【正文】 解 由霍爾電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式知， (3分)將已知數(shù)據(jù)代入上式得， （V） (3分)。解 :由線性線繞電位器傳感器電阻靈敏度和電壓靈敏度的定義知，(1分)，(1分) （1分）將已知數(shù)據(jù)代入上式得， （Ω/m） (2分) （V/m） (1分)=3A，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5103T，導(dǎo)體薄片的厚度d=2mm，霍爾常數(shù)RH＝，試求薄片導(dǎo)體產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)UH的大小。求: (1)均勻繞線500匝時(shí)的電感；(2)匝數(shù)增加1倍時(shí)的電感。橋路電壓U0只與敏感元件RR3有關(guān)，故把R1和R3放在橋壁上，可獲得較高的電壓靈敏度。此時(shí)被測(cè)壓力變化時(shí)， RR3隨筒壁感受正應(yīng)變量e 10， e 3 0。故在此種情況下，要求有補(bǔ)償環(huán)境溫度變化的功能，同時(shí)橋路輸出電壓還要足夠大，應(yīng)采取參比測(cè)量方式即兩片RR3貼在有應(yīng)變的圓筒壁上做敏感元件，而另兩貼片RR4在不感受應(yīng)變的圓筒外壁上作為補(bǔ)溫元件，如圖（a）所示。解：按題意要求圓周方向貼四片相同應(yīng)變片如果組成等臂全橋電路。要求滿足如下條件：（1）該壓力傳感器有溫度補(bǔ)償作用；（2）橋路輸出電壓靈敏度最高。（2） e1＝e 3＝s/E ＝F/(SE)＝1000（2122107）＝10－4＝156 m e e2＝ e4＝－ m F/SE＝－10－4　=－10－4＝－47 m e△R1/R1＝△R3/R3＝k1 e ＝210－4=10－4△R2/R2＝△R4/R4＝－k2 e＝210－4＝10－437采用四個(gè)性能完全相同的電阻應(yīng)變片（靈敏度系數(shù)為K），將其貼在薄壁圓筒式壓力傳感元件外表圓周方向，彈性元件周圍方向應(yīng)變，計(jì)算題376題圖式中，p為待測(cè)壓力， m泊松比，E楊式模量，d為筒內(nèi)徑，D為筒外徑。四個(gè)應(yīng)變電阻接入橋路位置入圖（b）所示。求（1）畫出應(yīng)變片在圓柱上貼粘位置及相應(yīng)測(cè)量橋路原理圖；（2）各應(yīng)變片的應(yīng)變e =？電阻相對(duì)變化量△R/R=？解：（1）按題意采用四個(gè)相同應(yīng)變片測(cè)力彈性元件，貼的位置如圖374（a）所示。如圖（a）所示，力F=1000kg。36~100Pa壓力傳感器，問(wèn)這臺(tái)壓力傳感器是否合格？解：根據(jù)精度定義表達(dá)式：A＝ΔA/AyFS*100%,由題意可知：A＝％，YFS＝100所以 ΔA＝A YFS＝因?yàn)? ＜所以 合格。解：YFS=200－0=200由A=ΔA/YFS＊100％有A＝4/200＊100％＝2％。36已知某溫度計(jì)測(cè)量范圍0~200℃。）36量程范圍600~1200℃的溫度傳感器，它最大允許絕對(duì)誤差是多少？檢驗(yàn)時(shí)某點(diǎn)最大絕對(duì)誤差是4℃，問(wèn)此表是否合格？解：根據(jù)精度定義表達(dá)式A=△A/ 100%，并由題意已知：A=%，=（1200—600）℃，得最大允許絕對(duì)誤差△ A==%（1200—600）=3℃此溫度傳感器最大允許絕對(duì)誤差為3℃。中間溫度定律：熱電偶AB的熱電勢(shì)僅取決于熱電偶的材料和兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度，而與溫度沿?zé)犭姌O的分布以及熱電極的參數(shù)和形狀無(wú)關(guān)。條形碼掃描的方法涉及到光電傳感器，試分析條形碼掃描筆的工作原理。一塊半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中(磁場(chǎng)方向垂直于薄片)，當(dāng)有電流流過(guò)時(shí)，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(3分)在裂紋處也可以說(shuō)有位移的變化。(1分) 不同點(diǎn)是：（1）工作原理不同 熱電偶依據(jù)的是熱電效應(yīng)，熱敏電阻利用的是半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，集成溫度傳感器是利用感溫PN的電壓電流特性與溫度的關(guān)系。答:常用的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻和集成溫度傳感器等。(2分) 敏感元件是能夠完成預(yù)變換作用的器件；(1分) 轉(zhuǎn)換元件是能將感覺(jué)到的被測(cè)非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量的器件；(1分) 轉(zhuǎn)換元件是傳感器的核心部分。 名詞解釋:熱電效應(yīng)是兩種不同的導(dǎo)體組成閉合回路時(shí)(1分)，若兩接點(diǎn)溫度不同1分)在該電路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象.(1分)當(dāng)置于磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體薄片的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)(1分)，在半導(dǎo)體薄片上平行于電流和磁場(chǎng)方向(1分)的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象.（1分）用光照射某一物體（1分），組成該物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)的物理現(xiàn)象.（2分）傳感器達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)（1分）輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比.（2分）光照射于某一物體上，(1分)使其導(dǎo)電能力發(fā)生變化的現(xiàn)象.(2分)。利用光電器件把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(電壓、電流、電阻等)的裝置。內(nèi) 光電效應(yīng)器件主要有光敏電阻、光電池、光敏二極管和光敏晶體管。 內(nèi)光電效應(yīng)器件的工作基礎(chǔ)是基于內(nèi)光電效應(yīng)。所謂外光電效應(yīng)，是指在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象。 3試解釋外光電效應(yīng)器件和內(nèi)光電效應(yīng)器件各自的工作基礎(chǔ)并舉例。根據(jù)光電效應(yīng)原理工作的光電轉(zhuǎn)換器件稱為光電器件。缺點(diǎn)：過(guò)程較復(fù)雜，時(shí)效性低，在計(jì)算中，易引入誤差，精度不高。 在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電動(dòng)勢(shì)為環(huán)路中2個(gè)熱電偶的總熱電動(dòng)勢(shì)，還要經(jīng)過(guò)算術(shù)運(yùn)算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、自動(dòng)，誤差小，精度高。不足之處是測(cè)量精度較鉛電阻稍低、電阻率小。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。 (2)銅電阻傳感器：價(jià)錢較鉛金屬便宜。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻?溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測(cè)量中。但必須注意，只有在對(duì)稱電橋(R1=R2的電橋) ，且只有在平衡狀態(tài)下才如此。第333題圖33試說(shuō)明如圖所示的熱電偶三線制測(cè)溫時(shí)，是如何消除連接導(dǎo)線電阻r帶來(lái)的測(cè)溫誤差的。33熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？常用的補(bǔ)償方法有哪些？答（1）因?yàn)闊犭娕嫉臒犭妱?shì)只有當(dāng)冷端的溫度恒定時(shí)才是溫度的單值函數(shù)，而熱電偶的標(biāo)定時(shí)是在冷端溫度特定的溫度下進(jìn)行的，為了使熱電勢(shì)能反映所測(cè)量的真實(shí)溫度，所以要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。 33簡(jiǎn)述熱電偶的幾個(gè)重要定律，并分別說(shuō)明其實(shí)用價(jià)值。 沿石英晶體的x軸(電軸)方向受力產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱為縱向壓電效應(yīng)。 32什么是正壓電效應(yīng)?什么是逆壓電效應(yīng)?什么是縱向壓電效應(yīng)?什么是橫向壓電效應(yīng)? ?答：正壓電效應(yīng)就是對(duì)某些電介質(zhì)沿一定方向施以外力使其變形時(shí)，其內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象而使其出現(xiàn)電荷集聚的現(xiàn)象。 答： (1)不同點(diǎn)：1 )自感式傳感器把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)的變化； 2)差動(dòng)變壓器式傳感器把被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化。 利用電渦流效應(yīng)測(cè)量位移時(shí)，可使被測(cè)物的電阻率、磁導(dǎo)率、線圈與被測(cè)物的尺寸因子、線圈中激磁電流的頻率保持不變，而只改變線圈與導(dǎo)體間的距離，這樣測(cè)出的傳感器線圈的阻抗變化，可以反應(yīng)被測(cè)物位移的變化。適合于介質(zhì)的介 電常數(shù)發(fā)生改變的場(chǎng)合。 變極板覆蓋面積型電容傳感器的特點(diǎn)是電容量與面積改變量成正比，適合測(cè)量線位移和角位移。 ?31根據(jù)電容式傳感器工作原理，可將其分為幾種類型?每種類型各有什么特點(diǎn)?各適用于什么場(chǎng)合? ?答：根據(jù)電容式傳感器的工作原理，可將其分為3種：變極板間距的變極距型、變極板覆蓋面積的變面積型和變介質(zhì)介電常數(shù)的變介質(zhì)型。 30在傳感器測(cè)量電路中，直流電橋與交流電橋有什么不同，如何考慮應(yīng)用場(chǎng)合?用電阻應(yīng)變片組成的半橋、全橋電路與單橋相比有哪些改善? 答：直流電橋適合供電電源是直流電的場(chǎng)合，交流電橋適合供電電源是交流的場(chǎng)合。 應(yīng)變式傳感器的基本工作原理：當(dāng)被測(cè)物理量作用在彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，將引起應(yīng)變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。 30什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。靜態(tài)特性所描述的傳感器的輸入、輸出關(guān)系式中不含有時(shí)間變量。 答：傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)(輸入)的響應(yīng)(輸出)特性，即其輸出對(duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 ?答：①傳感器的定義：能感受被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置；②傳感器的共性：利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)或生物特性，將非電量(如位移、速度、加速度、力等)轉(zhuǎn)換為電量(電壓、電流、電容、電阻等)；③傳感器的組成：傳感器主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 （√　 ）改正:。，可以用于無(wú)損探傷。 （ √ ）改正:。 24. 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的傳感器。 （√　 ）改正:23. 磁敏二極管是根據(jù)光生伏打效應(yīng)制成的。 （ ）改正: 智能傳感比普通傳感器性能優(yōu)越，它輸出的信號(hào)可以為數(shù)字信號(hào)。25. 熱電偶不屬于溫度傳感器。 （ √ ）改正:、力矩、壓力等進(jìn)行測(cè)量。（√ ）改正:。 （　 ）改正: 光電耦合器件是發(fā)光元件和光敏元件的組合。，紫光攜帶的能量最大。 （√ ）改正:。 （√ ）改正:。