傳感器原理考試復(fù)習(xí)題要點(diǎn)(參考版)
2025-04-19 13:57本頁(yè)面
【正文】 （3）．圖2電路中的被測(cè)量是 電阻 。3. 如圖請(qǐng)?zhí)畛湎铝懈骺眨海?）．圖2是 霍爾 元件的基本測(cè)量電路。 圖2 差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路答：如圖所示的差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路，其工作原理為：如果電源接通時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的A端為高電位，B端為低電位，則A點(diǎn)通過對(duì)充電，直至F點(diǎn)的電位等于直流參考電壓時(shí)，比較器產(chǎn)生一脈沖，觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使A端轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢?，B端轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢?，此時(shí)F點(diǎn)電位經(jīng)二極管從端迅速放電至零；同時(shí)B點(diǎn)的高電位經(jīng)對(duì)充電，直至G點(diǎn)的電位等于參考電壓，則比較器產(chǎn)生一脈沖，觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使A端轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢唬珺端轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢?。?）．圖1中各編號(hào)名稱：①是 活動(dòng)極板 ；②是 固定極板 。正壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿一定方向施加外力導(dǎo)致材料發(fā)生變形時(shí)，其內(nèi)部將發(fā)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在某些表面產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電狀態(tài)，這種將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿默F(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。10. 霍爾效應(yīng)：在金屬或半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流，并在薄片的垂直方向上施加磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。8. 溫差電勢(shì)：對(duì)于單一均質(zhì)導(dǎo)體，當(dāng)其兩端的溫度不同時(shí)，由于溫度較高的一端的電子能量高于溫度較低的一端的電子能量，因此產(chǎn)生電子擴(kuò)散，形成了溫差電勢(shì)。大多數(shù)金屬的電阻隨溫度的升高而增加，其原因是：當(dāng)溫度增加時(shí)，自由電子的動(dòng)能增加，這樣要改變自由電子的運(yùn)動(dòng)方式使之形成定向運(yùn)動(dòng)所需的能量要增加，這反映到電阻上，其阻值增加。5. 壓阻效應(yīng)：固體受到作用力后電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象即固體的壓阻效應(yīng)。傳感器實(shí)際的靜態(tài)特性的校準(zhǔn)特性曲線與某一參考直線不吻合程度的最大值即線性度。相頻特性：傳感器輸出特性的相位與輸入信號(hào)頻率之間的關(guān)系。用公式表示為：標(biāo)準(zhǔn)電極定律：當(dāng)熱電偶回路的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度為T，T0時(shí)，用導(dǎo)體AB組成的熱電偶的熱電勢(shì)等于熱電偶AC和熱電偶CB的熱電勢(shì)的代數(shù)和，導(dǎo)體C為標(biāo)準(zhǔn)電極，即：五、名詞解釋1. 傳感器：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。答：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)。15．簡(jiǎn)述正、逆壓電效應(yīng)。物體間的電容量與構(gòu)成電容元件的兩個(gè)極板的形狀、大小、相互位置以及極板間的介電常數(shù)有關(guān)，即：，電容式傳感器可通過改變介電常數(shù)，兩極板相互覆蓋的面積和極板間的距離來改變電容量而實(shí)現(xiàn)測(cè)量。12. 熱電阻與熱敏電阻的電阻溫度特性有什么不同?答：熱阻效應(yīng)P202，半導(dǎo)體熱敏電阻P20420513. 試簡(jiǎn)述電容式傳感器的工作原理及分類。答：金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)：應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化與應(yīng)變片軸向應(yīng)變的比值，即單位應(yīng)變所引起的阻值的改變量的大小。10. 以自感式傳感器為例說明差動(dòng)式傳感器可以提高靈敏度的原理。導(dǎo)致溫度誤差的主要原因：①電阻的熱效應(yīng)；②試件與應(yīng)變絲的材料線膨脹系數(shù)不一致，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變形，造成電阻的變化。組成框圖如下：被測(cè)量敏感元件轉(zhuǎn)換元件輔助電源信號(hào)轉(zhuǎn)換電路傳感器組成方框圖 8. 直流電橋和交流電橋有何區(qū)別？直流電橋的平衡條件是什么？應(yīng)變片式電阻傳感器、自感式、互感式、渦流式、電容式、熱電阻式傳感器分別可采用哪種電橋作為測(cè)量電路？答：直流電橋：P149153；交流電橋：P2352369. 為什么要對(duì)應(yīng)變片式電阻傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，分析說明該類型傳感器溫度誤差補(bǔ)償方法。（P208213）6. 分析應(yīng)變片式傳感器在使用單臂電橋測(cè)量電路時(shí)由于溫度變化而產(chǎn)生測(cè)量誤差的過程。當(dāng)電阻絲受到拉力F作用時(shí)，伸長(zhǎng)，截面積相應(yīng)減小，電阻率的改變?yōu)椋瑒t電阻的相對(duì)變化量為：5. 什么叫做熱電動(dòng)勢(shì)、接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)？說明勢(shì)電偶測(cè)溫原理及其工作定律的應(yīng)用。答：電阻應(yīng)變式傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力作用發(fā)生形變時(shí)，其阻值也隨之改變。（P280281）4. 簡(jiǎn)述電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理?？偟臒犭妱?shì)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)組成，熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)的條件為：①熱電偶必須采用兩種不同的材料作為熱電極；②熱電偶的熱端和冷端兩個(gè)結(jié)點(diǎn)必須具有不同的溫度。答：由A、B兩種不同導(dǎo)體材料兩端相互緊密地連接在一起，形成一個(gè)閉合回路，這樣構(gòu)成一個(gè)熱電偶。此時(shí)，在薄片兩端面之間建立的電場(chǎng)稱為霍爾電場(chǎng)，相應(yīng)的電勢(shì)即為霍爾電動(dòng)勢(shì)。
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