【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，極板間的初始距離 。試求：1） 該傳感器的初始電容。2） 當(dāng)極板間隙增大3mm時(shí)的輸出電容增量。答：46由C=∈A/d打入數(shù)據(jù)計(jì)算C(1)=當(dāng)D增大3mm時(shí)，C(2)=△ C=C(2)C(1)=4分析用于壓電傳感器的電壓放大器與電荷放大器的特點(diǎn)及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答：一種是電壓放大器，它的輸出電壓與輸入電壓(傳感器的輸出電壓)成正比；一種是電荷放大器，其輸出電壓與傳感器的輸出電荷成正比。電壓放大器與電荷放大器相比，電路簡(jiǎn)單、元件少、價(jià)格便宜、工作可靠，但是，電纜長(zhǎng)度對(duì)測(cè)量精度的影響較大，而使用電荷放大器則可以在一定的條件下，使傳感器的靈敏度與電纜長(zhǎng)度無關(guān)。4說明磁電傳感器的基本工作原理，它有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？在使用中各用于測(cè)量什么物理量？答：磁電傳感器就是利用電磁感應(yīng)原理，將運(yùn)動(dòng)速度，位移，等物理量轉(zhuǎn)換成線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出分：動(dòng)圈式磁電傳感器和磁阻式磁電傳感器；前者測(cè)線速度和角速度，后者測(cè)轉(zhuǎn)速、偏心量、振動(dòng)。4熱電偶有哪幾條基本定律？說明它們的使用價(jià)值。答：熱電偶基本定律有均質(zhì)材料定律；由一種材料組成的閉合回路，無論截面是否變化，也不論在電路內(nèi)存在什么樣的溫度梯度，電路中都不會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。中間導(dǎo)體定律；無論材料本身的某一段是否存在溫度梯度，也不論插入的材料是否接在兩導(dǎo)體之間，還是接在某一種導(dǎo)體中間，均不會(huì)有附加的熱電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，從而影響熱電偶的測(cè)量結(jié)果。中間溫度定律；熱電動(dòng)勢(shì)等于熱電偶在連接點(diǎn)兩不同溫度對(duì)應(yīng)熱電動(dòng)勢(shì)之和。標(biāo)準(zhǔn)電極定律；可以方便地從幾個(gè)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)電極組成熱電偶時(shí)所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)，求出這些熱電極彼此任意組合式的熱電動(dòng)勢(shì)。4用鎳鉻鎳硅熱電偶測(cè)溫時(shí)，其冷端溫度 ，用直流電位差計(jì)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)為 ，求實(shí)際溫度為多少？解：根據(jù)中間定律有Et,0=EABt, 30+Et,0=+30= T=℃=969℃41光電效應(yīng)有哪幾種？與之對(duì)應(yīng)的光電元件各有哪些？答：光電效應(yīng)有三類：外光電效應(yīng)；元件有光電管、光電倍增管等。內(nèi)光電效應(yīng)；元件有光敏電阻以及由光敏電阻制成的光導(dǎo)管等。光生伏特效應(yīng)；元件有光電池和光敏晶體管等。 41什么是霍爾效應(yīng)？試舉兩個(gè)霍爾傳感器在動(dòng)力機(jī)械測(cè)量中典型應(yīng)用的例子。答：一塊長(zhǎng)為l，寬為b，厚為d的半導(dǎo)體薄片，若在薄片的垂直方向上加以磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)，當(dāng)在薄片的兩端有控制電流I流過時(shí)，在此薄片的另兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小與控制電流I（A）和磁感應(yīng)強(qiáng)度B（T）的乘積成正比的電壓U（V），這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。主要應(yīng)用有：轉(zhuǎn)速測(cè)量、位移測(cè)量、接近開關(guān)。41什么是編碼器？絕對(duì)式編碼器和增量式編碼器有何區(qū)別？答：以編碼形式產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)的代碼型傳感器又稱為編碼器。絕對(duì)式角數(shù)字編碼器將被測(cè)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼，指示其絕對(duì)位置。增量式數(shù)字編碼器需要一個(gè)計(jì)數(shù)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)的碼盤是傳感器的敏感元件產(chǎn)生一系列脈沖，在計(jì)數(shù)器中對(duì)某個(gè)基數(shù)進(jìn)行加減，可測(cè)出角速度位移量或轉(zhuǎn)速。41有一電橋，已知工作臂應(yīng)變片阻值為 ，靈敏度k=2，其余橋臂電阻值也為 ，供橋電壓為10V。當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)? 和 時(shí)，分別求出電橋單臂工作和半橋工作時(shí)的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。解：（1）由題意得 當(dāng)應(yīng)變?yōu)?00με時(shí) 電橋單臂工作的輸出電壓是 板橋工作時(shí)的輸出電壓是 （2）同理，當(dāng)應(yīng)變?yōu)?000με時(shí) 電橋單臂工作的輸出電壓是 板橋工作時(shí)的輸出電壓是 可以看出，在該電橋工作時(shí)，單臂工作的靈敏度比較高。第五章5溫標(biāo)有哪幾種？彼此之間的關(guān)系如何？答：溫標(biāo)有熱力學(xué)溫標(biāo)、國際實(shí)用溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)T與攝氏溫標(biāo)t的關(guān)系為：T=t+；攝氏溫標(biāo)tC與華氏溫標(biāo)tF的關(guān)系為：tC=5/9（tF32）。5為什么熱電偶要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？冷端溫度補(bǔ)償有哪些方法？答：熱電偶熱電勢(shì)的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差，為保證輸出熱電勢(shì)是被測(cè)溫度的單值函數(shù)，必須使冷端溫度保持恒定；熱電偶分度表給出的熱電勢(shì)是以冷端溫度0℃為依據(jù)，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，常采用一些措施來消除冷鍛溫度變化所產(chǎn)生的影響，如冷端恒溫法、冷端溫度校正法、補(bǔ)償導(dǎo)線法、補(bǔ)償電橋法。5輻射式溫度計(jì)有哪幾種？簡(jiǎn)述各自的工作原理。答：輻射式溫度計(jì)有哪幾種？簡(jiǎn)述各自的工作原理。單色輻射式光學(xué)高溫計(jì)利用亮度比較取代出射度比較進(jìn)行測(cè)溫。P111全輻射高溫計(jì)通過測(cè)量物體全部輻射能來確定物體溫度的。 P114比色高溫計(jì)利用兩種不同波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度的比值來測(cè)量溫度的。P114紅外測(cè)溫儀 5試驗(yàn)室用氣體溫度計(jì)測(cè)量時(shí)有哪幾種誤差？如何進(jìn)行修正？答：氣體溫度計(jì)的修正工作氣體的非理想修正毛細(xì)管體積修正測(cè)溫泡體積冷縮的修正熱分子壓差的修正5簡(jiǎn)述紅外測(cè)溫儀和紅外熱像儀的工作原理。答：紅外測(cè)溫儀是通過接收目標(biāo)物體發(fā)射、反射和傳導(dǎo)的能量來測(cè)量其表面溫度。 紅外熱像儀（熱成像儀或紅外熱成像儀）是通過非接觸探測(cè)紅外能量（熱量），并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)而在顯示器上生成熱圖像和溫度值，并可以對(duì)溫度值進(jìn)行計(jì)算的一種檢測(cè)設(shè)備。第六章6答：液柱式壓力計(jì)測(cè)量誤差來源：1. 環(huán)境溫度變化(或用書上經(jīng)驗(yàn)公式 66)2. 重力加速度變化(或用書上經(jīng)驗(yàn)公式67)3. 毛細(xì)管現(xiàn)象安裝與測(cè)讀引起的誤差 。彈性壓力計(jì)測(cè)量誤差來源：遲滯誤差溫度誤差間隙和摩擦誤差6答：6答：壓阻式壓力傳感器原理：當(dāng)力作用于硅晶體時(shí)，晶體的晶格產(chǎn)生變形,使載流子從一個(gè)能谷向另一個(gè)能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動(dòng)了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。電阻率發(fā)生變化，通過測(cè)量電路就可得到正比于力變化的電信號(hào)輸出應(yīng)用范圍：壓阻式壓力傳感器的主要缺點(diǎn)是電阻和靈敏度系數(shù)的熱穩(wěn)定性差，所以一般應(yīng)用于溫度較為穩(wěn)定的環(huán)境壓電式壓力傳感器原理某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變。壓電壓力傳感器是利用壓電原理制成的應(yīng)用；它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn)。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來測(cè)量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。電容式壓力傳感器原理：它一般采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個(gè)電極，當(dāng)薄膜感受壓力而變形時(shí)，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過測(cè)量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。電容式壓力傳感器屬于極距變化型電容式傳感器，可分為單電容式壓力傳感器和差動(dòng)電容式壓力傳感器。應(yīng)用范圍：電容式傳感器具有功率小，阻抗小，動(dòng)態(tài)特征好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，且可用于非接觸測(cè)量，電容式傳感器不但應(yīng)用于位移、振動(dòng)、角度、加速度、荷重等機(jī)械量的測(cè)量，也廣泛應(yīng)用于壓力、差壓力、液壓、料位、成分含量等熱工參數(shù)測(cè)量6答：（1） L形總壓管，制造簡(jiǎn)單，安裝盒使用比較方便，且支桿對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較小，是最常見的總壓管。缺點(diǎn)是不敏感偏流角比較小。（2） 圓柱形總壓管，可以做成很小的尺寸，且工藝性能好，使用方便，但其不敏感偏流角較小。（3） 帶導(dǎo)流套的總壓管，實(shí)際上是在L形總壓管的關(guān)口處加一導(dǎo)流套，導(dǎo)流套進(jìn)口處的錐面為流體收斂段，氣流經(jīng)過導(dǎo)流套被整流，使得不敏感偏流角大大提高。缺點(diǎn)是隨著Ma的變化比較明顯，此外由于頭部尺寸較大，因此對(duì)流場(chǎng)的影響較大。（4） 多點(diǎn)總壓管，把若干單點(diǎn)總壓管按一定方式組合在一起，就構(gòu)成了多點(diǎn)總壓管。（5） 邊界層總壓管，其感受截面做成扁平的形狀，感受孔做成一道窄縫，以使其有效中心靠近其幾何中心。6答：測(cè)壓儀表的標(biāo)定分靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。靜態(tài)標(biāo)定是根據(jù)靜壓平衡原理，利用活塞式壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力計(jì)或液柱式壓力計(jì)進(jìn)行的。動(dòng)態(tài)標(biāo)定有兩種方法，一種是輸入標(biāo)準(zhǔn)頻率及標(biāo)準(zhǔn)幅值的壓力信號(hào)與傳感器的輸出信號(hào)比較，這種方法稱為對(duì)比法；另一種方法是通過激波產(chǎn)生一個(gè)階躍的壓力并施加與被標(biāo)定的傳感器上，根據(jù)其輸出曲線求得他們的頻率響應(yīng)特性，這種激波管動(dòng)態(tài)標(biāo)定是一種最為基本的動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法。66 、答：測(cè)壓通道引起的誤差上止點(diǎn)位置引起的誤差溫度變化引起的誤差其他的有傳感器和測(cè)量線路的絕緣性能、環(huán)境的振動(dòng)和噪聲、電磁場(chǎng)的干擾、安裝操作不當(dāng)?shù)?。減少誤差：使傳感器與燃燒室壁面齊平安裝可以用硬件跟軟件方法多上止點(diǎn)位置進(jìn)行修正注意傳感器在測(cè)量時(shí)冷卻條件，可采用帶溫度補(bǔ)充片的壓力傳感器，以消除氣缸內(nèi)燃機(jī)溫度帶來的影響。6答：系統(tǒng)中采用光電傳感器獲得曲軸角信號(hào)和上止點(diǎn)信號(hào)，采用石英電傳感器和電荷放大器獲得氣缸壓力信號(hào)。采樣單