機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)(第三版熊詩波_黃長藝)課后習(xí)題及答案詳解-在線瀏覽
2024-08-06 17:25本頁面
【正文】 、雙金屬片溫度傳感器、液體溫度傳感器、毛發(fā)濕度計(jì)等。 電阻絲應(yīng)變片主要優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定，現(xiàn)行較好；主要缺點(diǎn)是靈敏度低，橫向效應(yīng)大。 選用時(shí)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(shí)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(shí)電流表示值；2）有應(yīng)變時(shí)電流表示值；3）電流表指示值相對變化量；4）試分析這個(gè)變量能否從表中讀出？圖384 題34圖解：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(huì)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。36 電容式、電感式、電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路有何異同？舉例說明。 相同點(diǎn)：都可使用電橋電路，都可輸出調(diào)幅波。 不同點(diǎn)：電阻應(yīng)變式傳感器可以使用直流電橋電路，而電容式、電感式則不能。37 一個(gè)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(shí)，如果傳感器與工件的間隙變化量Dd＝177。1mm時(shí)，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？解：1） 2）B=S1S2DC=100180。(177。103)187。答：38 把一個(gè)變阻器式傳感器按圖385接線。如果接入分壓式測量電路，則輸出量可以認(rèn)為是電壓uo。 ，輸出電壓與輸入位移成非線性關(guān)系。0時(shí)，才有。39 試按接觸式與非接觸式區(qū)分傳感器，列出它們的名稱、變換原理，用在何處？解答：接觸式：變阻器式、電阻應(yīng)變式、電感式（渦流式除外）、電容式、磁電式、壓電式、熱電式、廣線式、熱敏電阻、氣敏、濕敏等傳感器。 可以實(shí)現(xiàn)非接觸測量的是：電容式、光纖式等傳感器。311 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的光線示波器上記錄，試?yán)L出這個(gè)測試系統(tǒng)的框圖，并計(jì)算其總的靈敏度。180。312 光電傳感器包含哪兒種類型？各有何特點(diǎn)？用光電式傳感器可以測量哪些物理量？解答：包括利用外光電效應(yīng)工作的光電傳感器、利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電傳感器、利用光生伏特效應(yīng)工作的光電傳感器三種。 內(nèi)光電效應(yīng)（亦稱光導(dǎo)效應(yīng)）—物體受到光線照射時(shí)，物體的電子吸收光能是其導(dǎo)電性增加，電阻率下降的現(xiàn)象，有光敏電阻和由其制成的光導(dǎo)管。 如遙控器，自動(dòng)門（熱釋電紅外探測器），光電鼠標(biāo)器，照相機(jī)自動(dòng)測光計(jì)，光度計(jì)，光電耦合器，光電開關(guān)（計(jì)數(shù)、位置、行程開關(guān)等），濁度檢測，火災(zāi)報(bào)警，光電閱讀器（如紙帶閱讀機(jī)、條形碼讀出器、考卷自動(dòng)評閱機(jī)等），光纖通信，光纖傳感，CCD，色差，顏色標(biāo)記，防盜報(bào)警，電視機(jī)中亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，路燈、航標(biāo)燈控制，光控?zé)糇?，音樂石英鐘控制（晚上不奏樂），紅外遙感、干手器、沖水機(jī)等。313 何謂霍爾效應(yīng)？其物理本質(zhì)是什么？用霍爾元件可測哪些物理量？請舉出三個(gè)例子說明?；魻栃?yīng)產(chǎn)生的機(jī)理（物理本質(zhì)）：在磁場中運(yùn)動(dòng)的電荷受到磁場力FL（稱為洛侖茲力）作用，而向垂直于磁場和運(yùn)動(dòng)方向的方向移動(dòng)，在兩側(cè)面產(chǎn)生正、負(fù)電荷積累。314 試說明壓電式加速度計(jì)、超聲換能器、聲發(fā)射傳感器之間的異同點(diǎn)。 不同點(diǎn)：壓電式加速度計(jì)利用正壓電效應(yīng)，通過慣性質(zhì)量快將振動(dòng)加速度轉(zhuǎn)換成力作用于壓電元件，產(chǎn)生電荷。利用正、逆壓電效應(yīng)。 聲發(fā)射傳感器是基于晶體組件的壓電效應(yīng)，將聲發(fā)射波所引起的被檢件表面振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電壓信號的換能設(shè)備，所有又常被人們稱為聲發(fā)射換能器或者聲發(fā)射探頭。 聲發(fā)射傳感器不同于加速度傳感器，它受應(yīng)力波作用時(shí)靠壓電晶片自身的諧振變形把被檢試件表面振動(dòng)物理量轉(zhuǎn)化為電量輸出。渦電流傳感器，紅外輻射溫度測量，聲發(fā)射傳感器（壓電式）等。解答： 微彎測壓力原理：力174。光纖變形174。 微彎測位移原理：位移174。光纖變形174。 不同點(diǎn)：壓力需要彈性敏感元件轉(zhuǎn)換成位移。為什么在空間技術(shù)中有廣泛應(yīng)用？舉出實(shí)例說明?？臻g技術(shù)中利用飛船、航天飛機(jī)、衛(wèi)星等攜帶的紅外遙感儀器可以實(shí)現(xiàn)很多對地、對空觀測任務(wù)。318 試說明固態(tài)圖像傳感器（CCD器件）的成像原理，怎樣實(shí)現(xiàn)光信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸過程，在工程測試中有何應(yīng)用？ CCD固態(tài)圖像傳感器的成像原理：MOS光敏元件或光敏二極管等將光信息轉(zhuǎn)換成電荷存儲(chǔ)在CCD的MOS電容中，然后再控制信號的控制下將MOS電容中的光生電荷轉(zhuǎn)移出來。319 在軋鋼過程中，需監(jiān)測薄板的厚度，宜采用那種傳感器？說明其原理。320 試說明激光測長、激光測振的測量原理。321 選用傳感器的基本原則是什么？試舉一例說明。第四章 信號的調(diào)理與記錄41 以阻值R=120W、靈敏度Sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120W的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3V，并假定負(fù)載電阻為無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?me和2000me時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。 e=2me時(shí)： 單臂輸出電壓： 雙臂輸出電壓： e=2000me時(shí)： 單臂輸出電壓： 雙臂輸出電壓： 雙臂電橋較單臂電橋靈敏度提高1倍。試問，在下列情況下，是否可提高靈敏度？說明為什么？ 1）半橋雙臂各串聯(lián)一片； 2）半橋雙臂各并聯(lián)一片。由此可知： 1）半橋雙臂各串聯(lián)一片，雖然橋臂上的電阻變化增加1倍，但橋臂總電阻也增加1倍，其電阻的相對變化沒有增加，所以輸出電壓沒有增加，故此法不能提高靈敏度； 2）半橋雙臂各并聯(lián)一片，橋臂上的等效電阻變化和等效總電阻都降低了一半，電阻的相對變化也沒有增加，故此法也不能提高靈敏度。|Z1||Z3|=|Z2||Z4|，j1j3=j2j4 由于導(dǎo)線分布、各種寄生電容
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