機(jī)械工程測試技術(shù)答案-展示頁
2025-08-14 08:21本頁面
【正文】 超聲波換能器用于電能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。解答：相同點：都是利用材料的壓電效應(yīng)（正壓電效應(yīng)或逆壓電效應(yīng)）。 應(yīng)用舉例：電流的測量，位移測量，磁感應(yīng)強(qiáng)度測量，力測量；計數(shù)裝置，轉(zhuǎn)速測量（如計程表等），流量測量，位置檢測與控制，電子點火器，制做霍爾電機(jī)—無刷電機(jī)等。解答：霍爾（Hall）效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流流過薄片時，則在垂直于電流和磁場方向的兩側(cè)面上將產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，產(chǎn)生的電位差稱為霍爾電勢。 在CCD圖象傳感器、紅外成像儀、光纖傳感器、激光傳感器等中都得到了廣泛應(yīng)用。 光生伏特效應(yīng)—光線使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢。 外光電效應(yīng)（亦稱光電子發(fā)射效應(yīng)）—光線照射物體，使物體的電子逸出表面的現(xiàn)象，包括光電管和光電倍增管。20=9mm/MPa。解：框圖如下壓力傳感器電荷放大器光線示波器壓力P 各裝置串聯(lián)，如果忽略負(fù)載效應(yīng)，則總靈敏度S等于各裝置靈敏度相乘，即 S=Dx/DP=90180。177。180。5180。1mm時，電容變化量是多少？2）如果測量電路的靈敏度S1=100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度S2=5格/mV，在Dd＝177。 加大磁路橫截面積A0、線圈匝數(shù)N會增大傳感器尺寸，重量增加，并影響到動態(tài)特性；減小氣隙d會增大非線性。 又因為線圈阻抗Z=wL，所以靈敏度又可寫成 由上式可見，靈敏度與磁路橫截面積A0、線圈匝數(shù)N、電源角頻率w、鐵芯磁導(dǎo)率m0，氣隙d等有關(guān)。一般需要電橋來測量，將無應(yīng)變時的靈位電流平衡掉，只取有應(yīng)變時的微小輸出量，并可根據(jù)需要采用放大器放大。100%=% 4）電流變化量太小，很難從電流表中讀出。120= 1）I1= 2）I2=(R+DR)=(120+)187。1000180。4 有一電阻應(yīng)變片，其靈敏度Sg＝2，R＝120W。 半導(dǎo)體應(yīng)變片主要優(yōu)點是靈敏度高、機(jī)械滯后小、橫向效應(yīng)??；主要缺點是溫度穩(wěn)定性差、靈敏度離散度大、非線性大。3 電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點？應(yīng)如何針對具體情況來選用？解答：電阻絲應(yīng)變片主要利用形變效應(yīng)，而半導(dǎo)體應(yīng)變片主要利用壓阻效應(yīng)。2 試舉出你所熟悉的五種機(jī)械式傳感器，并說明它們的變換原理。第2章 傳感器1 在機(jī)械式傳感器中，影響線性度的主要因素是什么？可舉例說明。第1章 緒論1 計量、測試、測量的概念。2 測試系統(tǒng)的組成及各環(huán)節(jié)的作用，并舉例說明。解答：主要因素是彈性敏感元件的蠕變、彈性后效等。解答：氣壓表、彈簧秤、雙金屬片溫度傳感器、液體溫度傳感器、毛發(fā)濕度計等。 電阻絲應(yīng)變片主要優(yōu)點是性能穩(wěn)定，現(xiàn)行較好；主要缺點是靈敏度低，橫向效應(yīng)大。 選用時要根據(jù)測量精度要求、現(xiàn)場條件、靈敏度要求等來選擇。設(shè)工作時其應(yīng)變?yōu)?000me，問DR＝？設(shè)將此應(yīng)變片接成如圖所示的電路，試求：1）無應(yīng)變時電流表示值；2）有應(yīng)變時電流表示值；3）電流表指示值相對變化量；4）試分析這個變量能否從表中讀出？解：根據(jù)應(yīng)變效應(yīng)表達(dá)式DR/R=Sge得 DR=Sge R=2180。106180。= 3）d=(I2I1)/I1180。如果采用高靈敏度小量程的微安表，則量程不夠，；如果采用毫安表。35 電感傳感器（自感型）的靈敏度與哪些因素有關(guān)？要提高靈敏度可采取哪些措施？采取這些措施會帶來什么樣后果？解答：以氣隙變化式為例進(jìn)行分析。 如果加大磁路橫截面積A0、線圈匝數(shù)N、電源角頻率w、鐵芯磁導(dǎo)率m0，減小氣隙d，都可提高靈敏度。6 一個電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑r＝4mm，工作初始間隙d=，問：1）工作時，如果傳感器與工件的間隙變化量Dd＝177。1mm時，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？解：1） 2）B=S1S2DC=100180。(177。103)187。答：8 一壓電式壓力傳感器的靈敏度S=90pC/MPa，放大器的輸出又接到一靈敏度已調(diào)到20mm/V的光線示波器上記
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