作业4 传感器答案(1).pdf

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1、工程测试技术作业作业4位移传感器与位移测试班级：姓名：学号：成绩：一、填空题1、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于，前者利用金属丝的几何变形(应变效应)引起的电阻变化，后者利用半导体材料的电阻率变化(压阻效应)引起的电阻变化。2、差动变压器式电感传感器的基本原理是利用了电磁感应中的互感现象。3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用差动工作方式。4、金属导体置于交流磁场中，导体表层产生闭合的电流，利用该原理制作的传感器称为电涡流传感器。这种传感器只能测量金属导体物体。5、光栅式传感器是

2、依靠莫尔条纹的三大特性:位移的放大特性，栅距误差的平均效应和__莫尔条纹运动与光栅运动的一一对应关系（光栅栅距与莫尔条纹间距的对应关系）__来进行位移的精密测量的。6、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上输出电压不为零，这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时，如果要求区别位移方向可采用差动整流电路或相敏检波电路。7、电容式和电感式传感器常采用差动式结构，其作用是提高灵工程测试技术作业敏度，减少非线性度。二、选择题1.能够感受湿度的电容式传感器属于变D的电容式传感器。A电阻率B相对面积C极距D介质2.可变磁

3、阻式传感器的灵敏度S与气隙长度有关，B灵敏度越高。A越大B越小C速度越快D速度越慢3.为了提高自感式传感器灵敏度和线性度，实际应用时常采用D工作方式。A同步B异步C共模输入D差动4.不能用涡流式传感器进行测量的是D。A位移B材质鉴别C探伤D非金属材料5.电阻应变片的输入为B。（A）力（B）应变（C）速度（D）加速度6．为减少变极距型电容传感器灵敏度的非线性误差,应选用C类型的传感器为最好。（A）大间距（B）高介电常数（C）差动式（D）小间距7.金属丝应变片在测量构件应变时，电阻的相对变化主要由B来决定的。A.贴片位置的温度变化B.电阻丝几何尺寸的变化工

4、程测试技术作业C.电阻丝材料的电阻率变化8.极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为B。A.电容量微小影响灵敏度B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差C.非接触测量9.下列传感器中，能量控制型传感器是B和C，能量转换型传感器是A和D。A.光电式B.应变片C.电容式D.压电式10.电阻应变式传感器是利用金属的A将被测机械量转换成A。A电阻应变效应电阻变化B压电效应电压变化C热电效应电流变化D热阻效应电阻变化三、简答题1.试说明金属应变片与半导体应变片原理的区别。答：金属应变片基于应变效应：由应变引起金属导体电阻值变化的现象；而半导体应

5、变片基于压阻效应：由压应力引起半导体材料的电阻率变化，从而引起半导体电阻值变化的现象。2.为什么说极距变化型电容传感器是非线性的？采取什么措施可改善其非线性特性？答：假设电容式传感器的极板面积为A，介电常数为,则电容量CA与极板距离δ之间的关系为：C当极板移动一个距离δ后，电容变化为：工程测试技术作业AAAC电容C变化量和距离变化量不是线性关系。只有δ<<δ时，近似认为是线性关系。为了改善非线性特性一般采用差动式结构。3.利用涡流式传感器测量物体位移时，（1）如果被测物体是塑料材料，此时可否进行位移测量？为

6、什么？（2）为了能对该物体进行位移测量应采取什么措施？并应考虑哪些方面问题？答：（1）不能。因为塑料材料为非导电材料，电涡流只能在导电材料上产生。（金属导体位于变化的磁场中，金属块内部产生感应电流，这种电路在金属块内形成闭合回路，这种现象称为电涡流相应，涡流式传感器就是利用这种电涡流效应来工作的。）--此段可以不答。为了测量非导电材料，应在物体表面加一层均匀的薄金属片，与物体构成一体，随物体一起运动。4.三段式螺管差动变压器电感液位传感器测量系统的结构如图(a)所示，电气线路如图(b)所示，简要说明其测液位的工作原理及测量过程。工程测试技术作业初级线圈铁芯

7、次级线圈1311e次级线圈24ve02e浮球25储槽(a)结构图(b)电气线路图答：差动变压器式传感器的两个次级线圈反向串接，基于互感变化原理。当铁芯位于差动变压器的中间位置时，（两个线圈的电感值相同，e1=e2），变压器输出信号为0；当液位上升/下降时，（上下电感值发生改变电压也发生改变,e1≠e2）,变压器输出信号不为0,通过输出电压的高低可以知道液位的变化。5.下图为采用某一种传感器测量不同的非电量的示意图。图中被测物体2均为金属材料制成，1为传感器。试问：（1）该种传感器可选用何种传感器？（2）图中分别测量的是哪些非电量？111222答：（1）涡流

8、传感器、电感式或电容传感器等（2）（a）测转速，（b）测材料的厚度