傳感器原理及工程應(yīng)用第三版部分答案(文件)
【正文】 電源，則該電橋稱為直流電橋。其輸出電壓為：。圖中E=4V，R1= R 2= R 3= R 4= 120Ω，試求：（1）R1為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻。 ?、谠陔娐飞线M(jìn)行補(bǔ)償。參考信號(hào)us通過變壓器T2加到環(huán)形電橋的另一個(gè)對(duì)角線上。us的幅值要遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)u2的幅值，以便有效控制四個(gè)二極管的導(dǎo)通狀態(tài)，且us和差動(dòng)變壓器式傳感器激磁電壓u1由同一振蕩器供電， 保證二者同頻同相（或反相）。至于進(jìn)行位移測(cè)量，可根據(jù)實(shí)際的已知位移量來標(biāo)定固定的線圈下的電感量，從而以此進(jìn)行位移的測(cè)量。？答：采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，可以使非線性誤差減小一個(gè)數(shù)量級(jí)。在石英晶體中，通常把沿電軸x方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為“縱向壓電效應(yīng)”， 而把沿機(jī)械軸y方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為“橫向壓電效應(yīng)”?；魻栯妱?dòng)勢(shì)的大小正比于激勵(lì)電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度，且當(dāng)或的方向改變時(shí)，霍爾電動(dòng)勢(shì)的方向也隨著改變，但當(dāng)和的方向同時(shí)改變時(shí)霍爾電動(dòng)勢(shì)極性不變。基于光生伏特效應(yīng)的光電元件主要是光電池。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。大多數(shù)光敏晶體管的基極無引出線，當(dāng)集電極加上相對(duì)于發(fā)射極為正的電壓而不接基極時(shí)，集電結(jié)就是反向偏壓， 當(dāng)光照射在集電結(jié)時(shí)，就會(huì)在結(jié)附近產(chǎn)生電子—空穴對(duì)，光生電子被拉到集電極，基區(qū)留下空穴，使基極與發(fā)射極間的電壓升高，這樣便會(huì)有大量的電子流向集電極，形成輸出電流，且集電極電流為光電流的β倍，所以光敏晶體管有放大作用。光電隔離器有時(shí)可替代繼電器、變壓器、斬波器等，廣泛應(yīng)用于電路隔離、電平轉(zhuǎn)換、噪聲抑制等場(chǎng)合。(2) 對(duì)應(yīng)關(guān)系，兩塊光柵沿柵線垂直方向作相對(duì)移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋通過光柵外狹縫板S到固定點(diǎn)（光電元件安裝點(diǎn)）的數(shù)量正好和光柵所移動(dòng)的柵線數(shù)量相等。？答：光柵傳感器作為一個(gè)完整的測(cè)量裝置包括光柵讀數(shù)頭、光柵數(shù)顯表兩大部分。(3) 平均效應(yīng)，通過莫爾條紋所獲得的精度可以比光柵本身刻線的刻劃精度還要高?？稍谧詣?dòng)控制系統(tǒng)中用作物體檢測(cè)、產(chǎn)品計(jì)數(shù)、 料位檢測(cè)、尺寸控制、 安全報(bào)警及計(jì)算機(jī)輸入接口等。 它實(shí)際上是一個(gè)大面積的PN結(jié)，當(dāng)光照射到PN結(jié)的一個(gè)面，例如P型面時(shí)， 若光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，那么P型區(qū)每吸收一個(gè)光子就產(chǎn)生一對(duì)自由電子和空穴， 電子空穴對(duì)從表面向內(nèi)迅速擴(kuò)散， 在結(jié)電場(chǎng)的作用下，最后建立一個(gè)與光照強(qiáng)度有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)。光的照度越大，光電流越大。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。光電管和光電流倍增管
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