機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課后答案(編輯修改稿)
2025-08-20 20:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 換成電感的變化?；倦娐穭t是完成上述電感變化量接入基本轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。32 請(qǐng)舉例說(shuō)明結(jié)構(gòu)型傳感器與物性型傳感器的區(qū)別。答：結(jié)構(gòu)型傳感器主要是通過(guò)傳感器結(jié)構(gòu)參量的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。例如，電容式傳感器依靠極板間距離變化引起電容量的變化；電感式傳感器依靠銜鐵位移引起自感或互感的變化。物性型傳感器則是利用敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換。例如，水銀溫度計(jì)是利用水銀的熱脹冷縮性質(zhì)；壓電式傳感器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)等。33 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？答：金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：金屬電阻應(yīng)變片是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)工作的；半導(dǎo)體應(yīng)變片則是基于壓阻效應(yīng)工作的。34 有一電阻應(yīng)變片（見(jiàn)圖3105），其靈敏度S0=2，R=120Ω，設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?000με，問(wèn)ΔR=？設(shè)將此應(yīng)變片接成圖中所示的電路，試求：1）無(wú)應(yīng)變時(shí)電流指示值；2）有應(yīng)變時(shí)電流指示值；3）試分析這個(gè)變量能否從表中讀出？解：根據(jù)應(yīng)變效應(yīng)表達(dá)式DR/R=Sge得 DR=Sge R=2180。1000180。106180。120= 1）I1= 2）I2=(R+DR)=(120+)187。= 3）d=(I2I1)/I1180。100%=% 4）電流變化量太小，很難從電流表中讀出。如果采用高靈敏度小量程的微安表，則量程不夠，；如果采用毫安表。一般需要電橋來(lái)測(cè)量，將無(wú)應(yīng)變時(shí)的靈位電流平衡掉，只取有應(yīng)變時(shí)的微小輸出量，并可根據(jù)需要采用放大器放大。mV圖3105 題34圖35 電容式傳感器常用的測(cè)量電路有哪幾種?答：變壓器式交流電橋、直流極化電路、調(diào)頻電路、運(yùn)算放大電路。36 一個(gè)電容測(cè)微儀其傳感器的圓形極板半徑r=4mm，工作初始間隙δ=，求：1）工作時(shí)，如果傳感器與工件的間隙變化量Δδ=177。1μm時(shí)，電容變化量是多少？2）如果測(cè)量電路的靈敏度S1=100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度S2=5格/mV，在Δδ=177。1μm時(shí)，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？答1） 2）B=S1S2DC=100180。5180。(177。180。103)187。177。37 差動(dòng)變壓器的輸出電壓信號(hào)如果采用交流電壓表指示，能否反映鐵芯的移動(dòng)方向？試描述差動(dòng)變壓器經(jīng)常采用的差動(dòng)相敏檢波電路的原理。38 欲測(cè)量液體壓力，擬采用電阻應(yīng)變式、電感式、和壓電式傳感器，請(qǐng)繪出可行方案的原理圖，并作比較。答：39 壓電式傳感器所采用的前置放大器的主要作用？前置放大器主要包括哪兩種形式，各有何特點(diǎn)？答：前置放大器的主要作用，一是將傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出，二是放大傳感器輸出的微弱電信號(hào)。前置放大器也有電荷放大器和電壓放大器兩種形式電荷放大器是一個(gè)帶有反饋電容Cf的高增益運(yùn)算放大器。因傳感器的漏電阻和電荷放大器的輸入電阻都很大，可視為開(kāi)路，傳感器與電荷放大器連接的等效電路如圖347所示。由于忽略漏電阻故電壓放大器，其輸出電壓與電容C（包括連接電纜的寄生電容Cc、放大器的輸入電容Ci和壓電式傳感器的等效電容Ca）密切相關(guān)，因電纜寄生電容Cc比Ci和Ca都大，故整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電纜寄生電容的變化非常敏感。連接電纜的長(zhǎng)度和形狀變化會(huì)引起Cc的變化，導(dǎo)致傳感器的輸出電壓變化，從而使儀器的靈敏度也發(fā)生變化。故目前多采用性能穩(wěn)定的電荷放大器。310 熱電偶回路有哪些特點(diǎn)？熱電偶基本定律包括哪些內(nèi)容？答：⑴ 熱電偶回路有以下特點(diǎn)：1）如果構(gòu)成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體相同，則無(wú)論兩接點(diǎn)溫度如何，熱電偶回路中的總熱電動(dòng)勢(shì)為零；2）如果熱電偶兩接點(diǎn)溫度相同，則盡管導(dǎo)體A、B的材料不同，熱電偶回路內(nèi)的總電動(dòng)勢(shì)也為零；3）熱電偶AB的熱電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體材料A、B的中間溫度無(wú)關(guān)，只與接點(diǎn)溫度有關(guān)。⑵ 熱電偶基本定律：中間導(dǎo)體定律、參考電極定律、中間溫度定律。311 光電效應(yīng)主要包括哪幾種形式？基于各光電效應(yīng)的光電器件有哪些？答：光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩類。外光電效應(yīng)亦稱為光電子發(fā)射效應(yīng)，內(nèi)光電效應(yīng)又分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)兩類。外光電效應(yīng)的：光電管內(nèi)光電效應(yīng)的：光電導(dǎo)效應(yīng)的光敏電阻、光生伏特效應(yīng)的光電倍增管。312 光纖傳感器主要有哪幾類？試舉出兩類光纖傳感器的應(yīng)用實(shí)例。答：光纖傳感器按其傳感原理分為傳光型（非功能型），光纖傳感器、傳感型（功能型）光纖傳感器和拾光型光纖傳感器。兩類光纖傳感器的應(yīng)用實(shí)例：（1）功能型（傳感型）光纖傳感器。如下圖a所示，光纖既是傳播光線的介質(zhì)，又作為敏感元件，被測(cè)量作用于光纖，使其內(nèi)部傳輸光線的特性發(fā)生變化，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得被測(cè)量信息。（2）非功能型（傳光型）光纖傳感器。如下圖b所示，光纖僅作為光線傳輸?shù)慕橘|(zhì)，利用其他敏感元件實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)制。光源光電器件電信號(hào)光纖被測(cè)對(duì)象光源光電器件電信號(hào)光纖被測(cè)對(duì)象敏感元件光電器件電信號(hào)被測(cè)對(duì)象光纖（3）拾光型光纖傳感器。如下圖c所示，光纖作為探頭，接收
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