唐文彥傳感器習題答案(更新版)
【正文】 點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、堅固、頻率響應寬（從直流到微波）、動態(tài)范圍（輸出電動勢的變化范圍）大、無觸點、使用壽命長、可靠性高、易于微型化和集成化。何謂磁電式速度傳感器的線圈磁場效應，如何補償？答：線圈磁場效應是指磁電式速度傳感器的線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場對恒定磁場作用，而使其變化。答：電容式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖為：其中：5為兩個固定極板；2為殼體；3為支撐彈簧片；4質(zhì)量塊；A面和B面為固定在質(zhì)量塊上的電容器的極板。單組式變面積型平板形線位移電容傳感器，兩極板相對覆蓋部分的寬度為4mm，極板間介質(zhì)為空氣，試求其靜態(tài)靈敏度？若兩極板相對移動2mm，求其電容變化量。（3）使振蕩變壓器二次側(cè)對稱，兩個二次電壓的相位相同在一次側(cè)線圈上并聯(lián)一個電容，并調(diào)整電容大小使兩個二次電壓的相位相同。圖29a 差動電橋已知：R1= R2=120Ω，μ=，k=2，U=2V，△R1 =，△R1 / R1=求：U0=？解：∵ ∴ 又∵ ∴ 設(shè)：R1=R2=R3=R4=R，對電橋若四臂電阻都變其輸出為：∵ 則有：本題：金屬應變片與半導體應變片在工作原理上有何不同？答：金屬應變片的工作原理是：金屬應變片在外力的作用下，應變片的幾何尺寸（長度和截面積）發(fā)生變化（機械形變）而引起應變片的電阻改變，運用它們的對應關(guān)系實現(xiàn)測量目的。對于箔式應變片，為什么增加兩端各電阻條的截面積便能減小橫向靈敏度？答：對于箔式應變片，增加兩端圓弧部分尺寸較柵絲尺寸大得多（圓弧部分截面積大），其電阻值較小，因而電阻變化量也較小。已知：；求：τ=？，k=?解：將化為標準方程式為：與一階傳感器的標準方程： 比較有：已知某二階系統(tǒng)傳感器的自振頻率f0=20kHz,阻尼比ξ=，若要求傳感器的輸出幅值誤差小于3%，試確定該傳感器的工作頻率范圍。第一章 思考題與習題什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標？答：輸入量為常量或變化很慢情況下，輸出與輸入兩者之間的關(guān)系稱為傳感器的靜態(tài)特性。有一個傳感器，其微分方程為，其中y為輸出電壓（mV），x為輸入溫度（0C），試求該傳感器的時間常數(shù)τ和靜態(tài)靈敏度k。（2）實驗表明，電阻應變片的靈敏系數(shù)恒小于電阻絲的靈敏系數(shù)其原因除了粘貼層傳遞變形失真外，還存在有恒向效應。若鋼的泊松系數(shù)μ=，應變片的靈敏系數(shù)k=2，電橋電源電壓U=2V，當試件受軸向拉伸時，測得應變片R1的電阻變化值△R =,試求電橋的輸出電壓U0。（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，使磁化過程在磁化曲線的線性區(qū)。（2）采用差動式，理論分析表明，差動式電容傳感器的非線性得到很大改善，靈敏度也提高一倍。畫出電容式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，并說明其工作原理。某些磁電式速度傳感器中線圈骨架為什么采用鋁骨架？答：某些磁電式速度傳感器中線圈采用鋁骨架是因為線圈在磁路系統(tǒng)氣隙中運動時，鋁骨架中感應產(chǎn)生渦流，形成系統(tǒng)的電磁阻尼力，此阻尼起到衰減固有振動和擴展頻率響應范圍的作用。在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應。t時，靈敏系數(shù)kHt；輸入電阻Ri0；輸出電阻ROt。其輸出為模擬信號，若要輸出數(shù)字信號需要附加處理電路，另外，磁電感應式速度傳感器可以應用于較高溫度的環(huán)境，工作溫度超過300度，而前者工作溫度范圍較小?？勺鳛榧t外光源的有白熾燈、Nd：YAG固體激光器、氦氖激光器、半導體激光器和染料激光器等。電荷藕合器件中的信號電荷是如何傳輸?shù)?？答：以典型的三相CCD為例說明CCD電荷轉(zhuǎn)移的基本原理。t3時刻，φ2仍為高電位，φ3仍為低電位，而φ1由高到低轉(zhuǎn)變。2d為圖像末端兩個光敏單元之間可能的最大誤差）。利用光纖傳感器進行位移測量的方法有哪些？簡述其工作原理。答：光柵式傳感器是利用光柵的莫爾條紋進行測
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