直接测量的方法有偏差式测量零位式测量微差式测量三种方法
传感器与检测习题答案

3.采用阻值为120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V ,并假定负载电阻无穷大。
当应变片上的应变分别为1和1 000时,试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压,并比较三种情况下的灵敏度。
解:单臂时40U K U ε=,所以应变为1时660102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ,应变为1000时应为330102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ;双臂时20U K U ε=,所以应变为1时660104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ,应变为1000时应为330104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ;全桥时U K U ε=0,所以应变为1时60108-⨯=U /V ,应变为1000时应为30108-⨯=U /V 。
从上面的计算可知:单臂时灵敏度最低,双臂时为其两倍,全桥时最高,为单臂的四倍。
3.有一平面直线位移差动传感器特性其测量电路采用变压器交流电桥,结构组成如图所示。
电容传感器起始时b 1=b 2=b =200mm ,a 1=a 2=20mm 极距d =2mm ,极间介质为空气,测量电路u 1=3sinωt V ,且u=u 0。
试求当动极板上输入一位移量△x =5mm 时,电桥输出电压u 0。
b 1d a 1Δxb 2a 2C 1C 2C 1C 2u i u 0u u题3图解:根据测量电路可得 t t u a x u C C u u i i ϖϖsin 750sin 320500=⨯=∆=∆==/mV4.变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路,如图所示。
C 0=200pF ,传感器的起始电容量C x0=20pF ,定动极板距离d 0=1.5mm ,运算放大器为理想放大器(即K →∞,Z i →∞),R f 极大,输入电压u 1=5sinωt V 。
求当电容传感动极板上输入一位移量△x =0.15mm 使d 0减小时,电路输出电压u 0为多少?+-u i u 0NCx R fC0解:由测量电路可得ϖϖsin 45sin 515.05.15.120200000000=⨯-⨯=∆--=-=t u xd d C C u C C u i x i x/V 1.为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?答:因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量,可等效成一定的电容,如被测量为静态时,很难将电荷转换成一定的电压信号输出,故只能用于动态测量。
《电子测量原理》古天祥版-考试必备-本人通读全书-吐血整理

因考试需要,字体调整较小一、测量P3 测量是为获取被测对象量值而进行的实验过程。
意义:人们通过对客观事物大量的观察和测量,形成定性和定量的认识,归纳、建立起各种定理和定律,而后又要通过测量来验证这些认识、定理和定律是否符合实际情况,经过如此反复实践,逐步认识事物的客观规律,并用以解释和改造世界。
二、电子测量电子测量是泛指以电子技术为基本手段的一种测量技术。
它是测量学和电子学相互结合的产物。
包括以下几个含义: 1、被测对象为电量、电参数;2、更多的借助电子测量仪器进行;3、测量原理、方案基于电子技术原理。
电子测量的内容p59 5.利用各种敏感元件和传感装置将非电量如位移、速度、温度、压力、流量、物面高度、物质成分等变换成电信号,再利用电子测量设备进行测量。
电子测量的特点p58 7.影响因素众多,误差处理复杂电子测量的一般方法p68一、按测量手续分类1.直接测量2.间接测量3.组合测量二、按测量方式分类p34l .偏差式测量法: 2.零位式测量法:又称零示法或平衡式测量法。
3.微差式测量法三、按被测量的性质分类p721.时域测量: 2.频域测量: 3.数据域测量4.随机测量:又叫统计测量,主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析四、测量方法的选择原则基本原则:1、不损害被测量;2、不损害测量仪器设备;3、满足测量要求。
具体原则:1、被测量本身的特性;2、所要求的测量准确度;3、测量环境;4、现有测量设备等。
电子测量仪器概述测量仪器是将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具,包括各类指示仪器、比较仪器、记录仪器、传感器和变送器等。
利用电子技术对各种待测量进行测量的设备,统称为电子测量仪器。
1.变换功能2.传输功能二、测量仪表的主要性能指标1.精度: (1)精密度(2)准确度(3)精确度批2.稳定性3.输入阻抗4.灵敏度5.线性度6.动态特性三、电子测量仪器的分类 1.电平测量仪器:各种模拟式电压表,毫伏表,数字式电压表,电压标准等。
建筑环境测试技术期末考试资料及答案

习题一、单项选择题1. 下列指标中,不能表征测量精度的是( A )A. 对的度B. 精密度C. 准确度D. 精确度2. 仪表1:量程范围0~500℃,1.0级;仪表2:量程范围0~100℃,1.0级。
两个仪表的绝对误差的大小是( A )。
A. 1>2B. 1=2C. 1<2D. 无法比较3. 下列指标中,表征测量仪表对被测量变化的敏感限度的是(A )。
A. 灵敏度B. 分辨率C. 线性度D.变差4. 69×102有几位有效数字?(B )A. 1B. 2C. 3D. 45. 在压力测量仪表的量程时,为保证安全性,压力较稳定期,最大工作压力不超过仪表量程的( D )。
A. 1/3B. 1/2C. 2/3D.3/46. 热电偶测温的基本原理(A)A. 热电效应B. 2 热压效应C. 热胀效应D. 4 冷缩效应7.测量仪表的重要性能指标有(ABD)A.精度 B. 稳定度 C. 输入电阻 D.灵敏度8.可以表达精度的指标是(ABD)A.精密度B.线性度C.对的度D.准确度9. 下列测温方法,属于非接触测温的是( D )A. 热电偶测温B. 热电阻测温C. 膨胀式测温D. 光学温度计10. 下列不属于用于测温的热电阻材料该具有的条件的是(A )A. 电阻温度系数α应尽也许小B. 电阻率大,可以得到小体积元件C. 价格便宜,工艺性好D. 电阻温度特性尽也许接近线性11. 下列哪种流量计属于容积式流量计?(B )A. 转子流量计B. 椭圆齿轮流量计C. 涡轮流量计D. 涡街流量计12. 下列哪种流量计属于差压式流量计?( A )A. 转子流量计B. 椭圆齿轮流量计C. 涡轮流量计D. 涡街流量计二、填空题1.测量方法的分类中,按测量手段分为:直接、间接、组合。
2.测量仪表的三个基本的功能是:物理量变换、信号传输、测量结果显示。
3.随机误差特点:有界性、对称性、抵偿性。
4.热电偶电势由接触电动势和温差电势组成。
《自动检测技术》习题集及部分参考答案

《自动检测技术》习题集及部分参考答案第一章传感器和测量的基本知识§1-1测量的基本概念复习思考题1.测量的定义及其内容是什么?2.直接测量和间接测量的定义是什么?3.直接测量的方法有几种方法?它们各自的定义是什么?4.仪表精度有几个指标?它们各自的定义是什么?(学习指导p1)5.仪表分辨力的定义是什么?作业题1.测量是借助和和,取得被测对象的某个量的大小或符号;或者取得与之间的关系。
(专用技术;设备;实验;计算;一个变量;另一变量)2.测量是将被测量与通过专用的技术和设备进行比表示测量结果时,必须注明(同性质的标准量;比较;标准量倍数;标准量某0的单位)3.直接测量是从事先间的函数关系,先测出,再通过相应的函数关系,被测量的数值。
(分度好的表盘;被测量;某种中间量;中间量;计算出)4.直接测量方法中,又分,和。
(零位法;偏差法;微差法)5.零位法是指在比较仪器中进行,让仪器指零机构,从而确定被测量等于该方法精度(被测量;已知标准量;比较;达到平衡(指零);已知标准量;较高)6.偏差法是指测量仪表用,直接指出被测量的大小。
该法测量精度一般不高。
(指针、表盘上刻度线位移)7.微差法是和的组合。
先将被测量与一个进行用测出。
(零位法;偏差法;已知标准量;比较;偏差法)8.测量仪表指示值程度的量称为精密度。
测量仪表指示值有规律地称为准确度。
(不一致;偏离真值)9.测量仪表的精确度简称,是和以测量误差的来表示。
(精度;精密度;准确度;相对值)10.显示仪表能够监测到被测量(最小变化)§1-2传感器的一般特性复习思考题1.试述传感器的定义及其在检测中的位置。
2.传感器静态特性和动态特性的定义是什么?3.传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么?作业题1.传感器是与被测对象接触的环节,它将被测量转换成与机构。
它是检测和控制中最关键的部分。
(最初;被测量有确定对应关系;电量)2.通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。
传感器测量知识

三、测量误差与分类
1.绝对误差和相对误差 (1)绝对误差 某一物理量的测量值X与真值A0的差值称为绝对误差△X。 △X=X-A0 (2)相对误差 仪表指示值的绝对误差△X与被测量真值A0的比值,常用 百分数表示。
ΔX δ= ×100% A0
三、测量误差与分类
2.系统误差、随即误差和粗大误差 (1)系统误差 在相同条件下,多次测得同一量时,误差的大小保 持不变,或按一定规律变化,这种误差称为系统误差。 系统误差越小,测量就越正确。 (2)随机误差 在相同的条件下,多次测得同一量时,其误差的大 小以不可预见的方式变化,这种误差称为随机误差。随 机误差越小,精密度越高。 (3)粗大误差 在一定条件下测量结果显著偏离其实际值所对应的 误差。粗大误差主要是人为因素造成的。
二、测量的方法
4.根据被测对象是否随时间变化而变化的特点:可 分为静态测量和动态测量等。 (1)静态测量 静态测量是指被测对象处于稳定情况下的测量。此 时被测参数不随时间而变化,故又称稳态测量。 (2)动态测量 动态测量是指在被测对象处于不稳定情况下进行的 测量。此时被测参数随时间变化而变化。因此,这种测 量必须在瞬时完成,才能得到动态参数的测量结果。
三、测量误差与分类
在实际中,用测量仪表对被测量进行测量时,测 量结果与被测量的约定真值之间的差值就称为误差。 误差产生的原因一方面是测量设备、仪表、测量 方法等因素引起的误差;另一方面是由人员本身受到 周围环境的影响而引起的误差。 按照误差的表示方法分为:绝对误差和相对误差; 按误差出现的规律分:系统误差、随机误差和粗大误 差。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、测量的方法
3.根据传感器是否与被测量对象直接接触:可分为 接触式测量和非接触式测量。 (1)接触式测量 检测仪表的传感器与被测对象直接接触,承受被测 参数的作用,感受其变化,从而获得信号,并测量其信 号大小的方法,称接触式测量。 (2)非接触式测量
传感器填空题1

1测量1.直接测量方法中,又分,和。
(零位法;偏差法;微差法)2.零位法是指与在比较仪器中进行,让仪器指零机构,从而确定被测量等于。
该方法精度。
(被测量;已知标准量;比较;达到平衡(指零);已知标准量;较高)3.偏差法是指测量仪表用相对于,直接指出被测量的大小。
该法测量精度一般不高。
(指针、表盘上刻度线位移)7.微差法是和的组合。
先将被测量与一个进行,不足部分再用测出。
(零位法;偏差法;已知标准量;比较;偏差法)8.测量仪表指示值程度的量称为精密度。
测量仪表指示值有规律地程度的量称为准确度。
(不一致;偏离真值)9.测量仪表的精确度简称,是和的总和,以测量误差的来表示。
(精度;精密度;准确度;相对值)10.显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。
(最小变化)11.传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
12.对一台确定的仪表或一个检测系统,最大引用误差是一个定值。
13.测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值作为划分精度等级的尺度。
14.某仪表的精度等级为0.1级,是表示在使用时它的最大引用误差不超过±0.1%;即在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其量程的±0.1%。
15.精度等级已知的测量仪表只有在被测量值接近满量程时,才能发挥它的测量精度。
16.静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。
静态特性的主要技术指标有:线性度、迟滞特性、重复性、灵敏度、分辨力和阈值、稳定性和温度稳定性、漂移、静态误差等。
17.传感器的动态性能指标主要有:固有频率、阻尼系数、频响范围、频率特性、时间常数、上升时间、响应时间、过冲量、衰减率、稳态误差、临界速度、临界频率等。
18.分辨力(分辨率)指传感器能检测到的最小的输入增量,可用绝对值、也可用满量程的百分数表示。
19.阈值:自控系统中能产生一个校正动作的最小输入值。
20.分辨力说明了传感器的最小的可测出的输入变量;阈值说明传感器的最小可测出的输入量。
自动检测原理复习题 (1)

1、测量的概念测量是借助专门的技术和仪表设备,采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的实践过程。
2、测量方法的分类(1)根据被测量是否随时间变化,可分为静态测量和动态测量。
(2)根据测量的手段不同,可分为直接测量和间接测量。
(3)根据测量时是否与被测对象接触,可分为接触式测量和非接触式测量。
(4)根据测量的具体手段来分,可分为偏位式测量,零位式测量和微差式测量。
偏位式测量:在测量过程中,被测量作用于仪表内部的比较装置,使该比较装置产生偏移量,直接以仪表的偏移量表示被测量的测量方式称为偏位式测量。
零位式测量:在测量过程中,被测量与仪表内部的标准量相比较,当测量系统达到平衡时,用已知标准量的值决定被测量的值,这种测量方式称为零位式测量。
微差式测量:微差式测量法是综合了偏位式测量法速度快和零位式测量法准确度高的优点的一种测量方法。
3、测量误差的表示方法绝对误差和相对误差相对误差又包括示值(标称)相对误差和引用误差(也叫满度相对误差)4、我国工业模拟仪表有下列常用的7种等级:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。
准确度等级对应基本误差:eg:0.1对应±0.1% 5、测量误差的分类粗大误差、系统误差、随机误差、静态误差和动态误差。
静态误差:在被测量不随时间变化时所产生的误差称为静态误差。
动态误差:当被测量随时间迅速变化时,系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合,这种误差称为动态误差。
6、随机误差的正态分布曲线的三个规律集中性、对称性、有界性7、不确定度的概念由于测量误差的存在,对被测量值不能肯定的程度,也表明该结果的可信赖程度。
8、测量系统静态误差的合成方法绝对值合成法和方均根合成法9、传感器的定义组合以及每一部分能完成的功能、起到的作用传感器是一种检测装置,能感受规定的被测量,并能将检测感受到的信息,按一定的规律变换成为电信号或其他所需要形式的信息输出。
以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求传感器主要包括敏感元件、传感元件和测量转换电路三个部分敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件,即被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。
2018年电子测量技术基础习题及答案

电子测量技术基础习题及答案电子测量技术基础习题及答案1.1 解释名词:①测量;②电子测量。
答:测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中,人们借助专门的设备,把被测量与标准的同类单位量进行比较,从而确定被测量与单位量之间的数值关系,最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说,凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量;从狭义上说,电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点,并各举一两个测量实例。
答:直接测量:它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如:用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量电阻中的电流。
间接测量:利用直接测量的量与被测量之间的函数关系,间接得到被测量量值的测量方法。
如:用伏安法测量电阻消耗的直流功率P,可以通过直接测量电压U,电流I,而后根据函数关系P=UI,经过计算,间接获得电阻消耗的功耗P;用伏安法测量电阻。
组合测量:当某项测量结果需用多个参数表达时,可通过改变测试条件进行多次测量,根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解,进而得到未知量,这种测量方法称为组合测量。
例如,电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义,并列举测量实例。
答:偏差式测量法:在测量过程中,用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法,称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法:测量时用被测量与标准量相比较,用零示器指示被测量与标准量相等(平衡),从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法:通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答:电子测量内容包括:(1)电能量的测量如:电压,电流电功率等;(2)电信号的特性的测量如:信号的波形和失真度,频率,相位,调制度等;(3)元件和电路参数的测量如:电阻,电容,电感,阻抗,品质因数,电子器件的参数等:(4)电子电路性能的测量如:放大倍数,衰减量,灵敏度,噪声指数,幅频特性,相频特性曲线等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
)E=4V,R i=R2 =R3=R4=120?,试求:[片,其余为外接电阻。
当R1的增量为?R1 =1. 2 ?时,电桥3-5图所示由于R i,R i=R2=R 根据题意,图3-5R2均为应变片,且批号相同,所受应变大小和方向均相同,则U oI 2—R i=R+?R i,R2=R - ?R2'R+A R2_R_、l R + R2 R尹&E_R/R 2 1 20= 0. 02V符号根据应变片工作原理:当衔形成差动。
若衔1直接测量的方法有偏差式测量零位式测量微差式测量三种方法2传感器静态特性的技术指标线性度分辨率灵敏度迟滞重复性和漂移3传感器一般由敏感元件、转换元件两部分组成。
•敏感元件:传感器中能直接接受被测量信息的元件转换元件:将敏感元件的感受或响应被测量转换成适于运输和测量的电信号。
感器组成系统灵敏度计算:&二输出dy输入dx4什么叫热电阻效应?将两种不同材料的导体或半导体焊接起来,构成一个闭合回路,当导体的两个连接点之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
什么叫应变效应?导体或半导体电阻随其机械变形而变化的物理现象。
概念:金属导体的电阻值随它受外力所产生机械变化的大小而变化的现象称为金属的电阻应变效应金属的电阻应变效应的原理:当金属丝受外力作用时其长度和面积都会发生变化从R=少S式中很容易看出。
其电阻值即会发生改变。
假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度I增加,而截面积s减少。
电阻值便会增加。
同理,当金属丝受外力作用而压缩时,长度减少而截面积增大。
电阻值减少。
只要测出加在电阻的变化即可获得应变电阻丝的应变情况。
L = L i - L 225图示为一直流应变(1)N R1为金金属输出电压1U o=?2)R i, R2都是应变片,且批号相同,感应应变的极性和大小都相同,其余为外接电阻,电桥输出电压U o = ?3)题(2)中,如果R2与R1感受应变的极性相反,且?R仁?R2=1. 2 ?,电桥输出电压U o = ?答:①如题的极性决定)6说明单线圈和差动变隙式传感器的主要组成、工作原理和基本特性差动变隙式传感器结构:如图4-6所示由差动线圈、铁芯、衔铁等组成铁随被测量移动而偏离中间位置时,两线圈的电感量一个增加,一个减小,铁向上移动△ 3时,两线圈电感量发生变化:△ L1、△ L2,则总的电感变化量为:(3 )。
如图4-2所示。
电感量2N2%S2L o当3 >>△ 3时,忽略△ S 2,则:基本特性:差动式与单线圈电感传感器的电感L和气隙厚度3之间的关系如图4-7所示。
通过比较可以看出,差动式电感传感器灵敏度约为非差动式电感传感器的两倍。
从图4-7还可看出,差动式电感传感器的线性较好,且输出曲线较陡,灵敏度较高。
采用差动式结构除了可以改善线性、提高灵敏度外,对外界影响,如温度的变化、电源频率的变化等也基本上可以互相抵消,衔铁承受的电磁吸引力也较小,从而减小了测量误差。
灵敏度:单线圈变隙式传感器结构:由线圈、铁芯、衔铁等组成。
工作原理:传感器工作时,衔铁与被测体连接。
当被测体产生土3的位移时,衔铁与其同步移动,引起磁路中气隙的磁阻发生相应的变化。
从而导致线圈电感的变化。
只要测出这种电感量的变化,就能确定衔铁(被测体)位移量的大小和方向。
基本特性:传感器输出电感L和输入量3之间的关系,由磁路基本知识而知(N—线圈匝数;Rm —磁路总磁阻)。
由于铁芯和衔铁的磁阻远小于气隙磁阻,所以忽略铁芯和衔铁的磁阻。
二(3—气隙厚度;S—气隙截面积;卩一真空磁导率,近似空气。
)•••当匝数N确定,若保持面积S为常数,则L是气隙厚度3的函数,即L=FL与气隙厚度3成正比。
输入与输出是非线性。
灵敏度:LL iK00可以看出,3越小,K越高,为保证线性度,只能用于微小位移的测量。
7何谓零点残余电压?说明该电压的产生原因及消除方法。
答:用两线圈组成电桥,当两线圈的阻抗相等时,输出电压为零。
它的阻抗是一个复合阻抗有感抗也有阻抗,为了达到平衡,就要求两线圈的电阻R相等,两线圈的电L相等。
但这种情况是很难精确达到的,在零点总有一个最小的输出电压。
一般把这个最小的输出电压称为零点「2 小— c N U o S A 盂残余压L二222A 51, 传感器啲两个三次绕组的电气参数与几何尺寸不对称°02, 由于磁性材料磁化曲线的非线性3,励磁电压本身含高次谐波方法:1尽可能保证传感器的几何尺寸,绕组线圈电气参数和磁路的对称2,采用适当的测量电路8差动变压器的测量电路有几种类型?试述它们的组成和基本原理。
为什么这类电路可以消b除零点残余电压?差动变压器的测量电路有变隙式,变面积式,螺线管式。
9什么叫电涡流效应?电涡流的应用包括哪些内容电涡流效应指的是这样的一种现象:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,通过导体的磁通将发生变化,产生感应电动势。
该电动势在导体表面形成电流并自行闭合,状似水中的涡流,称为电涡流。
电涡流只集中在金属导体的表面,这一现象称为趋肤效应。
应用:位移测量,振幅测量,转速测量,无损探伤。
10电容式传感器的工作原理与分类是一种接近式开关。
它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是待测物体的本身。
当物体移向接近开关时,物体和接近开关的介电常数发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化。
变面积型,变介质型,变极距型11什么叫光电效应答:光照射到物体上使物体发射电子,或电导率发生变化,或产生光生电动势,这些因光照引起物体电学特性改变的现象为光电效应12解释热电效应、热电势、接触电势和温差电势答;热电效应:两种不同的导体两端相互紧密地连接在一起,组成一个闭合回路。
当两接点温度不等时,回路中就会产生大小和方向与导体材料及两接点的温度有关的电动势,从而形成电流。
热电势:因为热而产生的电势差。
接触电势:这种由于两种导体自由电子密度不同,而在其接触形成的电动势称为接触电势温差电势:对单一金属导体,如果将导体两端分别置于不同的温度场,在导体内部,热端的自由电子仅有较大的动能,将向冷端移动,导致热端失去电子带正电,冷端得到电子带负电,这样在导体两端产生的电位差称为温差电动势13热电偶测温原理及计算热电偶是一种将温度变化转换为电量变化的装置,它利用传感元件的电磁参数随温度变化的特征来达到测量的目的。
通常将被测温度转换为敏感元件的电阻、磁导或电势等的变化,通过适当的测量电路,就可由电压电流这些电参数的变化来表达所测温度的变化。
热电偶的基本定律包括以下三种定律:1)中间导体定律:在热电偶回路中,只要中间导体两端的温度相同,那么接入中间导体后,对热电偶的回路的总电势无影响。
2)参考电极定律:如果导体C热电极作为参考电极,并已知标准电极与任意导体配对时的热电势,那么在相同结点温度(T,TO )下,任意两导体A、B组成的热电偶,其电势可由下式求得E AB(T,T。
)=E AC(T,T°厂E CB(T,T。
)3)中间温度定律:在热电偶回路中,两接点温度为T,T o时的热电势,等于该热电偶在接点T、T a和T a、T o 时的热电势之和,即E AB(T,T。
)=E AB仃,T a) E AB(T a,T。
)14什么叫正、逆压电效应?前置放大器选用,测量动态量正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。
对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化现象,而使其表面出现电荷集聚的现象,当片状材料的两个电极面上加交流电压,那么压电片将产生机械振动,即压电片在电极方向上产生伸缩变形,压电材料的这种想象称为伸缩效应,也称逆压电效应,15试述霍尔效应的定义与简单的工作原理?为什么霍尔元件用N型半导体制作?1 )定义:金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种现象称霍尔效应。
工作原理:由于运动电荷受磁场中洛仑兹力作用的结果,设在N型半导体薄片上通以电流I,则半导体中的载流子(电子)沿着与电流方向相反运动(速度V),由于在垂直于半导体薄片平面的方向上施加磁场B,所以电子受洛仑兹力的作用,向一边偏转(虚线所示),并使该边形成电子积累,而另一边则为正电荷积累,于是形成电场,该电场阻止运动电子的继续偏转。
当电场作用在运动电子上的力与洛仑兹力相等时,电子的积累便达到动态平衡,在薄片两横断面之间建立电场,相应的电势称为霍尔电势2 )材料中载流子的迁移率对元件灵敏度也有很大的影响,一般来说电子迁移率远大于空穴的迁移率,所以霍尔元件一般采用N型半导体材料16.什么叫湿敏电阻,气敏元件的工作原理湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。
气敏电阻是一种半导体敏感器件,它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。
1-1什么是传感器?传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。
1- 3传感器如何进行分类1按输入量分类,以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、压力传感器、温度传感器等2按输出信号形式分类,以模拟量输出的为模拟式传感器,以数字量输出的为数字式传感器。
3按工作原理分类,以工作原理命名,如应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热释电传感器、压电式传感器、光电传感器等。
4按能量关系分类,分为能量转换型和能量控制型传感器。
5按传感器的基本效应进行分类可以分为物理传感器,化学传感器和生物传感器6按传感器所蕴含的技术特征进行分类可分为普通传感器和新型传感器2- 1什么是传感器的静态特性?描述传感器静态特性的主要指标有哪些?答:静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时,系统的输出与输入之间的关系。
主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。
幅频特性:(,)--arctan(,.)由题意有:A@) -* 兰5%,即<5%dt2-7用某一阶传感器测量100Hz 的正弦信号,如要求幅值误差限制在土5%A 内,时间常数应取多少?如果用该传感器测量 50Hz 的正弦信号,其幅值误差和相位误差各为多少?2、某温度传感器为时间常数 T =3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器 指示出温差的三分之一和二分之一所需的时间。
1解:一阶传感器频率响应特性:H(j • ■)==2 二 f =200 二所以:0<<0.523ms取 =0.523ms ,=2~ 50 =100':所以有:一1.32%:::0相位误差:「-(,)- - arctan( . ) - -9.3 所以有:一9.3 _厶()<02-9玻璃水银温度计通过玻璃温包将热量传给水银,可用一阶微分方程表示。