【文章內(nèi)容簡介】 零點附近存在的微小誤差電壓稱為零點殘余電壓。它一方面限制了系統(tǒng)的分辨力，另一方面造成非線性。消除的方法：提高框架和線圈的對稱性；盡量采用正弦波作為激勵源；正確選擇磁路材料，適當減小線圈的勵磁電流，使銜鐵工作在磁化曲線的線性區(qū)；在線圈上并聯(lián)阻容移向網(wǎng)絡(luò)，補償相位誤差；采用相敏檢波電路。 四、分析與計算題 差動變壓器式壓力傳感器，其壓力與膜盒撓度的關(guān)系、差動變壓器銜鐵的位移與輸出電壓的關(guān)系如下圖所示。求：1） 當輸出電壓為50mV時，壓力p為多少千帕？2）在圖a、b上分別標出線性區(qū)，綜合判斷整個壓力傳感器的壓力測量范圍是_____（%）。A. 0~50 ~60V ~55 ~70差動變壓器式壓力變送器特性曲線有一臺兩線制壓力變送器，量程范圍為 0~1MPa ，對應(yīng)的輸出電流為 4~20mA 。求： 1 ）壓力 p 與輸出電流 I 的關(guān)系表達式（輸入 / 輸出方程）。當 p 為 0MPa 和 時變送器的輸出電流。 2）如果希望在信號傳輸終端將電流信號轉(zhuǎn)換為 1~5V 電壓，求負載電阻 R L 的阻值。 3）請將圖中的各元器件及儀表正確地連接起來。第四章 電渦流傳感器習題 一、選擇題 電渦流接近開關(guān)可以利用電渦流原理檢測出_________的靠近程度。 A. 人體 B. 水 C. 黑色金屬零件 D. 塑料零件 電渦流探頭的外殼用_________制作較為恰當。 當電渦流線圈靠近非磁性導(dǎo)體（銅）板材后，線圈的等效電感L_________，調(diào)頻轉(zhuǎn)換電路的輸出頻率f________。 A. 不變 B. 增大 C. 減小 欲探測埋藏在地下的金銀財寶，應(yīng)選擇直徑為________左右的電渦流探頭。A. B. 5mm C. 50mm D. 500mm二、填空題：欲測量鍍層厚度，電渦流線圈的激勵源頻率約為________ 。用于測量小位移的螺線管式自感傳感器以及差動變壓器線圈的激勵源頻率通常約為__________。欲測量油管表面和細小裂紋，應(yīng)選擇直徑為__________左右的探頭。 三、問答題用一電渦流式測振儀測量某機器主軸的軸向竄動。最大線性范圍（優(yōu)于1%）為5mm?，F(xiàn)將傳感器安裝在主軸的右側(cè)，使用高速記錄儀記錄下的振動波形如下圖所示。圖 電渦流式測振儀測量示意圖問：軸向振動a m sinwt的振幅a m為多少？主軸振動的基頻f是多少？ 為了得到較好的線性度與最大的測量范圍，傳感器與被測金屬的安裝距離l為多少毫米為佳？第五章 電容傳感器習題 一、選擇題 在兩片間隙為1mm的兩塊平行極板的間隙中插入_________，可測得最大的電容量。 A. 塑料薄膜 B. 干的紙 C. 濕的紙 D .玻璃薄片 行程可達200mm，它的內(nèi)部所采用的電容傳感器型式是________。 A. 變極距式 B. 變面積式 C. 變介電常數(shù)式 在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路，則電路中_________。 A. 電容和電感均為變量 B. 電容是變量，電感保持不變 C. 電容保持常數(shù)，電感為變量 D. 電容和電感均保持不變電容式接近開關(guān)對__________的靈敏度最高。 A. 玻璃 B. 塑料 C. 紙 D. 雞飼料自來水公司到用戶家中抄自來水表數(shù)據(jù)，得到的是________。 A. 瞬時流量，單位為t/h B. 累積流量，單位為t或m3 C. 瞬時流量，單位為k/g D. 累積流量，單位為kg二、填空題：管道中流體的流速越快，壓力就越_________ 。電容傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路有三種，分別是__________、__________、__________。電容傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路__________。電容傳感器的最大特點是____________測量。 三、問答題下圖是利用分段電容傳感器測量液位的原理示意圖。玻璃連通器3的外圓壁上等間隔地套著N個不銹鋼圓環(huán),顯示器采用101線LED光柱（第一線常亮，作為電源指示）。圖 光柱顯示編碼式液位計原理示意圖1— 儲液罐 2—液面 3—玻璃連通器 5—不銹鋼圓環(huán) 6—101段LED光柱1） 、該方法采用了電容傳感器中變極距、變面積、變介電常數(shù)三種原理中的哪一種？答：變介電常數(shù)2） 、被測液體應(yīng)該是導(dǎo)電液體還是絕緣體？答：導(dǎo)電液體3） 、分別寫出該液位計的分辨率（%）及分辨力（幾分之一米）的計算公式，并明如何提高此類液位計的分辨率。答：1/114） 、設(shè)當液體上升到第個N不銹鋼圓環(huán)的高度時,101線LED光柱全亮。若N=32，則當液體上升到第八個不銹鋼圓環(huán)的高度時，共有多少線LED亮？答：25 加速電容傳感器安裝在轎車上，可以做保護裝置，解釋工作原理？答：加速度傳感器安裝在轎車上，可以作為碰撞傳感器，當正常剎車和輕微碰擦時，傳感器輸出信號較小，當其測得的負加速度值超過設(shè)定值時，CPU判斷發(fā)生碰撞，啟動轎車前部的折疊式安全氣囊迅速充氣而膨脹，托住駕駛員及前排乘員的胸部和頭部。第六章 壓電傳感器一、填空1）自發(fā)電式傳感器是指只有在 工作 時才會產(chǎn)生電量。2）壓電傳感器里常見的壓電元件有 石英晶片、壓電陶瓷和分子材料 三種。二、單項選擇題1）使用壓電陶瓷制作的力或壓力傳感器可測量___C___。 A. 人的體重 B. 車刀的壓緊力 C. 車刀在切削時感受到的切削力的變化量 D. 自來水管中的水的壓力2）動態(tài)力傳感器中，兩片壓電片多采用___B___接法，可增大輸出電荷量；在電子打火機和煤氣灶點火裝置中，多片壓電片采用__A____接法，可使輸出電壓達上萬伏，從而產(chǎn)生電火花。 A. 串聯(lián) C. 既串聯(lián)又并聯(lián) 3）測量人的脈搏應(yīng)采用靈敏度K約為__A____的PVDF壓電傳感器；在家用電器（已包裝）做跌落試驗，以檢查是否符合國標準時，應(yīng)采用靈敏度K為___B___的壓電傳感器。 A. 10V/g B. 100mV/g C. 4）在實驗室作檢驗標準用的壓電儀表應(yīng)采用___D__壓電材料；能制成薄膜，粘貼在一個微小探頭上、用于測量人的脈搏的壓電材料應(yīng)采用___C___；用在壓電加速度傳感器中測量振動的壓電材料應(yīng)采用__B___。A. PTC B. PZT C .PVDF D. SiO2三、分析問答題什么是壓電效應(yīng)？用壓電效應(yīng)傳感器能否測量靜態(tài)和變化緩慢的信號？為什么？答：某些電介質(zhì), 當沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r, 其內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象, 同時在它的兩個表面上便產(chǎn)生符號相反的電荷, 當外力去掉后, 其又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)， 這種現(xiàn)象稱壓電效應(yīng)。不能。因為當作用于壓電元件力為靜態(tài)力（ω=0）時, 則前置放大器的輸入電壓等于零, 因為電荷會通過放大器輸入電阻和傳感器本身漏電阻漏掉, 所以壓電傳感器不能用于靜態(tài)力測 常用的壓電元件有哪幾種？哪種測量精度最高？答：壓電傳感器里常見的壓電元件有石英晶片、壓電陶瓷和分子材料三種。根據(jù)下圖所示石英晶體切片上第一次受力情況下產(chǎn)生的電荷極性，試標出其余三種受力情況下的產(chǎn)生的電荷極性？ 四、計算題現(xiàn)有一測單向脈動力的壓電傳感器如圖所示，壓電元件用兩片壓電陶瓷并聯(lián)，壓電常數(shù)為2001012C/N，電荷放大器的反饋電容Cf=2000pF,測得輸出電壓uo=5sinωt(V)。求：1）該傳感器產(chǎn)生的電荷為多少？ 2）此被測脈動力大小是多少？習題答案：解： 1) 由得 Q=UOCF=5sinωt2000pf=108 sinωt (C)