傳感器與檢測技術(shù)課后習(xí)題答案-文庫吧資料
2025-06-24 07:04本頁面
【正文】 電參數(shù)的變化來表達(dá)所測溫度的變化。2．說明熱電偶測溫的原理及熱電偶的基本定律。由于兩種不同導(dǎo)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(guān)？解：根據(jù)下面這個公式可以得到 ，霍爾電勢還與磁感應(yīng)強(qiáng)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(guān)。磁電感應(yīng)式傳感器是利用導(dǎo)體和磁場發(fā)生相對運(yùn)動產(chǎn)生電動式的，它不需要輔助電源就能把被測對象的機(jī)械量轉(zhuǎn)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?yàn)?，式中令RH=1/（ne），稱之為霍爾常數(shù)，其大小取決于導(dǎo)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(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信號的一種傳感器。若考慮引線電容CC 影響，當(dāng)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(yīng)的原理？解：置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場方向不一致時，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場方向上的兩個面之間產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。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(nèi)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(diǎn)：價格比電壓放大器高，電路較復(fù)雜，調(diào)整也較困難。缺點(diǎn)：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(yīng)用具有一定的應(yīng)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(diǎn)：壓電材料開始喪失壓電特性的溫度稱為居里點(diǎn)。（4） 機(jī)械耦合系數(shù)：在壓電效應(yīng)中，其值等于轉(zhuǎn)換輸出能量（如電能）與輸入的能量（如機(jī)械能）之比的平方根； 它是衡量壓電材料機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率的一個重要參數(shù)。（2）彈性常數(shù)：壓電材料的彈性常數(shù)、 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(chǎn)生機(jī)械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。晶體受力所產(chǎn)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(yīng)。但要求Zi及放大倍數(shù)K足夠大。上式說明運(yùn)算放大器的輸出電壓與極板間距離d線性關(guān)系。電容轉(zhuǎn)換電路有調(diào)頻電路、運(yùn)算放大器式電路、二極管雙T型交流電橋、脈沖寬度調(diào)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(shè)運(yùn)放增益A=∞，輸入阻抗Z=∞；試推導(dǎo)輸出電壓U0與極板間距的關(guān)系，并分析其工作特點(diǎn)。解：優(yōu)點(diǎn)：(1) 溫度穩(wěn)定性好(2) 結(jié)構(gòu)簡單(3) 動態(tài)響應(yīng)好（4）可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量，具有平均效應(yīng)缺點(diǎn)：（1）輸出阻抗高，負(fù)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(dāng)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(jìn)行標(biāo)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(shí)用性能的關(guān)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(zhì)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(dǎo)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(zhì)為空氣。4．渦流式傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么? 解：電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對位移、厚度、表面溫度、速度、 應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)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(yīng)寬等特點(diǎn)，應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(bǔ)償作用；作用在銜鐵上的電磁力
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