电大《传感器与测试技术》作业一参考答案

第1次记分作业：第5周前完成

．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。

．为满足测试需要，对传感器的一般要求有哪些？

．传感器的动态特性的评价指标有哪些？

．提高传感器性能的方法有哪些？

．简述应变式电阻传感器的工作原理。

．《传感器与测试技术》教材P80 第5题。

．简述压阻式传感器电桥采用恒压源供电和恒流源供电各自的特点。

．在网络上查找出有介绍电阻应变式、压阻式和热阻式传感器产品的网站各一个，打印（或记录）其结构简图、工作原理、特性、主要型号及技术参数等有关信息。

1.答：传感器作为测试系统的第一环节，将被测量转化为人们所熟悉的各种信号，通常传感器将被测量转换成电信号；信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工，如信号的放大、滤波、补偿、校正、模数转换、数模转换等，经过处理使传感器输出的信号便于传输、显示或记录；显示与记录部分将所测信号变为便于人们理解的形式，以供人们观测和分析。

2.答：1）灵敏度高，线性好。2）输出信号信噪比高，这要求其内噪声低，同事不应引入外噪声。3）滞后、漂移小。4）特性的复现性好，具有互换性。5）动态性能好。6）对测量对象的影响小，即“负荷效应”较低。

3.答：1）时间常数 2）上升时间 3）稳定时间（或响应时间） 4）超调量

4.答：1）非线性校正 2）温度补偿 3）零位法、微差法 4）闭环技术 5）平均技术 6）差动技术 7）集成化与智能化 8）采用屏蔽、隔离与抑制干扰措施

5.答：电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成，当被测物理量作用在弹性元件

上时，弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化，通过转换电路将其转变成电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小。

6解：

1）ΔR/R= Kε=2×1000×10-6=0.002

ΔR= KεR=0.002×120=0.24(Ω)

2）因为两金属应变片组成半桥双臂工作

电桥，所以

U0=1/2×U×(ΔR/R)=0.005(V)

7.书本P72页。

1)恒压源供电：

电桥的输出为：

U0=U×【ΔR/(R+ΔR T)】说明了，电桥输出与U成正比，这说明电桥的输出与电源的大小、精度都有关。同时电桥输出U0与ΔR T有关，而且与温度的关系是非线性的，所以用恒压源供电时，不能消除温度的影响。

2）恒流源供电

电阻的输出为：U0=IΔR电桥的输出与电阻的变化量成正比，即与被测量成正比，当然也与电源电流成正比，即输出与恒流源供给的电流大小、精度有关。但是电桥的输出与温度无关，不受温度影响，这是恒流源供电的优点。恒流源供电时，一个传感器最好配备一个恒流源，这在使用中有时是不方便的。

8、自己上网找