傳感器與檢測技術(shù)課后題答案-在線瀏覽
2025-01-08 03:25本頁面
【正文】 50mV；在 時(shí)，輸出為 100mV。 彈簧 阻尼系統(tǒng)在階躍輸入激勵(lì)下，出現(xiàn)的超調(diào)量大約是最終穩(wěn)態(tài)值的 40%。 ，諧振發(fā)生在頻率 216Hz處， 并得到最大的幅 值比為 ，試估算該傳感器的阻尼比和固有角頻率的大小。 當(dāng)被測物理量作用在彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等作用下發(fā)生形變，變換成相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，將引起應(yīng)變敏感元件的電阻值發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出。 ？各有何特點(diǎn)？ 按組成材料有金屬和半導(dǎo)體之分，金屬應(yīng)變片受力時(shí)，主要是基于應(yīng)變效應(yīng)，是引起應(yīng)變片的外形變化進(jìn)而引起電阻值變化 ，而半導(dǎo)體應(yīng)變片時(shí)基于壓阻效應(yīng)工作的，當(dāng)受力時(shí)，引起應(yīng)變片的電阻率變化進(jìn)而引起電阻值變化。絲式是應(yīng)變金屬絲彎曲成柵式結(jié)構(gòu)，工藝簡單，價(jià)錢便宜。 引起電阻應(yīng)變片溫度誤差的原因是什么？電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法是什么？ 一是電阻溫度系數(shù)，二是線膨脹系數(shù)不同。 靈敏度提高一倍，非線性得到改善。 解： F ， 已 知 ， 所 以， 9 由 得 ， 所以 10kN的應(yīng)變式測力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑 20mm，內(nèi)徑 18mm，在其表面粘貼八個(gè)應(yīng)變片，四個(gè)沿軸向粘貼，四個(gè)沿周向粘貼，應(yīng)變片的電阻值均為 ，靈敏度為 ，泊松比為 ，材料彈性模量為 ，要求： （ 1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路。 （ 3）當(dāng)橋路的供電電壓為 10V時(shí)，計(jì)算傳感器的輸出電壓。當(dāng)試 件受力為 F時(shí)，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變 ，試求： （ 1）應(yīng)變片的電阻變化量 和電阻相對(duì)變化量 。 （ 3）如果要減小非線性誤差，應(yīng)采取何種措施？分析其電橋輸出電壓及非線性誤差的大小。 第 4章 工作原理的不同，電感式傳感器可分為哪些種類？ 可分為變磁阻式（自感式）、變壓器式和渦流式（互感式） 。通過測量電感量的變化就能確定銜鐵位移量的大小和方向。若將其做成差動(dòng)結(jié)構(gòu)，靈敏度如何變化？ 解： 2 3000 2 H 所以： ， 做成差動(dòng)結(jié)構(gòu)形式靈敏度將提高一倍。 非線性得到改善。 電感式傳感器用交流電橋測量時(shí)，把傳感器的兩個(gè)線圈作為電橋的兩個(gè)橋臂，另外兩個(gè)相鄰橋臂用純電阻代替。 分析變壓器式交流電橋測量電路的工作原理。電橋兩臂 Z1,Z2為傳感器線圈阻抗，另外兩個(gè)橋臂為交流變壓器二次繞組阻抗的一半。 當(dāng)傳感器銜鐵上移時(shí)， 2Z04L0 當(dāng)傳感器銜鐵下移時(shí)， ，可得到與交流電橋完全一致的結(jié)果。 在 A、 B兩個(gè)鐵芯上繞有兩個(gè)一次繞組 ，和兩個(gè)二次繞組 ，兩個(gè)一次繞組順向串接，兩個(gè)二次繞組反向串 接。 ？如何消除零點(diǎn)殘余電壓？ 原因有三：（ 1）傳感器的兩個(gè)次級(jí)繞組的電氣參數(shù)不同和幾何尺寸不對(duì)稱（ 2）磁性材料的磁化曲線的非線性（ 3）勵(lì)磁電壓本身含高次諧波。 ，如何根據(jù)輸出電壓來判斷銜鐵的位置？ 活動(dòng)銜鐵在中間時(shí)，輸出電壓 =0； 活動(dòng)銜鐵位于中間位置以上時(shí)，輸出電壓與輸入電壓同頻同相； 活動(dòng)銜鐵位于中間位置以下時(shí)，輸出電壓與輸入電壓同頻反相。經(jīng)過相敏檢波電路，正位移 輸出正電壓，負(fù)位移輸出負(fù)電壓，電壓值的大小表明位移的大小，電壓的正負(fù)表明位移的方向。 ？它屬于自感式還是互感式？ 電渦流式傳感器的等效電氣參數(shù)都是互感系數(shù) M2的函數(shù)。 、變壓器式傳感器、螺線管式傳感器和電渦流式傳感器的應(yīng)用，并分析工作原理。測量時(shí)，一塊極板在原始位置上向左平移了 2mm，求該傳感器的 電容變化量、電容相對(duì)變化量和位移靈敏度 K0(已知空氣的相對(duì)介電常數(shù) ，真空時(shí)的 m)。 差動(dòng)結(jié)構(gòu) 2m、高 5m的鐵桶，往桶內(nèi)連續(xù)注水，當(dāng)注水?dāng)?shù)量達(dá)到 桶容量的 80%時(shí)停止，試分析用應(yīng)變片式傳感器或電容式傳感器來解決該問題的途徑和方法。 變介電常數(shù)型電容傳感器測液位（差分式），通過測量水內(nèi)的重力，來控制注水?dāng)?shù)量。 519所示變介質(zhì)型電容式位移傳感器的特性方程 C=f(x)。其他參數(shù)如圖 519所示。 。 ，其傳感器的圓形極板半徑 ，工作初始間隙 ，問： （ 1）工作時(shí)，如果傳感器與工件的間隙變化量 時(shí)，電容變化量是多少？ （ 2）如果測量電路的靈敏度 ，讀數(shù)儀表的靈敏度 S2=5格 /mV,在時(shí)，讀數(shù)儀表的示值變化多少格？ 解：（ 1） （ 2） 5格 ？什么是逆壓電效應(yīng)？ 某些電介質(zhì)，沿一定方向施加外力 使其變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象而在表面出現(xiàn)正負(fù)電荷，外力去掉后，又恢復(fù)成不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 ？它有何特點(diǎn)？其主要用途是什么？ 利用壓電效應(yīng)制成的傳感器稱為壓電式傳感器，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、工作頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、工作可靠、測量范圍廣等。 。 。其內(nèi)部晶粒有一定的極化方向 ，在無外電場作用下時(shí)，壓電陶瓷呈電中性。 極化后當(dāng)受到外力作用時(shí)，將導(dǎo)致在垂直于極化方向的平面上出現(xiàn)極化電荷，電荷量的大小與外力成正比關(guān)系。 壓電式傳感器等效為一個(gè)電容器，正負(fù)電荷聚集的兩個(gè)表面相當(dāng)于電容的兩個(gè)極板。 。 傳感器與電荷放大器連接的電路，其輸出電壓與壓電元件的輸出電荷成正比，電路電容的影響小。 并
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