唐文彥《傳感器》習(xí)題答案-文庫(kù)吧
2024-12-31 02:18 本頁(yè)面
【正文】 R1=R2=R3=R4=R，對(duì)電橋若四臂電阻都變其輸出為：∵ 則有：本題：金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何不同？答：金屬應(yīng)變片的工作原理是：金屬應(yīng)變片在外力的作用下，應(yīng)變片的幾何尺寸（長(zhǎng)度和截面積）發(fā)生變化（機(jī)械形變）而引起應(yīng)變片的電阻改變，運(yùn)用它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的。其靈敏系數(shù)（k≈1+2μ）主要是材料幾何尺寸變化引起的。半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是：半導(dǎo)體應(yīng)變片受到作用力后，應(yīng)變片的電阻率ρ發(fā)生變化，而引起應(yīng)變片的電阻值改變。其靈敏系數(shù)（k=△ρ/ρε）主要是半導(dǎo)體材料的電阻率隨應(yīng)變變化引起的。第三章 思考題與習(xí)題何謂電感式傳感器？它是基于什么原理進(jìn)行檢測(cè)的？答：電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成線圈自感量或互感量的變換，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出的一種裝置。它是基于電磁感應(yīng)原理進(jìn)行檢測(cè)的。減小零殘電壓的有效措施有哪些？答：（1）盡量使兩個(gè)線圈對(duì)稱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使上下磁路對(duì)稱，制造時(shí)應(yīng)使上下磁性材料特性一致，磁筒、磁蓋、磁芯要配套挑選，線圈排列要均勻，松緊要一致，最好每層的匝數(shù)都相等。（2）減小磁化曲線的非線性由于磁化曲線的非線性產(chǎn)生零殘電壓的高次諧波成分，所以選用磁化曲線為線性的磁芯材料或調(diào)整工作點(diǎn)，使磁化過程在磁化曲線的線性區(qū)。（3）使振蕩變壓器二次側(cè)對(duì)稱，兩個(gè)二次電壓的相位相同在一次側(cè)線圈上并聯(lián)一個(gè)電容，并調(diào)整電容大小使兩個(gè)二次電壓的相位相同。渦流式傳感器有何特點(diǎn)?它有哪些應(yīng)用：答：渦流式傳感器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行非接觸的連續(xù)測(cè)量，靈敏度較高，適應(yīng)性強(qiáng)。它的應(yīng)用有四個(gè)方面：（1）利用位移為變換量，可做成測(cè)量位移、厚度、振幅、振擺、轉(zhuǎn)速等傳感器，也可做成接近開關(guān)、計(jì)數(shù)器等；（2）利用材料的電阻率作為變換量，可做成測(cè)量溫度、材質(zhì)判別等傳感器；（3）利用磁導(dǎo)率作為變換量，可做成測(cè)量應(yīng)力、硬度等傳感器；（4）利用三個(gè)變換量的綜合影響，可做成探傷裝置。試比較渦流傳感器的幾種應(yīng)用電路的優(yōu)缺點(diǎn)？答：交流電橋電路：線性好、溫度穩(wěn)定性高，但存在零點(diǎn)殘余電壓?jiǎn)栴}及測(cè)量范圍較?。恢C振電路：電路簡(jiǎn)單，靈敏度高，但線性度差及范圍更??；正反饋電路：測(cè)量范圍較大，是電橋的2至3倍，但電路復(fù)雜。有一4極感應(yīng)感應(yīng)同步器，設(shè)h=5mm、θ=150、δ=、r=、N1=N2=900匝，勵(lì)磁電流I1=35mA、f=400Hz,試求：①輸出信號(hào)的靈敏度k（mV/deg）=?②勵(lì)磁電壓u=?解：第四章 思考題與習(xí)題如何改善單組式變極距型電容傳感器的非線性？答：對(duì)于變極距單組式電容器由于存在著原理上的非線性，所以在實(shí)際應(yīng)用中必須要改善其非線性。改善其非線性可以采用兩種方法。（1）使變極距電容傳感器工作在一個(gè)較小的范圍內(nèi)（），而且最大△δ應(yīng)小于極板間距δ的1/5—1/10。（2）采用差動(dòng)式，理論分析表明，差動(dòng)式電容傳感器的非線性得到很大改善，靈敏度也提高一倍。單組式變面積型平板形線位移電容傳感器，兩極板相對(duì)覆蓋部分的寬度為4mm，極板間介質(zhì)為空氣，試求其靜態(tài)靈敏度？若兩極板相對(duì)移動(dòng)2mm，求其電容變化量。（,）已知：b=4mm，δ=，ε0=10－12F/m求：（1）k=?；(2)若△a=2mm時(shí) △C=?。解：如圖所示∵ ； ； 畫出并說明電容傳感器的等效電路及其高頻和低頻時(shí)的等效電路。答：電容傳感器的等效電路為：其中：r：串聯(lián)電阻（引線、焊接點(diǎn)、板極等的等效電阻）；L：分布電感（引線、焊接點(diǎn)、板極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的）；CP：引線電容（引線、焊接點(diǎn)、測(cè)量電路等形成的總寄生電容）C0：傳感器本身電容；Rg：漏電阻（極板間介質(zhì)漏電損耗極板與外界的漏電損耗電阻）低頻時(shí)等效電路和高頻時(shí)等效電路分別為圖（a）和圖(b)： 設(shè)計(jì)電容傳感器時(shí)主要應(yīng)考慮哪幾方面因素答：電容傳感
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