傳感器與檢測技術(shù)課后題答案(編輯修改稿)
2024-12-11 03:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 線圈的等效機(jī)械品質(zhì)因素下降。 ？它屬于自感式還是互感式？ 電渦流式傳感器的等效電氣參數(shù)都是互感系數(shù) M2的函數(shù)。通?？偸抢闷涞刃щ姼械淖兓M成測量電路，因此，電渦流式傳感器屬于（互感式）電感式傳感器。 、變壓器式傳感器、螺線管式傳感器和電渦流式傳感器的應(yīng)用，并分析工作原理。 根據(jù)電容式傳感器的工作時(shí)變換參數(shù)的不同，可以將電容式傳感器分為哪幾種類型？各有何特點(diǎn)？ 變面積式、變極距式、變介電常數(shù) 53a所示，其中 a=10mm、 b=16mm，兩極板間距 。測量時(shí)，一塊極板在原始位置上向左平移了 2mm，求該傳感器的 電容變化量、電容相對(duì)變化量和位移靈敏度 K0(已知空氣的相對(duì)介電常數(shù) ，真空時(shí)的 m)。 介電常數(shù) 解：（ 1）電容變化量 。 差動(dòng)結(jié)構(gòu) 2m、高 5m的鐵桶，往桶內(nèi)連續(xù)注水，當(dāng)注水?dāng)?shù)量達(dá)到 桶容量的 80%時(shí)停止，試分析用應(yīng)變片式傳感器或電容式傳感器來解決該問題的途徑和方法。 采用應(yīng)變式傳感器時(shí)，把應(yīng)變片貼在圓筒的外壁上，電阻分別受縱向和橫向應(yīng)變，并把應(yīng)變電阻組成差動(dòng)結(jié)構(gòu)的測量電路。 變介電常數(shù)型電容傳感器測液位（差分式），通過測量水內(nèi)的重力，來控制注水?dāng)?shù)量。 。 519所示變介質(zhì)型電容式位移傳感器的特性方程 C=f(x)。設(shè)真空的介電常數(shù)為 ，圖中 ，極板寬度為 W。其他參數(shù)如圖 519所示。 56中，設(shè) ，極板為正方形（邊長 50mm）。 。試針對(duì) 的范圍內(nèi)，繪出此位移傳感器的特性曲線，并給以適當(dāng)說明。 ，其傳感器的圓形極板半徑 ，工作初始間隙 ，問： （ 1）工作時(shí)，如果傳感器與工件的間隙變化量 時(shí)，電容變化量是多少？ （ 2）如果測量電路的靈敏度 ，讀數(shù)儀表的靈敏度 S2=5格 /mV,在時(shí)，讀數(shù)儀表的示值變化多少格？ 解：（ 1） （ 2） 5格 ？什么是逆壓電效應(yīng)？ 某些電介質(zhì)，沿一定方向施加外力 使其變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象而在表面出現(xiàn)正負(fù)電荷，外力去掉后，又恢復(fù)成不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 當(dāng)在壓電材料上施加交流電壓時(shí)，會(huì)使壓電材料產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)而變形，這種由電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。 ？它有何特點(diǎn)？其主要用途是什么？ 利用壓電效應(yīng)制成的傳感器稱為壓電式傳感器，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、工作頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、工作可靠、測量范圍廣等。 壓力式傳感器的用途：與力相關(guān)的動(dòng)態(tài)參數(shù)測量，如動(dòng)態(tài)力、機(jī)械沖擊、振動(dòng)等，它可以把加速度 、壓力、位移、溫度等許多非電量轉(zhuǎn)換為電量。 。 石英晶體內(nèi)部為正立方體結(jié)構(gòu)，從晶體上切下一塊晶片，分析其壓電效應(yīng)： 當(dāng)沿 x軸方向施加作用力，將在 yz平面上產(chǎn)生電荷，其大小為 當(dāng)沿著 y 軸方向施加作用力，仍然在 yz 平面上產(chǎn)生電荷，但極性相反，其大小為 當(dāng)沿著 z軸方向施加作用力，不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，沒有電荷產(chǎn)生。 。 壓電陶瓷是人工制造的多晶體壓電材料。其內(nèi)部晶粒有一定的極化方向 ，在無外電場作用下時(shí)，壓電陶瓷呈電中性。 當(dāng)在陶瓷上施加外電場時(shí)，晶粒的極化方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部極化，此時(shí)去掉外電場，材料的整體極化方向不變，壓電陶瓷具有壓電特性。 極化后當(dāng)受到外力作用時(shí)，將導(dǎo)致在垂直于極化方向的平面上出現(xiàn)極化電荷，電荷量的大小與外力成正比關(guān)系。 ？其各自含義是什么？ 壓電系數(shù) 彈性系數(shù) 介電常數(shù) 機(jī)械耦合系數(shù) 電阻 居里點(diǎn) ，一般考慮的因素是什么？ 轉(zhuǎn)換性能 機(jī)械性能 電性能 溫度、濕度穩(wěn)定性好 時(shí)間 穩(wěn)定性 。 壓電式傳感器等效為一個(gè)電容器，正負(fù)電荷聚集的兩個(gè)表面相當(dāng)于電容的兩個(gè)極板。 當(dāng)壓電元件受力作用時(shí)在其表面產(chǎn)生正負(fù)電荷，所以可以等效為一個(gè)電荷源和一個(gè)電容器并聯(lián)，也可以等效為一個(gè)電壓源和一個(gè)電容器串聯(lián)。 。 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，但容易受到電纜電容的影響。 傳感器與電荷放大器連接的電路，其輸出電壓與壓電元件的輸出電荷成正比，電路電容的影響小。 壓電元件在使用時(shí)常采用串聯(lián)或并聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，試述在不同接法下輸出電壓、輸出電荷、輸出電容的關(guān)系，以及每種接法的適用場合。 并聯(lián)接法在外力作用下正負(fù)電極上的電荷量增加了 1倍，電容量也增加了 1倍，輸出電壓與單片時(shí)相同。適宜測量慢變信號(hào)且以電荷作為輸出量的場合。 串聯(lián)接法上、下極板的電荷量與單片時(shí)相同，總電容量為單片時(shí)的一半，輸出電壓增大了1倍。適宜以電壓作為輸出信號(hào)且測量電路輸入阻抗很高的場合。 ？ 厚度變形、長度變形、體積變形、厚度剪切變形。 、電荷靈敏度，兩者有何關(guān)系？ 611 所示壓電式力傳感器工作原理。 612 所示壓電式加速度傳感器工作原理。 。 恒磁通式傳感器是指在測量過程中使導(dǎo)體（線圈）位置相對(duì)于恒定磁通變化而實(shí)現(xiàn)測量的一類磁電感應(yīng)式傳感器。 變磁通式磁電傳感器主要是靠改變磁路的磁通大小來進(jìn)行測量的，即通過改變測量磁路中氣隙的大小，從而改變磁路的磁阻來實(shí)現(xiàn)測量的。 ，將隨 頻率增加而下降。 。 ？如何補(bǔ)償？
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