傳感器及檢測技術課后習題答案解析-文庫吧資料
2025-06-24 06:44本頁面
【正文】 的原理及熱電偶的基本定律。由于兩種不同導體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢叫做接觸電勢。4．霍爾元件在一定電流的控制下，其霍爾電勢與哪些因素有關？解：根據下面這個公式可以得到 ，霍爾電勢還與磁感應強度B, KH為霍爾片的靈敏度,霍爾元件的長度L和寬度b有關。磁電感應式傳感器是利用導體和磁場發(fā)生相對運動產生電動式的，它不需要輔助電源就能把被測對象的機械量轉換成易于測量的電信號，是有源傳感器。 （） 解：，式中KH=RH/d稱為霍爾片的靈敏度所以輸出的霍爾電勢為，因為，式中令RH=1/（ne），稱之為霍爾常數，其大小取決于導體載流子密度,所以濃度= 3．磁電式傳感器與電感式傳感器有何不同？解：磁敏式傳感器是通過磁電作用將被測量（如振動、位移、轉速等）轉換成電信號的一種傳感器。若考慮引線電容CC 影響，當A0=104時，要求輸出信號衰減小于1%，求使用90 PF/m的電纜，其最大允許長度為多少？題圖51解：因此若滿足時，式（64）可表示為 第六章1．說明霍爾效應的原理？解：置于磁場中的靜止載流導體，當它的電流方向與磁場方向不一致時，載流導體上平行于電流和磁場方向上的兩個面之間產生電動勢，這種現象稱霍爾效應。4．能否用壓電傳感器測量靜態(tài)壓力？為什么？解：不可以，壓電傳感器本身的內阻抗很高，而輸出能量較小，為了保證壓電傳感器的測量誤差較小，它的測量電路通常需要接入一個高輸入阻抗的前置放大器，所以不能用來測量靜態(tài)壓力。但電荷放大器的缺點：價格比電壓放大器高，電路較復雜，調整也較困難。缺點：電纜長，電纜電容Cc就大，電纜電容增大必然使傳感器的電壓靈敏度降低。解：電壓放大器的應用具有一定的應用限制，壓電式傳感器在與電壓放大器配合使用時，連接電纜不能太長。（6）居里點：壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點。（4） 機械耦合系數：在壓電效應中，其值等于轉換輸出能量（如電能）與輸入的能量（如機械能）之比的平方根； 它是衡量壓電材料機電能量轉換效率的一個重要參數。（2）彈性常數：壓電材料的彈性常數、 剛度決定著壓電器件的固有頻率和動態(tài)特性。反之，如對晶體施加一定變電場，晶體本身將產生機械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應。晶體受力所產生的電荷量與外力的大小成正比。第五章1．簡述正、逆壓電效應。但要求Zi及放大倍數K足夠大。上式說明運算放大器的輸出電壓與極板間距離d線性關系。電容轉換電路有調頻電路、運算放大器式電路、二極管雙T型交流電橋、脈沖寬度調制電路等5．下圖為變極距型平板電容傳感器的一種測量電路，其中CX為傳感器電容，C為固定電容，假設運放增益A=∞，輸入阻抗Z=∞；試推導輸出電壓U0與極板間距的關系，并分析其工作特點。解：優(yōu)點：(1) 溫度穩(wěn)定性好(2) 結構簡單(3) 動態(tài)響應好（4）可以實現非接觸測量，具有平均效應缺點：（1）輸出阻抗高，負載能力差（2）寄生電容影響大4．電容式傳感器測量電路的作用是什么？ 解：電容式傳感器中電容值以及電容變化值都十分微小，這樣微小的電容量還不能直接被目前的顯示儀表顯示，也很難被記錄儀接受，不便于傳輸。在這種情況下，每當改變激勵頻率或者更換傳輸電纜時都必須對測量系統(tǒng)重新進行標定。圖中L包括引線電纜電感和電容式傳感器本身的電感；C0為傳感器本身的電容；Cp為引線電纜、所接測量電路及極板與外界所形成的總寄生電容，克服其影響，是提高電容傳感器實用性能的關鍵之一；Rg為低頻損耗并聯(lián)電阻，它包含極板間漏電和介質損耗；Rs為高濕、高溫、高頻激勵工作時的串聯(lián)損耗電組，它包含導線、極板間和金屬支座等損耗電阻。因此對電纜的選擇、安裝、接法都有要求。試闡述消除和減小寄生電容影響的幾種方法和原理。第四章1．某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑，工作初始極板間距離，介質為空氣。4．渦流式傳感器的主要優(yōu)點是什么? 解：電渦流式傳感器最大的特點是能對位移、厚度、表面溫度、速度、 應力、材料損傷等進行非接觸式連續(xù)測量，另外還具有體積小，靈敏度高，頻率響應寬等特點，應用極其廣泛。渦流貫穿深度，定義在渦流密度最大值的處。第三章1． 為什么電感式傳感器一般都采用差動形式? 解：差動式結構，除了可以改善非線性，提高靈敏度外，對電源電壓、頻率的波動及溫度變化等外界影響也有補償作用；作用在銜鐵上的電磁力，是兩個線圈磁力之差，所以對電磁力有一定的補償作用，從而提高了測量的準確性。
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