传感器与检测技术总复习精华
传感器与检测技术(重点知识点总结)[整理]
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Knowledge Points知识点汇编传感器与检测技能知识总结1:传感器是能感触规则的被检丈量并依照必定规则转化成可输出信号的器材或设备。
一、传感器的组成2:传感器一般由活络元件,转化元件及根本转化电路三部分组成。
①活络元件是直接感触被测物理量,并以确认联系输出另一物理量的元件(如弹性活络元件将力,力矩转化为位移或应变输出)。
②转化元件是将活络元件输出的非电量转化成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。
③根本转化电路是将该电信号转化成便于传输,处理的电量。
二、传感器的分类1、按被丈量目标分类(1)内部信息传感器首要检测体系内部的方位,速度,力,力矩,温度以及反常改动。
(2)外部信息传感器首要检测体系的外部环境状况,它有相对应的触摸式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非触摸式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。
2、传感器按作业机理(1)物性型传感器是运用某种性质随被测参数的改动而改动的原理制成的(首要有:光电式传感器、压电式传感器)。
(2)结构型传感器是运用物理学中场的规则和运动规则等构成的(首要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于丈量位移,温度传感器用于丈量温度。
4、按作业原理分类首要是有利于传感器的规划和运用。
5、按传感器能量源分类(1)无源型:不需外加电源。
而是将被丈量的相关能量转化成电量输出(首要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型;(2)有原型:需求外加电源才干输出电量,又称能量操控型(首要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。
6、按输出信号的性质分类(1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF);(2)模仿型:输出是与输入物理量改换相对应的接连改动的电量,其输入/输出可线性,也可非线性;(3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可所以任何一种脉冲发生器所宣布的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状况随输入量改动。
传感器与检测技术复习总结Word版

l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
传感器与检测技术是研究自动检测系统中的信息提取,信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
2 .什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用?解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。
敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。
3 .简述正、逆压电效应。
解:某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
4.简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。
解:电压放大器的应用具有一定的应用限制,压电式传感器在与电压放大器配合使用时,连接电缆不能太长。
优点:微型电压放大电路可以和传感器做成一体,这样这一问题就可以得到克服,使它具有广泛的应用前景。
缺点:电缆长,电缆电容 C c 就大,电缆电容增大必然使传感器的电压灵敏度降低。
电荷放大器的优点:输出电压 U o 与电缆电容 C c 无关,且与 Q 成正比,这是电荷放大器的最大特点。
但电荷放大器的缺点:价格比电压放大器高,电路较复杂,调整也较困难。
要注意的是,在实际应用中,电压放大器和电荷放大器都应加过载放大保护电路,否则在传感器过载时,会产生过高的输出电压。
传感器与检测技术(知识点总结)汇编

传感器与检测技术知识总结第一章概述1:传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2 :传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。
二、传感器的分类1、按被测量对象分类(1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。
(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。
2、传感器按工作机理(1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。
(2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。
5、按传感器能量源分类(1)无源型: 不需外加电源。
而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有: 压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型;(2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。
6、按输出信号的性质分类(1)开关型(二值型):是“ 1 ”和“ 0”或开(ON)和关(OFF);(2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性;(3 )数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。
2020最新电大《传感器与检测技术》期末复习考试必考重点【直接打印】

【最新】电大《传感器与检测技术》期末复习考试小抄1.传感器的定义;能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置传感器是感知各种化学和物理的非电量并按照一定规律将其转换为可用电信号输出的装置或器件。
感应器组成— 敏感元件 传感元件 信号调节与转换电路 传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类2.变送器:当传感器的输出为标准信号DC 4-20mA 时, 则称作变送器。
3线性度(非线性误差):输出-输入校准曲线与某一选定拟合直线不吻合的程度 。
4迟滞:迟滞表示传感器在正 、反 行程期间,输出-输入曲线不重合的程度。
5重复性:重复性表示传感器在同一工作条件下,被测输入量按同一方向作全程连续多次重复测量时,所得输出值(或校准曲线)的一致程度。
6精度:精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。
一般用重复性、线性度、迟滞三项的方和根或简单代数和表示。
7灵敏度:灵敏度是传感器输出量增量与输入量增量之比。
8阈值:一个传感器的输入从零开始缓慢地增加时,只有在达到某一最小值后才测得出输出变化,这个最小值就称为传感器的阈值。
9分辨率(力):是指当一个传感器的输入从非零的任意值缓慢地增加时,只有在超过某一输入增量后输出才显示有变化, 这个输入增量称为传感器的分辨力。
有时用该值相对满量程输入值之百分比表示,则称为分辨率。
10时漂:时间漂移通常是指传感器零位随时间变化而变化的现象。
11零点温漂:通常是指传感器零位随温度变化而变化的现象 12灵敏度温漂:是指传感器灵敏度随温度变化而变化的现象。
传感器产生漂移的原因有两个方面:一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。
最常见的漂移是温度漂移,即周围环境温度变化而引起输出量的变化,温度漂移主要表现为温度零点漂移和温度灵敏度漂移。
13最小二乘法原理的核心思想是:校准数据与拟合直线上相应值之间的残差平方和最小。
可简述为“估计应满足残差(剩余)平方和为最小”14通常在阶跃函数作用下测定传感器动态性能的时域指标。
传感器与检测技术总复习精华

3.直流电桥平衡条件是其相邻两臂电阻的比值应相等。(√)
4.电容传感器因为极板间添加的是绝缘物质所以不能测量导电性液体()
5.压电陶瓷与天然晶体是具有相同性质的压电效应的压电材料。(×)ﻩ
6.压电陶瓷极化后才具有压电特性,未极化时是非压电体。(√)
选择:
1.演示位移传感器的工作原理如右图示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆p,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( )
A 物体M运动时,电源内的电流会发生变化
B 物体M运动时,电压表的示数会发生变化
C 物体M不动时,电路中没有电流 D 物体M不动时,电压表没有示数
大题:
1.应当指出,若要实现完全补偿,上述分析过程必须满足以下4个条件:
① 在应变片工作过程中,保证R3=R4
② R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K和初始电阻值R0。
③ 粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样,两者线膨胀系数相同。
④ 两应变片应处于同一温度场。
8.下列加速度传感器的那个部分是敏感元件?其中,1是等强度梁 2是质量块 3 外壳 4应变片(A)
A .1和2 B. 3 C .2 D. 1
B
A. 25~200mm B. 25~200μm C. 25~200nm D. 25~200cm
9.云母片的相对介电常数是空气的7倍,其击穿电压不小于1000 kV/mm,而空气仅为3 kV/mm。因此有了云母片,极板间起始距离可大大减小。一般变极板间距离电容式传感器的起始电容在20~100pF之间, 极板间距离在25~200μm 的范围内。最大位移应小于间距的 (B 1/10),故在微位移测量中应用最广。
(完整word版)《传感器与检测技术》期末考试复习要点

一.填空题1.传感器是能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由灵敏元件和转换元件组成。
其中灵敏元件是指能够感受被测量的部分,转换元件是指将灵敏元件的输出转换为适于传输和测量的电信号部分。
2.传感器的分类:a.按输入量分类:位移传感器,速度传感器,温度传感器,压力传感器等b.按工作原理分类:应变式,电容式,电感式,压电式,热电式等c.按物理现象分类:结构型传感器,特性型传感器d.按能量关系分类:能量转换型,能量控制型e.按输出信号分类:模拟式传感器,数字式传感器3. 传感器技术的主要发展趋势:一是开展基础研究,发现新现象,开发传感器新材料和新工艺;二是实现传感器的集成化和智能化。
4. 检测技术属于信息科学的范畴,与计算机技术、自动控制技术和通信技术构成完整的信息技术。
5. 传感器的静态特性的主要指标是:线性度,迟滞,重复性,分辨力,稳定性,温度稳定性和各种抗干扰稳定性等。
6. 电阻式传感器的种类繁多,应用广泛,其基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路而最后显示值的变化。
7. 电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置,可以用来测量位移、振动、压力流量、重量、力矩应变等物理量。
8. 自感式传感器中,调幅电路用得较多,调频、调相电路用得较少。
9. 当金属导体置于变化的磁场中,导体内就会产生感应电流,称之为电涡流或涡流。
这种现象称为涡流效应。
10. 感应同步器是应用电磁感应原理来测量直线位移或转角位移的一种器件。
测量直线位移的称为直线感应同步器,测量转角位移的称为圆感应同步器。
11. 利用电容器的原理,将非电量转化为电容量,进而实现非电量到电量的转化的器件称为电容式传感器。
12. 在应用中电容式传感器可以有三种基本类型:变极距型,变面积型和变介电常数型。
而它们的电极形状又有平板型,圆柱形和球平面型三种。
13. 电容式传感器把被测量转化成电路参数C。
传感器与检测技术考试必考内容完美总结

传感器与检测技术(第3版)考试必考内容完美总结1.什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
答:应变效应:金属丝的电阻随着它所受的机械形变的大小而发生相应的变化的现象称为金属应变效应。
工作原理:在电阻丝拉伸极限内,电阻的相对变化与应变成正比即:=K0 (K0:电阻丝的灵敏系数、:导体的纵向应变)2.金属电阻应变片与的工作原理有何区别?各有何优缺点?答:区别:金属电阻变化主要是由机械形变引起的;半导体的阻值主要由电阻率变化引起的。
优缺点:金属电阻应变片的主要缺点是应变灵敏系数较小,半导体应变片的灵敏度是金属电阻应变片50倍左右。
3.何为零点残余电压?说明该电压产生的原因及消除方法。
答:当衔铁处于中心位置时,差动变压器的输出电压并不等于零,把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压。
产生原因:①由于两个二次测量线圈的等效参数不对称,使其输出的基波感应电动势的幅值和相位不同,调整磁芯位置时,也不能达到幅值和相位相同。
②由于铁心的B-H特性的非线性,产生高次谐波不同,不能相互抵消。
消除方法:①在设计和工艺上,力求做到磁路对称、线圈对称。
②采用拆圈的实验方法减小零点残余电压。
③在电路上进行补偿。
4.何为传感器的静态标定和动态标定?试述传感器的静态标定过程。
答:静态标定:确定传感器的静态特性指标,如线性度、灵敏度、滞后和重复性等。
动态标定:确定传感器的动态特性参数,如频率响应、时间常数、固有频率和阻尼比等。
静态标定过程:①将传感器全量程分成如干等间距点。
②根据传感器量程分点情况,由小到大一点一点地输入标准量值,并记录与各输入值相应的输出值。
③将输入值由大到小一点一点减小,同时记录与各输入值相对应的输出值。
④按②、③所述过程,对传感器进行正反行程往复循环多次测试,将得到的输出-输入测试数据用表格列出或作出曲线。
⑤对测试数据进行必要的处理,根据处理结果就可以确定传感器的线性度、灵敏度、迟滞和重复性等静态特性指标。
传感器与检测技术总复习(精华)

填空:1•传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2•传感器是能感受规定的(被测量)并按照一定规律转换成可用(输出信号)的器件或装置。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成,其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80 倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时,其(电阻率p)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(应变效应),即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类:(金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有(丝式电阻应变片)、(箔式应变片)和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度相同,但应变不同,园弧部分使灵敏系数K;下降,这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差,现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1)应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的,应变片的自补偿法有(单丝自补偿)和(双丝组合式自补偿)。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1)(电阻温度系数)的影响2)试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16•写出三种能够测量加速度的传感器( 电阻应变片式传感器)(电容传感器) (压电传感器)17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类 (变介电常数型)、变面积型和(变极距型)优点是散热条件好,允许通过的电流较大,可制成各种所需的形状,便于批量生 产。
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填空:1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2.传感器是能感受规定的(被测量)并按照一定规律转换成可用(输出信号)的器件或装置。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成,其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时,其(电阻率ρ)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(应变效应), 即在导体产生机械变形时, 它的电阻值相应发生变化。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类: (金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有(丝式电阻应变片)、(箔式应变片)和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度相同,但应变不同,园弧部分使灵敏系数K↓下降,这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差, 现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1) 应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的,应变片的自补偿法有(单丝自补偿)和(双丝组合式自补偿)。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1) (电阻温度系数)的影响2) 试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16.写出三种能够测量加速度的传感器( 电阻应变片式传感器 )(电容传感器)(压电传感器)17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类(变介电常数型)、变面积型和(变极距型)。
18.电容传感器测量液位时的电容值c 与(液位高度h 成线性)关系,所以可以用作液位传感器 19.交、直流电桥的平衡条件是什么?R1R4=R2R34321R R R R 判断:金属电阻应变片的敏感栅有丝式、 箔式和薄膜式三种。
其中丝式电阻应变片的优点是散热条件好, 允许通过的电流较大, 可制成各种所需的形状, 便于批量生产。
(X )2.单臂电桥,顾名思义就是只有一个应变片的测量电路就是单臂桥,相反就不是单臂(×)3.直流电桥平衡条件是其相邻两臂电阻的比值应相等。
(√)4.电容传感器因为极板间添加的是绝缘物质所以不能测量导电性液体()5.压电陶瓷与天然晶体是具有相同性质的压电效应的压电材料。
(×)6.压电陶瓷极化后才具有压电特性,未极化时是非压电体。
(√) 选择:1.演示位移传感器的工作原理如右图示,物体M 在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆p ,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x 。
假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( )A 物体M 运动时,电源内的电流会发生变化B 物体M 运动时,电压表的示数会发生变化C 物体M 不动时,电路中没有电流D 物体M 不动时,电压表没有示数 2.下列不属于按输出信号分类的传感器是?(B)A 开关型传感器B 能量转换型传感器C 模拟型传感器D 数字型传感器3、应变测量中,希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能,应选择以下哪种类型的测量转换电路。
(C)A.单臂半桥B.双臂半桥C.差动全桥D.有温度补偿的单臂桥4、按照工作应变片的个数分类的是?(C)A.直流电桥B.对称桥C.差动全桥D.电源对称桥5.通常用应变式传感器测量(C)。
A温度 B密度 C 加速度 D 电阻6.测量温度不可用传感器(B)。
A. 热电阻B. 热电偶C. 电阻应变片D.热敏电阻7.下列属于按被测量分类的传感器是?( D )A 温度补偿应变片B 压电传感器C模拟传感器D 重量传感器8.下列加速度传感器的那个部分是敏感元件?其中,1是等强度梁2是质量块3 外壳4应变片(A)21431—等强度梁;2—质量块;3—壳体;4—电阻应变敏感元体A .1和2 B. 3 C .2 D. 1BA. 25~200mmB. 25~200μmC. 25~200nmD. 25~200cm9.云母片的相对介电常数是空气的7倍,其击穿电压不小于1000 kV/mm,而空气仅为3 kV/mm。
因此有了云母片,极板间起始距离可大大减小。
一般变极板间距离电容式传感器的起始电容在20~100pF之间,极板间距离在25~200μm 的范围内。
最大位移应小于间距的(B 1/10),故在微位移测量中应用最广。
A. 1/5B. 1/10C. 1/20D. 1/210.在压电片的x方向施加压力时,以下选项正确的是( A )A在X轴的正方向出现正电荷;B在X轴的正方向出现负电荷;C在Y轴的正方向出现正电荷D在Y轴的正方向出现正电荷11.那些材料适合做霍尔元件?( C )A绝缘材料 B 金属材料C N型半导体 D P型半导体大题:1.应当指出,若要实现完全补偿,上述分析过程必须满足以下4个条件:①在应变片工作过程中,保证R3=R4②R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K和初始电阻值R0。
③粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样,两者线膨胀系数相同。
④两应变片应处于同一温度场。
2.金属电阻应变片的材料对电阻丝(敏感栅)材料应有如下要求:① 灵敏系数大, 且在相当大的应变范围内保持常数;②ρ值大,即在同样长度、同样横截面积的电阻丝中具有较大的电阻值; ③ 电阻温度系数小,否则因环境温度变化也会改变其阻值; ④ 与铜线的焊接性能好, 与其它金属的接触电势小; ⑤ 机械强度高, 具有优良的机械加工性能。
3.电阻应变片的测量电路测量电路的分类:按工作应变片个数来分:1)、单臂电桥2)、双臂电桥(差动半桥)3)、全桥(差动全桥)讨论:单臂电桥、双臂电桥、全桥谁的灵敏度最高? 1.测量电路的灵敏度---单臂电桥当R1=R2=R3=R4时,电桥电压灵敏度最高,此时有:4411E K R R E U U o =∆=测量电路的灵敏度----双臂电桥(差动半桥)当R1=R2=R3=R4时,电桥电压灵敏度最高,此时有:112R R E U o ∆=测量电路的灵敏度----全桥(差动全桥)当R1=R2=R3=R4时,电桥电压灵敏度最高,此时有:EK R R EU U o =∆=114.克服非线性误差方法:差动测量电路为了减小和克服非线性误差,常采用差动电桥如图所示, 在试件上安装两个工作应变片,一个受拉应变,一个受压应变, 接入电桥相邻桥臂,称为半桥差动电路, 如图(a )所示。
R1A(a)R1A(b)(a)半桥差动电桥(b)全桥差动电桥5、应变片的温度误差由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差,称为应变片的温度误差。
产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
产生温度误差的原因:1) 电阻温度系数的影响2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数不同的影响1.电阻应变片的温度补偿方法:1)应变片的自补偿法:应变片的自补偿法有(单丝自补偿)和(双丝组合式自补偿)2)桥路补偿法(线路补偿)6.对于应变片式传感器单臂桥测量电路进行温度补偿时,若要实现完全补偿,必须满足的条件是?①在应变片工作过程中,保证R3=R4②R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K和初始电阻值R0。
③粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样,两者线膨胀系数相同。
④两应变片应处于同一温度场。
7.今有一悬臂梁,在其中上部上、下两面各贴两片应变片,组成全桥,如下图所示。
该梁在其悬臂梁一端受一向下力F=0.5N,试求此时这四个应变片的电阻值。
已知:应变片灵敏系数K=2.1;应变片空载电阻R0=120Ω。
lxPaEmmt21Ω107035=⨯==cmWcmlFWEtxlx625)(62==-=ε()10.0)003.0(107006.05.0)225.025.0(66252=⨯⨯⨯⨯-⨯=-=WEtFxlxεΩ=⨯⨯==∆2.2510.01201.20xkRRεΩ=+=∆+==2.1452.2512031RRRRΩ=-=∆-==8.942.2512042RRRR8.电容式传感器的工作原理和结构平板电容器,由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器,如果不考虑(边缘)效应,其电容量为: dSCε=9.变介电常数型电容传感器概述:测量液位高度DdHhεε1结构简单,没有可动部分,电容值c 与液位高度h(成线性关系) 1.变面积型电容式传感器2.当动极板沿长度方向平移Δx 时,电容相对变化量为axC C ∆=∆0这种形式的传感器其电容量C 与 (水平位移Δx )呈线性关系。
1.变面积型电容式传感器--------角位移型动极板θ定极板可以看出,传感器的电容量C 与(角位移θ)呈线性关系。
1.εgd gd 0ε01.变极距型电容传感器为了提高灵敏度,应减小起始间隙d0,但 (非线性误差)却随着d0的减小而增大。
1.怎样减少非线性误差?在实际应用中,为了提高灵敏度,减小非线性误差,大都采用(差动式结构)。
1.差动测量法 灵敏度得到一倍的改善002CdC d ∆∆≈01C d C d ∆∆≈ 线性度得到改善20100%d d δ⎛⎫∆=⨯ ⎪⎝⎭0100%d d δ∆=⨯1.测量电路电容传感器的等效电路(自学) 减小误差的方法:1)减小温度、湿度等变化所产生的误差,保证绝缘材料的绝缘性能 2)消除和减小边缘效应(p83) 3)消除和减小寄生电容的影响(p83)1.对于变极距型电容传感器采用运算放大器测量电路时的输出电压与(极板间距离d)成线性关系。
1.压电元件受力后,(表面电荷与外力成正比关系) 1.(压电陶瓷制作传感器灵敏度比压电晶体高)1. 压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料,材料的内部晶粒有许多自发极化的 (电畴),他有一定的极化方向。
6.1 逆压电效应1. 压电效应是可逆的在介质极化的方向施加电场时,电介质会产生形变,将电能转化成机械能,这种现象称 (逆压电效应).2.所以压电元件可以将机械能——转化成(电能)也可以将电能——转化成机械能。
1.涡流效应原理: 闭合铁芯(或一大块导体)处于交变磁场中,交变的(磁通量)使闭合铁芯(或一大块导体)中产生感应电流,形成(涡电流。