傳感器技術第3版課后部分習題解答-資料下載頁
2025-03-24 06:57本頁面
【正文】 答：壓電式測力傳感器是利用壓電元件直接實現(xiàn)力電轉換的傳感器，在拉力、壓力和力矩測量場合，通常較多采用雙片或多片石英晶片作壓電元件。由于它剛度大，動態(tài)特性好；測量范圍廣，可測范圍大；線性及穩(wěn)定性高；可測單、多向力。當采用大時間常數(shù)的電荷放大器時，就可測準靜態(tài)力。Err！67簡述壓電式傳感器前置放大器的作用，兩種形式各自的優(yōu)缺點及其如何合理選擇回路參數(shù)。答：電壓放大器。作用：把壓電期間的高輸出阻抗變換為傳感器的低輸出阻抗，并保持輸出電壓與輸入電壓成正比；優(yōu)點：電路簡單、成本低、工作穩(wěn)定可靠；缺點：存在電纜干擾現(xiàn)象。電荷放大器。作用：把壓電器件高內阻的電荷源變換為傳感器低內阻的電壓源，以實現(xiàn)阻抗匹配，并使其輸出電壓與輸入電荷成正比；優(yōu)點：電路線性較好，無接長和變動電纜的后顧之憂；缺點：有零漂現(xiàn)象。第七章 習題771 熱電式傳感器分類。各自特點。答：熱電式傳感器是一種將溫度變化轉換為電量變化的裝置。它可分為兩大類：熱電阻傳感器和熱電偶傳感器。熱電阻傳感器的特點：（1)高溫度系數(shù)、高電阻率。(2)化學、物理性能穩(wěn)定。(3)良好的輸出特性。(4).良好的工藝性，以便于批量生產、降低成本。熱電偶傳感器的特點：（1）結構簡單（2）制造方便（3）測溫范圍寬（4）熱慣性小（5）準確度高（6）輸出信號便于遠傳72 常用的熱電阻有哪幾種？適用范圍如何？答：鉑、銅為應用最廣的熱電阻材料。鉑容易提純，在高溫和氧化性介質中化學、物理性能穩(wěn)定，制成的鉑電阻輸出－輸入特性接近線性，測量精度高。銅在50～150℃范圍內銅電阻化學、物理性能穩(wěn)定，輸出－輸入特性接近線性，價格低廉。當溫度高于100℃時易被氧化，因此適用于溫度較低和沒有侵蝕性的介質中工作。74 利用熱電偶測溫必須具備哪兩個條件？ 答：（1）用兩種不同材料作熱電極（2）熱電偶兩端的溫度不能相同75 什么是中間導體定律和連接導體定律？它們在利用熱電偶測溫時有什么實際意義？答：中間導體定律：導體A、B組成的熱電偶，當引入第三導體時，只要保持第三導體兩端溫度相同，則第三導體對回路總熱電勢無影響。利用這個定律可以將第三導體換成毫伏表，只要保證兩個接點溫度一致，就可以完成熱電勢的測量而不影響熱電偶的輸出。連接導體定律：回路的總電勢等于熱電偶電勢EAB(T,T0)與連接導線電勢EA’B’(Tn,T0)的代數(shù)和。連接導體定律是工業(yè)上運用補償導線進行溫度測量的理論基礎。76 什么是中間溫度定律和參考電極定律？它們各有什么實際意義？答：EAB(T,Tn,T0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,T0)這是中間溫度定律表達式，即回路的總熱電勢等于EAB(T,Tn)與EAB(Tn,T0)的代數(shù)和。Tn為中間溫度。中間溫度定律為制定分度表奠定了理論基礎。77 鎳絡鎳硅熱電偶測得介質溫度800℃，若參考端溫度為25℃，問介質的實際溫度為多少？答：t=介質溫度+k*參考溫度（800+1*25=825）第八章 習題882 何謂外光電效應、光電導效應和光生伏特效應？答：外光電效應：在光線的作用下，物體內的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。光電導效應：在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，而引起材料電導率的變化的現(xiàn)象。光生伏特效應：在光線作用下能夠使物體產生一定方向的電動勢的現(xiàn)象。83 試比較光電池、光敏晶體管、光敏電阻及光電倍增管在使用性能上的差別。答：光電池：光電池是利用光生伏特效應把光直接轉變成電能的器件。它有較大面積的PN結，當光照射在PN結上時，在結的兩端出現(xiàn)電動勢。當光照到PN結區(qū)時，如果光子能量足夠大，將在結區(qū)附近激發(fā)出電子空穴對，在N區(qū)聚積負電荷，P區(qū)聚積正電荷，這樣N區(qū)和P區(qū)之間出現(xiàn)電位差。85 怎樣根據(jù)光照特性和光譜特性來選擇光敏元件？試舉例說明。答：不同類型光敏電阻光照特性不同，但光照特性曲線均呈非線性。因此它不宜作定量檢測元件，一般在自動控制系統(tǒng)中用作光電開關。光譜特性與光敏電阻的材料有關，在選用光敏電阻時，應把光敏電阻的材料和光源的種類結合起來考慮，才能獲得滿意的效果。810 簡述光電傳感器的主要形式及其應用。答：模擬式（透射式、反射式、遮光式、輻射式）、開關式。應用：光電式數(shù)字轉速表、光電式物位傳感器、視覺傳感器、細絲類物件的在線檢測。17
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