【正文】 題圖44差動變壓器式傳感器等效電路答：差動變壓器式傳感器在忽略鐵損、導磁體磁阻和線圈分布電容的理想條件下，其等效電路如題圖4—4所示。④采用外電路補償。截止，導通，則可得題圖4—6﹙ｂ﹚所示等效電路。解：題圖4—7為差動整流電橋電路，為差動電壓傳感器，為平衡電阻，為交流電源，、構成一型濾波電路，輸出電壓為。8. 已知變氣隙電感傳感器的鐵芯截面積cm2，磁路長度cm，相對磁導率，氣隙cm，mm，真空磁導率H/m，線圈匝數(shù)，求單端式傳感器的靈敏度。10． 電渦流的形成范圍包括哪些內容？它們的主要特點是什么？答：電渦流的形成范圍包括電渦流的徑向形成范圍、電渦流強度與距離的關系和電渦流的軸向貫穿深度。11． 電渦流傳感器常用測量電路有幾種？其測量原理如何？各有什么特點？答：電渦流傳感器常用的測量電路有：調頻式測量電路和調幅式測量電路二種。5－3 圖5—7為電容式液位計測量原理圖。當h=0時調節(jié)，則輸出電壓與液位h之間呈線性關系。則。在一定條件下，壓電晶體受力后產生的電荷量與所感受到的加速度值成正比。在石英晶體中，通常把沿電軸x方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“縱向壓電效應”， 而把沿機械軸y方向的力作用下產生電荷的壓電效應稱為“橫向壓電效應”。當Up為負半周時，DD4導通，等效電路如圖（b）所示。V環(huán)形二極管電容測量電路原理圖R C V 可以采用環(huán)形二極管充放電法，具體電路如圖所示。電容式傳感器具有以下特點：功率小，阻抗高，由于電容式傳感器中帶電極板之間的靜電引力很小，因此，在信號檢測過程中，只需要施加較小的作用力，就可以獲得較大的電容變化量及高阻抗的輸出；動態(tài)特性良好，具有較高的固有頻率和良好的動態(tài)響應特性；本身的發(fā)熱對傳感器的影響實際上可以不加考慮；可獲取比較大的相對變化量；能在比較惡劣的環(huán)境條件下工作；可進行非接觸測量；結構簡單、易于制造；輸出阻抗較高，負載能力較差；寄生電容影響較大；輸出為非線性。當利用電渦流式傳感器測量位移時，只有在=～。則就僅僅是關于單值函數(shù)。③ 當被測輸入量不等于零，且時，采用相同的分析方法同理可得：0，即不論為正半周還是負半周，輸出電壓始終為負。電路由差動電感傳感器、及平衡電阻、（）組成。保證二者同頻同相（或反相）。②傳感器設置良好的磁屏蔽，必要時再設置靜電屏蔽。為保證傳感器有較好的線性度，其測量范圍為線圈骨架長度的到。2. 變隙試電感傳感器的輸入特性與哪些因素有關？怎樣改善其非線性？怎樣提高其靈敏度？答：變隙試電壓傳感器的輸出特性為：其輸出特性與初始電壓量，氣隙厚度，氣隙變化量有關。圓筒的橫截面積為彈性元件貼片位置及全橋電路如圖所示。此時，如果試件材質為合金鋼，線膨脹系數(shù)℃，電阻應變片敏感柵材質為康銅，其電阻溫度系數(shù)℃，線膨漲系數(shù)℃。題圖34（a）等截面懸臂梁 （b）應變片粘貼方式 （c）測量電路②電阻應變片所構成的差動全橋電路接線如圖34﹙ｃ﹚所示，、所受應變方向相同，、所受應變方向相同，但與、所受應變方向相反。3． 什么是直流電橋？若按橋臂工作方式不同，可分為哪幾種？各自的輸出電壓如何計算？題圖33 直流電橋答：如題圖33所示電路為電橋電路。其表達式為，式中K為材料的應變靈敏系數(shù)，當應變材料為金屬或合金時，在彈性極限內K為常數(shù)。解方程，得；解方程，得。相位差為： 27 有一個二階系統(tǒng)的力傳感器。計算結果列于表21中。壓力/MPa輸出值/mV第一循環(huán)第二循環(huán)第三循環(huán)正行程反行程正行程反行程正行程反行程00,06答：表21最小二乘法各項數(shù)據(jù)壓力（105Pa）x平均值（V）遲滯值ΔH（V）正反行程平均值（V）子樣方差平方根最小二乘直線y=+正行程反行程正行程SjI反行程SjD理論值y(V)非線性誤 差ΔL(V)0線性度也稱為非線性誤差，用表示，即 。通常傳感器有敏感元件和轉換元件組成。設檢流計G、上支路電流I1和下支路電流I2的誤差忽略不計；求消除系統(tǒng)誤差后的Ex的大小。（2）按肖維勒準則 以n=15查肖維勒準則中的Zc值（見教材表13），得Zc=。測量不確定度意味著對測量結果的可靠性和有效性的懷疑程度或不能肯定的程度。8． 標準差有幾種表示形式？如何計算？分別說明它們的含義。1. 從產生誤差根源上消除系統(tǒng)誤差；；3. 在測量系統(tǒng)中采用補償措施；，來消除復雜的變化系統(tǒng)誤差。對于測量列中的某一個測得值來說，隨機誤差的出現(xiàn)具有隨機性，即誤差的大小和符號是不能預知的，但當測量次數(shù)增大，隨機誤差又具有統(tǒng)計的規(guī)律性，測量次數(shù)越多，這種規(guī)律性表現(xiàn)得越明顯。測量誤差可用絕對誤差和相對誤差表示,引用誤差也是相對誤差的一種表示方法。相對誤差有實際相對誤差和標稱相對誤差兩種表示方法。采用絕對誤差難以評定測量精度的高低，而采用相對誤差比較客觀地反映測量精度。系統(tǒng)誤差可分為恒值（定值）系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。在判別某個測得值是否含有粗大誤差時，要特別慎重，應作充分的分析和研究，并根據(jù)判別準則予以確定。標準差的估計值的計算公式 式中為殘余誤差，是測得值與算術平均值之差，該式又稱為貝塞爾公式。解：按測量順序，將所得結果列表。（3）按格拉布斯準則以n=15取置信概率Pa=，查格拉布斯準則中的G值（見傳感器原理及工程應用教材表14），得G=。 解：令誤差方程：正規(guī)方程：解得 L= 由此 L= = C=15．用光機檢查鎂合金鑄件內部缺陷時，為了獲得最佳的靈敏度，透視電壓應隨透視件的厚度而改變，經實驗獲得下列一組數(shù)據(jù)（如下表所示），試求透視電壓隨著厚度變化的經驗公式。22 什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標？分別說明這些性能指標的含義。重復性誤差屬于隨機誤差，常用均方根誤差計算，也可用正反行程中最大重復差值計算，即:23 什么是傳感器的動態(tài)特性？有哪幾種分析方法？它們各有哪些性能指標？答：傳感器的動態(tài)特性是指輸入量隨時間變化時傳感器的響應特性。答：由題可知該測溫傳感器為典型的一階系統(tǒng)，則傳感器的輸出與時間滿足如下關系：。求：傳感器的工作頻率范圍。對于后者，盡管在該頻段內也有幅值誤差不大于3％，但是該頻段的相頻特性很差而通常不被采用。答：由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度偏離應變片標定溫度而給測量帶來的附加誤差，稱為應變片溫度誤差。其輸出壓為⑵差動半橋電路，R、R為兩個所受應變方向相反的應變片，R、R為電橋固定電阻。當?shù)脑隽繛闀r，電橋輸出電壓 （2） ，都是應變片，且批號相同，感應應變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，電橋輸出電壓