傳感器與檢測技術課后題答案-文庫吧
2025-10-02 03:25 本頁面
【正文】 電阻值變化。 按結構形式有絲式和箔式之分。絲式是應變金屬絲彎曲成柵式結構，工藝簡單，價錢便宜。箔式是采用光刻和腐蝕等工藝制成的，工藝復雜，精度高，價錢較貴。 引起電阻應變片溫度誤差的原因是什么？電阻應變片的溫度補償方法是什么？ 一是電阻溫度系數(shù)，二是線膨脹系數(shù)不同。 單絲自補償應變片，雙絲組合式自補償應變片，補償電路 。 靈敏度提高一倍，非線性得到改善。 應變片粘貼在彈性元件上，試件截面積 ，彈性模量 2N/m，若 的拉力引起應變計電阻變化為 ，求該應變片的靈敏度系數(shù)。 解： F ， 已 知 ， 所 以， 9 由 得 ， 所以 10kN的應變式測力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑 20mm，內徑 18mm，在其表面粘貼八個應變片，四個沿軸向粘貼，四個沿周向粘貼，應變片的電阻值均為 ，靈敏度為 ，泊松比為 ，材料彈性模量為 ，要求： （ 1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路。 （ 2）計算傳感器在滿量程時，各應變片電阻變化。 （ 3）當橋路的供電電壓為 10V時，計算傳感器的輸出電壓。 解：（ 2） （ 3） ，設負載電阻為無窮大（開路），圖中， E=4V , 解：（ 1） （ 2 ） （ 3）當 R1受拉應變， R2受壓應變時， 當 R1受壓應變， R2 受拉應變時， 311 中，設電阻應變片 R1的靈敏度系數(shù) ，未受應變時， 。當試 件受力為 F時，應變片承受平均應變 ，試求： （ 1）應變片的電阻變化量 和電阻相對變化量 。 （ 2）將電阻應變片 R1 置于單臂測量電橋，電橋電源電壓為直流 3V，求電橋輸出電 壓及其 非線性誤差。 （ 3）如果要減小非線性誤差，應采取何種措施？分析其電橋輸出電壓及非線性誤差的大小。 解：（ 1） （ 2） R1 （ 3）若要減小非線性誤差，一是要提高橋臂比，二是要采用差動電橋。 第 4章 工作原理的不同，電感式傳感器可分為哪些種類？ 可分為變磁阻式（自感式）、變壓器式和渦流式（互感式） 。 當被測位移變化時，銜鐵移動，氣隙厚度發(fā)生變化，引起磁路中磁阻變化，從而導致線圈的電感值變化。通過測量電感量的變化就能確定銜鐵位移量的大小和方向。 ，磁路長度 ，相對磁 導率 ，氣隙 ， ，真空磁導率 ， 線 圈匝數(shù) ，求單線圈式傳感器的靈敏度 。若將其做成差動結構，靈敏度如何變化？ 解： 2 3000 2 H 所以： ， 做成差動結構形式靈敏度將提高一倍。 差動變磁阻式傳感器比單圈式變磁阻式傳感器在靈敏度和線性度方面有什么優(yōu)勢？ 為什么？ 靈敏度提高一倍。 非線性得到改善。 。 電感式傳感器用交流電橋測量時，把傳感器的兩個線圈作為電橋的兩個橋臂，另外兩個相鄰橋臂用純電阻代替。當銜鐵處于中間位置時，電橋無輸出； 當銜鐵上移時， ，電橋輸出電壓與氣隙厚度的變化量 成正比； 當銜鐵下移時， 因輸入是交流電壓，所以可以根據(jù)輸出電壓判斷銜鐵位移大小，當可能辨別方向。 分析變壓器式交流電橋測量電路的工作原理。 變壓器式交流電橋本質上與交流電 橋的分析方法一樣。電橋兩臂 Z1,Z2為傳感器線圈阻抗，另外兩個橋臂為交流變壓器二次繞組阻抗的一半。 當傳感器的銜鐵位于中間位置時，輸出電壓為 0，電橋處于平衡狀態(tài)。 當傳感器銜鐵上移時， 2Z04L0 當傳感器銜鐵下移時， ，可得到與交流電橋完全一致的結果。 2Z04L0 。 在 A、 B兩個鐵芯上繞有兩個一次繞組 ，和兩個二次繞組 ，兩個一次繞組順向串接，兩個二次繞組反向串 接。 銜鐵處于初始位置時，差動變壓器輸出電壓為零； ； 銜鐵上移時， U0i 銜鐵下移時， 0 變壓器輸出電壓可以表示銜鐵位移大小，但不能辨別方向。 ？如何消除零點殘余電壓？ 原因有三：（ 1）傳感器的兩個次級繞組的電氣參數(shù)不同和幾何尺寸不對稱（ 2）磁性材料的磁化曲線的非線性（ 3）勵磁電壓本身含高次諧波。 消除方法：（ 1）盡可能保證傳感器的幾何尺寸、繞組線圈電氣參數(shù)和磁路的對稱；（ 2）采用適當?shù)臏y量電路 ，如相敏整流電路。 ，如何根據(jù)輸出電壓來判斷銜鐵的位置？ 活動銜鐵在中間時，輸出電壓 =0； 活動銜鐵位于中間位置以上時，輸出電壓與輸入電壓同頻同相； 活動銜鐵位于中間位置以下時，輸出電壓與輸入電壓同頻反相。 需要采用專門的相敏檢波電路辨別位移的方向 ？ 相敏檢波電路的原理是通過鑒別相位來辨別位移的方向，即差分變壓器輸出的調幅波經(jīng)相敏檢波后，便能輸出既反映位移大小，又反映位移極性的測量信號。經(jīng)過相敏檢波電路，正位移 輸出正電壓，負位移輸出負電壓，電壓值的大小表明位移的大小，電壓的正負表明位移的方向。 ？為什么？ 產(chǎn)生電渦流效應后，由于電渦流的影響，線圈復阻抗的實部（等效電阻）增大、虛部（等效電感）減小，因此，
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