傳感器及檢測技術(shù)課后習(xí)題答案解析-展示頁
2025-06-27 06:44本頁面
【正文】 （a） （b）習(xí)題圖11等強(qiáng)度梁測力系統(tǒng)解： （1），解：（2）設(shè)橋臂比，分母中可忽略，并考慮到平衡條件，則上式可寫為：單臂電橋存在非線性誤差，試說明解決方法。因為電阻變化率是ΔR/R=，所以Δl/l（應(yīng)變）==② 因如系題圖11所示為等強(qiáng)度梁測力系統(tǒng)，為電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片靈敏度系數(shù)，未受應(yīng)變時，當(dāng)試件受力時，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變，求 （1）應(yīng)變片電阻變化量和電阻相對變化量。試求① 求鋼材的應(yīng)變。 2）應(yīng)變片的自補(bǔ)償法是利用自身具有溫度補(bǔ)償作用的應(yīng)變片。1）電橋補(bǔ)償是最常用的且效果較好的線路補(bǔ)償法。 應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的原因及減小或補(bǔ)償溫度誤差的方法是什么？解：電阻應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的原因：當(dāng)測量現(xiàn)場環(huán)境溫度變化時，由于敏感柵溫度系數(shù)及柵絲與試件膨脹系數(shù)之差異性而給測量帶來了附加誤差。半導(dǎo)體應(yīng)變片的突出優(yōu)點是靈敏度高，比金屬絲式應(yīng)變片高50～80倍，尺寸小，橫向效應(yīng)小，動態(tài)響應(yīng)好。它的優(yōu)點是應(yīng)變靈敏度系數(shù)大，允許電流密度大，工作范圍廣。箔式應(yīng)變片是利用光刻、腐蝕等工藝制成的一種很薄的金屬箔柵，其優(yōu)點是散熱條件好，允許通過的電流較大，便于批量生產(chǎn)，可制成各種所需的形狀；缺點是電阻分散性大。解：金屬應(yīng)變片由敏感柵、基片、覆蓋層和引線等部分組成。橫向效應(yīng)，是指將直的電阻絲繞成敏感柵后，雖然長度不變，應(yīng)變狀態(tài)相同，但由于應(yīng)變片敏感柵的電阻變化較小，因而其靈敏系數(shù)k較電阻絲的靈敏系數(shù)k0小的現(xiàn)象。解：其靈敏度第二章1．什么是應(yīng)變效應(yīng)？什么是壓阻效應(yīng)？什么是橫向效應(yīng)？解：應(yīng)變效應(yīng)，是指在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。為了減小動態(tài)誤差和擴(kuò)大頻率響應(yīng)范圍，一般是提高傳感器固有頻率ωn。2）頻率響應(yīng)特性：傳感器對正弦輸入信號的響應(yīng)特性，稱為頻率響應(yīng)特性。這種分析方法是時域分析法，傳感器對所加激勵信號的響應(yīng)稱瞬態(tài)響應(yīng)。1）瞬態(tài)響應(yīng)特性：傳感器的瞬態(tài)響應(yīng)是時間響應(yīng)。漂移包括零點漂移和靈敏度漂移等。1）傳感器的線性度是指傳感器的輸出與輸入之間數(shù)量關(guān)系的線性程度；2）傳感器的靈敏度S是指傳感器的輸出量增量Δy與引起輸出量增量Δy的輸入量增量Δx的比值；3）傳感器的遲滯是指傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐唐陂g其輸出輸入特性曲線不重合的現(xiàn)象；4）傳感器的重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。3．傳感器的性能參數(shù)反映了傳感器的什么關(guān)系？靜態(tài)參數(shù)有哪些？各種參數(shù)代表什么意義？動態(tài)參數(shù)有那些？應(yīng)如何選擇？解：在生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗中，要對各種各樣的參數(shù)進(jìn)行檢測和控制，就要求傳感器能感受被測非電量的變化并將其不失真地變換成相應(yīng)的電量，這取決于傳感器的基本特性，即輸出—輸入特性。（4）傳感器發(fā)展集成化：固體功能材料的進(jìn)一步開發(fā)和集成技術(shù)的不斷發(fā)展，為傳感器集成化開辟了廣闊的前景。它們的特點是傳感器與微型計算機(jī)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成智能傳感器。如用于微型偵察機(jī)的CCD傳感器、用于管道爬壁機(jī)器人的力敏、視覺傳感器。2．傳感器技術(shù)的發(fā)展動向表現(xiàn)在哪幾個方面？解：（1）開發(fā)新的敏感、傳感材料：在發(fā)現(xiàn)力、熱、光、磁、氣體等物理量都會使半導(dǎo)體硅材料的性能改變，從而制成力敏、熱敏、光敏、磁敏和氣敏等敏感元件后，尋找發(fā)現(xiàn)具有新原理、新效應(yīng)的敏感元件和傳感元件。 專業(yè)資料整理分享 第一章1．什么是傳感器？它由哪幾個部分組成？分別起到什么作用？解：傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置，能完成檢測任務(wù)；傳感器由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的物理量；轉(zhuǎn)換元件把敏感元件的輸出作為它的輸入，轉(zhuǎn)換成電路參量；上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。（2）開發(fā)研制新型傳感器及組成新型測試系統(tǒng)① MEMS技術(shù)要求研制微型傳感器。 ② 研制仿生傳感器③ 研制海洋探測用傳感器 ④ 研制成分分析用傳感器 ⑤ 研制微弱信號檢測傳感器（3）研究新一代的智能化傳感器及測試系統(tǒng)：如電子血壓計，智能水、電、煤氣、熱量表。系統(tǒng)功能最大程度地用軟件實現(xiàn)。 （5）多功能與多參數(shù)傳感器的研究：如同時檢測壓力、溫度和液位的傳感器已逐步走向市場。衡量靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是線性度、 靈敏度，遲滯和重復(fù)性等。5）傳感器的漂移是指在外界的干擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的、不需要的變化。傳感器的動態(tài)
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