唐文彥傳感器習(xí)題答案(編輯修改稿)
2025-02-11 02:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器時(shí)主要應(yīng)考慮四個(gè)幾方面因素：(1)減小環(huán)境溫度濕度等變化所產(chǎn)生的影響，保證絕緣材料的絕緣性能；（2）消除和減小邊緣效應(yīng)；（3）減小和消除寄生電容的影響；（4）防止和減小外界干擾。何謂“電纜驅(qū)動(dòng)技術(shù)”？采用它的目的是什么？答：電纜驅(qū)動(dòng)技術(shù)，即：傳感器與測量電路前置級間的引線為雙屏蔽層電纜，其內(nèi)屏蔽層與信號(hào)傳輸線（即電纜芯線）通過1 ：1放大器而為等電位，從而消除了芯線與內(nèi)屏蔽層之間的電容。由于屏蔽線上有隨傳感器輸出信號(hào)等大變化的電壓，因此稱為“驅(qū)動(dòng)電纜”。采用“電纜驅(qū)動(dòng)技術(shù)”的目的是減小或消除寄生電容的影響。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。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(gè)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。當(dāng)測量垂直方向上直線加速度時(shí)，傳感器的殼體2固定在被測振動(dòng)體上，振動(dòng)體的振動(dòng)使殼體相對質(zhì)量塊運(yùn)動(dòng)，因而與殼體固定在一起的兩固定極板5相對質(zhì)量塊4運(yùn)動(dòng)，致使上固定極板5與質(zhì)量塊4的A面組成的電容器Cx1以及下固定極板與質(zhì)量塊4的B面組成的電容器Cx2隨之改變，一個(gè)增大，一個(gè)減小，它們的差值正比于被測加速度，而實(shí)現(xiàn)測量加速度的目的。什么是電容式集成傳感器？它有何特點(diǎn)？答：運(yùn)用集成電路工藝把電容敏感元件與測量電路制作在一起構(gòu)成電容式集成傳感器。她的核心部件是一個(gè)對被測量敏感的集成電容器。集成電容傳感器的特點(diǎn)是：體積小、輸出阻抗小、可批量生產(chǎn)、重復(fù)性好、靈敏度高、工作溫度范圍寬、功耗低、寄生電容小等特點(diǎn)。第五章 思考題與習(xí)題簡述磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理。磁電感應(yīng)式傳感器有哪幾種類型？答：磁電感應(yīng)式傳感器是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，N匝線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)切割磁力線或線圈所在磁場的磁通量變化時(shí)，線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e的大小取決于穿過線圈的磁通φ的變化率，即：根據(jù)這個(gè)原理，可將磁電感應(yīng)式傳感器分為恒定磁通式和變磁通式兩類。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?yàn)榫€圈在磁路系統(tǒng)氣隙中運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁骨架中感應(yīng)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(dòng)和擴(kuò)展頻率響應(yīng)范圍的作用。何謂磁電式速度傳感器的線圈磁場效應(yīng)，如何補(bǔ)償？答：線圈磁場效應(yīng)是指磁電式速度傳感器的線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場對恒定磁場作用，而使其變化。如公式知，由于B的變化而產(chǎn)生測量誤差。補(bǔ)償方法通常是采用補(bǔ)償線圈與工作線圈串接，來抵消線圈中感應(yīng)電流磁場對恒定磁場的影響。為什么磁電感應(yīng)式傳感器在工作頻率較高時(shí)的靈敏度，會(huì)隨頻率增加而下降？答：由理論推到可得傳感器靈敏度與頻率關(guān)系是：當(dāng)振動(dòng)頻率低于傳感器固有頻率時(shí)，這種傳感器的靈敏度是隨振動(dòng)頻率變化；當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)大于固有頻率時(shí)，傳感器的靈敏度基本上不隨振動(dòng)頻率而變化，而近似為常數(shù)；當(dāng)振動(dòng)頻率更高時(shí)，線圈阻抗增大，傳感器靈敏度隨振動(dòng)頻率增加而下降。變磁通式傳感器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：變磁通式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對環(huán)境條件要求不高，能在－150—+900C的溫度條件下工作，而不影響測量精度，也能在油、水霧、灰塵等條件下工作。缺點(diǎn)主要是它的工作頻率下限較高，約為50Hz，上限可達(dá)100kHz，所以它只適用于動(dòng)態(tài)量測量，不能測靜態(tài)量。什么是霍爾效應(yīng)？霍爾式傳感器有哪些特點(diǎn)？答：金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流流過時(shí)。在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻杺鞲衅鞯奶攸c(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬（從直流到微波）、動(dòng)態(tài)范圍（輸出電動(dòng)勢的變化范圍）大、無觸點(diǎn)、使用壽命長、可靠性高、易于微型化和集成化。但它的轉(zhuǎn)換率較低，溫度影響大，在要求轉(zhuǎn)換精度較高時(shí)必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。某霍爾元件l、b、沿l方向通以電流I=，在垂直于lb面方向加有均勻磁場B=，傳感器的靈敏度系數(shù)為22V/AT，試求其輸出霍爾電動(dòng)勢及載流子濃度。已知：lbd
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