器的动态特性是指其输出与随时间变化的输入量之间的响应特性。
常用的分析方法有时域分析和频域分析。
《传感器》习题答案要点

《传感器》习题答案要点第一章思考题与习题1、什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?答:输入量为常量或变化很慢情况下,输出与输入两者之间的关系称为传感器的静态特性。
它的性能指标有:线性度、迟滞、重复性、灵敏度与灵敏度误差、分辨率与阈值、稳定性、温度稳定性、抗干扰稳定性和静态误差(静态测量不确定性或精度)。
2、传感器动特性取决于什么因素?答:传感器动特性取决于传感器的组成环节和输入量,对于不同的组成环节(接触环节、模拟环节、数字环节等)和不同形式的输入量(正弦、阶跃、脉冲等)其动特性和性能指标不同。
3、某传感器给定相对误差为2%FS ,满度值输出为50mV ,求可能出现的最大误差δ(以mV 计)。
当传感器使用在满刻度的1/2和1/8时计算可能产生的百分误差。
并由此说明使用传感器选择适当量程的重要性。
已知:FS %2=γ, mV y FS 50=;求:δm =?解:∵ %100?=FS my δγ;∴ mV y FS m 1%100=??=γδ若: FS FS y y 211= 则: %4%100251%1001=?=?=FS m y δγ 若: FS FS y y 812= 则: %16%10025.61%1002=?=?=FS m y δγ 由此说明,在测量时一般被测量接近量程(一般为量程的2/3以上),测得的值误差小一些。
4、有一个传感器,其微分方程为x y dt dy 15.03/30=+,其中y 为输出电压(mV ),x 为输入温度(0C ),试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k 。
已知:x y dt dy 15.03/30=+;求:τ=?,k =?解:将x y dt dy 15.03/30=+化为标准方程式为:x y dt dy 05.0/10=+与一阶传感器的标准方程:kx y dt dy =+τ 比较有: ==)/(05.0)(100C mV k s τ 5、已知某二阶系统传感器的自振频率f0=20k Hz,阻尼比ξ=0.1,若要求传感器的输出幅值误差小于3%,试确定该传感器的工作频率范围。
传感器习题答案

传感器习题答案传感器是一种用于检测和测量环境中各种物理量的设备。
它们在日常生活中无处不在,从智能手机上的陀螺仪到汽车中的气压传感器,都起着至关重要的作用。
然而,对于初学者来说,传感器的原理和应用可能会有些复杂。
因此,本文将为大家提供一些传感器习题的答案,帮助大家更好地理解传感器的工作原理和应用。
1. 什么是传感器?传感器是一种能够感知和测量物理量的装置。
它们可以将物理量转化为电信号,以便于处理和分析。
传感器广泛应用于各个领域,如工业控制、医疗诊断和环境监测等。
2. 传感器的工作原理是什么?传感器的工作原理基于不同的物理效应。
例如,光电传感器利用光电效应来测量光的强度,温度传感器则利用热电效应来测量温度。
传感器通常由感应元件、信号处理电路和输出接口组成。
3. 传感器的应用有哪些?传感器在各个领域都有广泛的应用。
在工业控制中,传感器被用于监测温度、压力、流量等参数,以实现自动控制。
在医疗诊断中,传感器可以用于测量心率、血压等生理参数。
此外,传感器还被用于环境监测、智能家居和无人机等领域。
4. 什么是压力传感器?压力传感器是一种用于测量压力的传感器。
它可以将压力转化为电信号,并输出相应的压力数值。
压力传感器广泛应用于工业控制、汽车和医疗设备等领域。
5. 什么是温度传感器?温度传感器是一种用于测量温度的传感器。
它可以将温度转化为电信号,并输出相应的温度数值。
温度传感器在各个领域都有广泛的应用,如气象观测、空调控制和食品加工等。
6. 什么是光电传感器?光电传感器是一种用于测量光的强度和光的位置的传感器。
它可以将光信号转化为电信号,并输出相应的光强度或位置数值。
光电传感器在自动化控制和机器人领域有重要的应用。
7. 什么是加速度传感器?加速度传感器是一种用于测量物体加速度的传感器。
它可以将加速度转化为电信号,并输出相应的加速度数值。
加速度传感器在汽车安全系统、智能手机和运动追踪设备等领域有广泛的应用。
8. 什么是湿度传感器?湿度传感器是一种用于测量空气湿度的传感器。
传感器技术课后习题答案

传感器技术课后习题答案传感器技术课后习题答案在传感器技术的学习中,习题是帮助我们巩固知识、检验理解程度的重要方式。
然而,有时候我们可能会遇到一些难题,无从下手。
在这篇文章中,我将为大家提供一些传感器技术课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
1. 什么是传感器?传感器是一种能够将物理量或化学量转化为可感知的电信号的装置。
它可以通过测量、检测和感知来获取与环境相关的信息,并将其转化为可用于控制、监测和诊断等应用的电信号。
2. 传感器的分类有哪些?传感器可以根据其测量原理、传感器类型和应用领域进行分类。
按照测量原理,传感器可以分为电阻式、电容式、电感式、压力式、温度式等。
按照传感器类型,可以分为光学传感器、声学传感器、生物传感器等。
按照应用领域,可以分为汽车传感器、医疗传感器、环境传感器等。
3. 传感器的工作原理是什么?传感器的工作原理基于不同的物理效应,如电阻、电容、电感、压力、温度等。
当受测量物理量作用于传感器时,传感器内部的物理效应会发生变化,进而导致传感器输出信号的变化。
通过测量输出信号的变化,就可以得到受测量物理量的信息。
4. 传感器的应用领域有哪些?传感器广泛应用于各个领域,如工业自动化、环境监测、医疗诊断、航空航天等。
在工业自动化中,传感器可以用于测量温度、压力、流量等参数,实现对生产过程的监测和控制。
在环境监测中,传感器可以用于测量空气质量、水质、土壤湿度等,帮助我们了解和改善环境状况。
在医疗诊断中,传感器可以用于监测心率、血压、血氧等生理参数,辅助医生进行诊断和治疗。
5. 传感器的性能指标有哪些?传感器的性能指标包括灵敏度、精度、分辨率、响应时间、线性度等。
灵敏度是指传感器输出信号对输入物理量变化的敏感程度;精度是指传感器输出信号与实际值之间的偏差;分辨率是指传感器能够分辨的最小变化量;响应时间是指传感器从受到输入物理量变化到输出信号稳定所需的时间;线性度是指传感器输出信号与输入物理量之间的线性关系程度。
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1.1 传感器静态特性指标主要有线性度,灵敏度,精确度,最小检测量和分辨力等;而动态
特性指标主要有传递函数和频率特性两部分。
1.2 传感器的精度A含义是在规定条件下,其允许的最大绝对误差值相对于其测量范围的百
分数。
根据精度等级概念若测得某传感器A=0.48%,则传感器应定为0.5级精度。
1.3 传感器的线性度含义是:在规定条件下,传感器校准曲线和拟合直线间的最大偏差
与满量程输出值的百分比。
拟合刻度直线的方法有端基法,最小二乘法,切线法三种。
1.4 某电容式位移传感器,当被测位移变化是50um,相对电容变化输出量为
25pF,其平均灵敏度为0.5pF/um;用切线法求得线性度为1%。
若用差动式电容结构,其灵敏度为1pF/um。
用切线法求得线性度为0.01%。
1.5 传感器的最小检测量是指传感器确切反映被测量的最低级限量而言。
最小检测量
愈小,则表示传感器的检测微量能力愈高。
2.1金属应变片工作原理是应变效应。
半导体应变片的工作原理是压阻效应。
二者
应变灵敏度系数主要区别是前者是受到一维应力时测得,后者是在多向应力作用下测得的;前者主要受胶层传递变形失真和横向效应影响而后者则受扩散电阻的表面杂质浓度和温度影响;前者为放应电阻相对变化以应变ᶓ的线性关系,后者为电阻率变化与ơ的线性关系。
2.2为提高应变片的动态测量精度,当被测应变片波长一定时,现有基长分别为
15mm和20mm两种应变片,则应选用基长为15mm的应变片,方可减少动态误差。
2.3 应变式产生温度误差的原因是应变片电阻丝具有一定的温度系数和电阻丝材料和
测试材料的线膨胀系数不同。
通常采用的温度补偿法单丝自补法,双丝组合式自补法,电路补偿法。
2.4应变片传感器灵敏度系数K的测试条件是在试件受到一组应力作用时,应变片的
轴向与主应力方向一致且试件材料是泊松比为0.285的钢材。
测得长值的大小比应变丝的应变灵敏度K小,其原因是胶层传递变形失真和横向效应。
2.5为减小温度误差,压阻器件一般采用恒流源供电,而器件本身受温度影响要
产生零点温度漂移和灵敏度温度漂移。
因而要采用温度补偿措施。
方法有串并联电阻法,在电源回路串联二极管等。
3.1 电容式传感器分布电容的存在对点测量的危害性是:显著降低灵敏度,使传感
器特性不稳定。
通常采用的消除和减小分布电容方法有采用静电屏蔽措施,采用驱动电缆技术。
3.2平行板式电容传感器,变面积型可用于检测微小位移,而变介质型可用于检测
容器中液面高度(测片状材料厚度,介质常数)等。
3.3当差动式电容测量低昂利用输出电压为的形式时(E为电源电压,C1,C2为
差动电容),测具有的特点是线性输出,不需附加解调器即可直流输出,直流输出只需经滤波器简单引出。
3.4运算法测量电容传感器电路具有的特点是:输出电压U与动极片的位移d成线性
关系,从原理上解决了使用单个变间隙型电容传感器输出特性的非线性问题。
3.5 电容式差压变送器的敏感电容结构是张紧式,其主要特点是:变压器线性度良
好,输出为标准电流信号,动态响应时间一般为0.2~15S.
4.1差动电感及差动变压器的位移-电压特性均为正比(交流)特性,因而测位移存在
只能反映大小不能反映方向的问题,解决此问题的方法是采用差动整流电路和相敏
检波电路。
4.2提高差动变压器输出信号电压的措施是:增加匝数比N2/N1,增加初级线圈电压
e1,增加激励电压频率。
4.3 差动变压器零点残余电压产生的原因是:基波分量,高次谐波,电路干扰等。
消除和减小的方法有:从设计和工艺上保证结构对称性,选用合适测量电路,采用补偿线路等。
4.4电涡流检测线圈结构特点是采用扁平圆形线圈,当被测导体材料靠近它时,利
用线圈Q值,等效阻抗Z,电感L 变化进行测量。
4.5 电涡流传感器的应用方式可分为两大类,即按激励频率不同可分为高频反射式
和低频透射式,它主要用于检测位移,振幅,厚度等。
5.1压电元件的原理是压电效应,它的主要特点是响应频率宽,信噪比大,结构简单。
目前常用的压电材料有石英晶体,压电陶瓷,锆钛酸铅等。
5.2 压电传感器对测量静态信号无响应,其被测信号上限取决于反馈电路的参数,
频率下限取决输入电阻。
5.3 压电元件测量电路采用前置放大器的目的是:把压电式传感器的高输出阻抗换成
低阻抗输出,放大压电式传感器输出的弱信号。
目前经常应用前置放大器有电压放大器和电荷放大器两种。
5.4 若单片压电片等效电容为C,输出电压为U,存将相同的两片串接后,其参
数C’为1/2C,q’为q,u’为2u;若改为两片并接后,总参数C’为2C,q’为2q,u’为u。
5.5 石英压电元件的纵向压电效应是沿电轴x-x方向的作用力,在垂直于x轴电极
面上产生电荷;而横向压电效应是沿机械轴Y-Y方向的作用力在垂直于x轴电极面上产生电荷。
6.1 编码器按照原理分为电触式,电容式,感应式(光电式)等,编码器按用途不同
可分为码盘和码尺,分别用于检测角度和长度参数。
6.2 光栅传感器是根据莫尔条纹原理制成的,是由照明系统,光栅副,光电接收器件
组成的。
主要用于控制线位移,角位移,速度等参数。
6.3 莫尔条纹的宽度由光栅常数和光栅夹角ɵ决定,一般调整莫尔条纹的宽度组要
采用调节夹角ɵ。
6.4 振弦式传感器采用以张紧的钢弦做敏感元件的系统,其输出只为频率信号,主
要用于检测力,力矩,温度等参数。
6.5 振弦式传感器的固有频率f与弦线的张力T,有效长度L等参数有关,为改善
其输出f-T特性的非线性,可采用对振弦施加一定的初张力T0,采用对差动式振弦传感器等方法。
7.1 热电偶的工作原理是热电效应,热电势包括接触电势和温差电势两种,能产生
热电势的必要条件是:热电偶必须用两种不同材料作为热电极,热电偶两端存在温差。
7.2 热电偶的补偿导线的作用是使热电偶的冷端温度保持恒定,对选择补偿导线的
要求是:在0~100℃范围内和所接触的热电偶具有相同热电性能且为廉价金属。
7.3热电阻测温的原理是绝大部分金属具有正的电阻温度系数,温度越高电阻越大,一
般目前采用的热电阻有铂电阻,铜电阻等。
7.4热敏电阻按温度系数分为负温度系数热敏电阻,正温度系数热敏电阻,非热敏电阻
三种。
热敏电阻本身温度取决于环境温度,电流生热两个因素。
7.5热敏电阻用于测温元件时,其工作电流要求为很小,应该工作在伏安曲线的
线性工作区域,原因是当电流很小时,元件的功耗小,电流不足以引起热敏电阻发热,元件的温度基本上就是环境温度T。
8.1霍尔效应由于采用了半导体材料,元件才有实用价值,它是一个四端元件。
一般可用于控制磁场强度,位移,压力等参数。
8.2霍尔元件的不等位误差是指当控制电流I流过元件时即使磁感应强度为零,在霍尔
电极上仍有电势存在而言,其产生原因为霍尔效应电极偏离等位面,桥臂电阻不等等,减小不等位电势的方法有机械修磨,化学腐蚀等。
8.3光电效应分为三类:即外光电效应,相应的器件有光电管(光电倍增管);光电
导效应,相应的器件有光敏电阻;光生伏特效应,相应的器件有光电池(光敏晶体管)。
8.4光电池的原理是光生伏特效应,从光照特性可以看出其开路电压与照度非线性
关系,而短路电流与照度成线性效应,所以光电池作为检测元件时应取短路电流输出形式。
8.5 湿敏电阻工作电源要求采用低频交流信号源,其原因是若采用直流正负离子向
电源两级运动产生电解使感湿层变薄甚至破坏,在高频情况下,测试引线的容抗明显下降,会将湿敏电阻短路且产生集肤效应,阻值变化导致测试湿灵敏度准确性下降。
此外其测量电路还要采取温度补偿,线性化等措施。