传感器习题电子版本.doc

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1、…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………1.传感器由哪几部分组成?其各部分的作用是什么?答:传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路等几部分组成。组成框图如下图所示。敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数。转换电路：将转换元转换成的电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。2.某线性位移测量仪，当被测位移X由3.0mm变到4.0mm时，位移测量仪的输出电压V由3.0V减至2.0V，求该仪器的灵敏度。解：该仪器的灵敏度为V/mm 3.

2、电阻丝式应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？各有何优缺点？金属电阻应变片是利用电阻应变效应；半导体应变片是利用压阻效应。电阻丝应变片利用导体形变引起电阻变化，半导体应变片利用半导体电阻率变化引起电阻变化。通常半导体应变片比电阻丝应变片灵敏度高，但分散性大，温度效应也比较大。4.为什么变极距型电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾的？实际应用中怎样解决这一问题？变极距型电容传感器灵敏度灵敏度和极距的平方变化成反比，二者是非线性的，并且要灵敏度高，极距变化量就要小，因此要在实际中解决这对矛盾，可以采用如下方法：限制量程；差动测量；运放运算放大器式测量电路；差动脉冲调宽电路。5.差动式传感器

3、的优点是什么？试述产生零点电位的原因和减小零位电压的措施。优点：减小非线性误差；提高传感器灵敏度；减小温度、湿度等环境因素的影响。当被测量的变化导致两个结成差动式的传感器输出相等时，差动式传感器输出应该为零，如果差动式传感器输出电压不为零，则称该电压为零点残余电压，产生原因主要因为组成差动式结构的两个传感器材质、工艺等不一致，减小零位电压的措施有：选材一致、工艺一致、电路上加补偿电阻或调零电路。6.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U为5V，假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1000时，试求单臂、双臂和全桥工作

4、时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。解：(1)单臂电桥时，所以应变为1时…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………9…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………V应变为1000时应为V(2)双臂电桥时，所以应变为1时V应变为1000时应为V(3)全桥时时，所以应变为1时V应变为1000时应为V从上面的三种电桥的计算结果可知：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。1.如下图所示为一直流电桥，供电电源电动势U=4V，R3=R4=100Ω，R1和R2为同

5、型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω，灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5000，试求此时电桥输出端电压U0。解：由电路图可知,此电桥为输出双臂半桥电路故mV…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………9…………………………………………………………最新精品资料推荐……………………………………………………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

6、成一定的电压信号输出，故只能用于动态测量。2.压电式传感器测量电路的作用是什么?其核心是解决什么问题?答：压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出，其核心是要解决微弱信号的转换与放大，得到足够强的输出信号。3.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量炉温时，其冷端温度为30℃，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为38.505mV，试求炉温为多少?解：查镍铬-镍硅热电偶K分度表可知E(30，0)=1.203mV根据式中间温度定律可计算出反查分度表可知其对应的实际温度为℃4.电涡流式转速传感器上图所示为电涡流式转速传感器工作原理图。在软磁材料制成的输入轴上加工一键槽,在距输入表

7、面d0处设置电涡流传感器,输入轴与被测旋转轴相连，请分析其工作原理。答：当被测旋转轴转动时,输出轴的距离发生d0+Δd的变化。由于电涡流效应,这种变化将导致振荡谐振回路的品质因素变化,使传感器线圈电感随Δd的变化也发生变化,它们将直接影响振荡器的电压幅值和振荡频率。因此,随着输入轴的旋转,从振荡器输出的信号中包含有与转数成正比的脉冲频率信号。该信号由检波器检出电压幅值的变化量,然后经整形电路输出脉冲频率信号fn。该信号经电路处理便可得到被测转