【正文】 所以它在檢測系統(tǒng)中的作用非常重要。通常把傳感器的特性分為兩種：靜態(tài)特性和動態(tài)特性。解：傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路三部分組成。意義略（見書中）。，求該儀器的靈敏度。 T=3s 的一階系統(tǒng)，當傳感器受突變溫度作用后，試求傳感器指示出溫差的1/3和1/2時所需的時間。=，供橋電壓為4V，并假定負載電阻無窮大。=120Ω靈敏度系數(shù)K==120Ω的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。設等強度梁在受力后產(chǎn)生的應變?yōu)?000με，試求此時電橋輸出端電壓Uo。？解：電阻應變片產(chǎn)生溫度誤差的原因：①敏感柵金屬絲電阻本身隨溫度發(fā)生變化②試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)的影響電阻應變片的溫度補償方法：通常有線路補償法和應變片自補償兩大類。，已知鋼材的彈性模量E=F/S，E＝2l011N／m2，應變片的電阻為120Ω，試用允許通過的最大電流為30mA的康銅絲應變片組成一單臂受感電橋。解：②鋼材的應變?yōu)?00106時，粘貼的應變片的電阻變化率為多少?解：，靈敏度K=2，鋼材的彈性模量E＝2l011N／m2，泊松比μ=，當鋼柱承受外力98l03N時。已知l=100mm，b=11mm，t=3mm，E=104N/mm2，接入直流四臂差動電橋，供電電壓6V，電橋的輸出電壓Uo為多大？解：對于等強度梁，粘貼應變片處的應變?yōu)閙V第3章 電感式傳感器思考題與習題答案？解：影響差動變壓器輸出線性度和靈敏度的主要因素是：傳感器幾何尺寸、線圈電氣參數(shù)的對稱性、磁性材料的殘余應力、測量電路零點殘余電動勢等。解:將非電量轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)變化的傳感器通常稱為自感式電感傳感器，自感式電感傳感器又稱為電感式傳感器，它由線圈、鐵心和銜鐵三部分組成。解:螺線管式互感傳感器它由初級線圈，兩個次級線圈和插入線圈中央的圓柱形鐵芯等組成。采用相敏整流電路對輸出電壓進行處理，可進一步改善互感式電感傳感器輸出電壓的線性。？解: 采用差動整流電路和相敏檢波電路進行測量。，采用變壓器式電橋電路，能否判斷位移的方向，如不能，則需采用何種電路？解：差動式比單線圈式的靈敏度高一倍，對于差動變間隙式自感傳感器的線性度也能得到明顯改善。將非電量轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)變化，當銜鐵隨被測量變化而移動時，鐵心與銜鐵之間的氣隙磁阻隨之變化，從而引起線圈的自感發(fā)生變化。解：計算時以中間位置的長度作為磁路長度的基準，當氣隙長度為零時當氣隙長度為2mm時。解：，文中給出了詳細的分析過程。 解: )所示的全橋整流電路的工作原理。，輸出特性。電容式傳感器的類型不同，其輸出特性也不同。解：電容轉(zhuǎn)換電路有調(diào)頻電路、運算放大器式電路、二極管雙T型交流電橋、脈沖寬度調(diào)制電路等?！鱴/d （1）電容因位移而產(chǎn)生的變化量為其靈敏度為 可見增加b或減小d均可提高傳感器的靈敏度。設極板面積為A，其靜態(tài)電容量為，當活動極板移動x后，其電容量為 (1)當xd時 則 (2)由式（1）可以看出電容量C與x不是線性關(guān)系，只有當 xd時，才可認為是最近似線形關(guān)系。在實際應用中，為了提高靈敏度，減小非線性，可采用差動式結(jié)構(gòu)。C0=200pF，傳感器的起始電容量Cx0=20pF,定動極板距離d0=,運算放大器為理想放大器（即K→∞,Zi→∞）,Rf極大,輸入電壓ui=5sinωtV。多數(shù)場合下，它是由絕緣介質(zhì)分開的兩個平行金屬板組成，如果不考慮邊緣效應，其電容量為，當被測參數(shù)變化使得式中的A、d或ε發(fā)生變化時，電容量C也隨之變化。，主要應用場合以及使用中應注意的問題。因此，在實際應用時必須與標定時的條件相同，否則將會引入測量誤差。解：提示采用書中的圓筒式變介質(zhì)式電容傳感器可實現(xiàn)。反之，如對晶體施加一定變電場，晶體本身將產(chǎn)生機械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應。其中最常用的是兩片結(jié)構(gòu)；根據(jù)兩片壓電芯片的連接關(guān)系，可分為串聯(lián)和并聯(lián)連接，常用的是并聯(lián)連接，可以增大輸出電荷，提高靈敏度。、Y、Z軸的名稱是什么？有哪些特征？解：電軸：X軸穿過六棱柱的棱線，在垂直于此軸的面上壓電效應最強； 機械軸：Y軸垂直六棱柱面。當晶體受到沿X方向的拉力作用時，則在X軸的正向出現(xiàn)負電荷，在Y、Z方向則不出現(xiàn)電荷。所以，沿光軸方向施加力，石英晶體不會產(chǎn)生壓電效應。所謂極化，就是以強電場使“電疇”規(guī)則排列，而電疇在極化電場除去后基本保持不變，留下了很強的剩余極化。，各自要解決什么問題？解：傳感器與電壓放大器連接的電路其輸出電壓與壓電元件的輸出電壓成正比，但容易受電纜電容的影響。所以壓電傳感器通常都用來測量動態(tài)或瞬態(tài)參量。其核心是要解決微弱信號的轉(zhuǎn)換與放大，得到足夠強的輸出信號。解：（取等號）解出 或（舍去）則 則 ，試述在不同接法下輸出電壓、輸出電荷、輸出電容的關(guān)系，以及每種接法適用于何種場合。輸出總電容為單片電容的一半，輸出電荷與單片電荷相等，輸出電壓是單片的兩倍；適合測量變化較快且以電壓輸出的場合；若按不同極性粘貼，相當兩個壓電片（電容）并聯(lián)，輸出電容為單電容的兩倍，極板上電荷量是單片的兩倍，但輸出電壓與單片相等，適合測量變化較慢且以電荷輸出的場合。？可以檢測哪些非電量？解：變磁阻式傳感器的三種基本類型，電感式傳感器、變壓器式傳感器和電渦流式傳感器。？磁電式傳感器主要用于測量哪些物理參數(shù)？解：磁敏式傳感器是通過磁電作用將被測量（如振動、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。 溫度補償方法：a分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況?；魻栐嘤肗型半導體材料構(gòu)成，且比較薄。Ic與磁感應強度的方向改變時，霍爾電動勢UH的方向也隨著改變，但當B方向同時改變時霍爾電動勢UH極性不變。kGs)(1kGs=)，控制電流I=3mA，將它置于1Gs~5kGs變化的磁場中，它輸出的霍爾電勢范圍多大?解：當B=1Gs時，mV當B=5kGs時， mV，調(diào)制盤上有100對永久磁極，N、S極交替放置，調(diào)制盤由轉(zhuǎn)軸帶動旋轉(zhuǎn)，在磁極上方固定一個霍爾元件，每通過一對磁極霍爾元件產(chǎn)生一個方脈沖送到計數(shù)器。將一載流導體置于外磁場中，除了產(chǎn)生霍爾效應外，其電阻也會隨磁場而變化。當無磁場作用時，由于磁敏三極管基區(qū)長度大于載流子有效擴散長度，因此發(fā)射區(qū)注入的載流子除少量輸運到集電區(qū)外，大部分通過EIB，形成基極電流，基極電流大于集電極電流，所以電流放大倍數(shù)β＝IC/IB1。磁敏電阻和磁敏三極管不能辨別磁場的極性。磁鐵持有的能量未被消耗，所以磁鐵不會變?nèi)?。光照射引起PN結(jié)兩端產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應。解：光敏電阻的結(jié)構(gòu)：絕緣襯底上均勻地涂上一層具有光導效應的半導體材料，作為光電導層，在半導體的兩端裝有金屬電極，金屬電極與引出線端相連接，光敏電阻就通過引出線端接入電路。光電池是用單晶硅制成的，在一塊N型硅片上用擴散的方法摻入一些P型雜質(zhì)而形成一個大面積的PN結(jié)，P層很薄，從而使光能穿透到PN結(jié)上。（CCD）的結(jié)構(gòu)和存儲電荷與轉(zhuǎn)移電荷的工作過程。不同光敏電阻是不相同的。，已知測量孔數(shù)為60，頻率計的讀數(shù)為4000Hz,問轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速是多少？解：n=60f/N 所以n=4000r/min，使天黑時路燈亮，天亮時路燈滅。和B39。若是高的物體，則A39。B39。解：光纖傳感器一般可分為兩大類：一類是功能型傳感器(Function Fiber Optic Sensor)，又稱FF型光纖傳感器；另一類是非功能型傳感器(NonFunction Fiber Optic Sensor)，又稱NF型光纖傳感器。制造這類傳感器的技術(shù)難度大，結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)整較困難。這種傳感器常用數(shù)值孔徑和芯徑較大的光纖。／mm，要使形成莫爾條紋寬度為10mm，求柵線夾角θ。解：電阻型半導體氣敏元件是利用半導體接觸氣體時，其阻值的改變來檢測氣體的成分或濃度；而非電阻型半導體氣敏元件根據(jù)其對氣體的吸附和反應，使其某些有關(guān)特性變化對氣體進行直接或