检测技术练习
《电阻式传感器》
1、金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况选用？
金属电阻应变片是基于金属的电阻应变效应原理。

半导体应变片是基于压阻效应。

压阻式的优点：1. 灵敏度高 2. 机械滞后小，横向效应小，精度高，体积小、重量轻、动态频响高，易于集成缺点：温度稳定性差，灵敏度分散度大，较大的应力作用下非线性误差大，机械强度低。

电阻应变式传感器特点：
1精度高，测量范围广；
2使用寿命长，性能稳定可靠；
3结构简单，体积小，重量轻；
4频率响应较好，既可用于静态测量又可用于动态测量；
5价格低廉，品种多样，便于选择和大量使用。

2、金属电阻应变片的灵敏度系数与金属丝的灵敏度系数有何不同？为什么？
应变片的灵敏系数是指应变片的单位应变所引起的应变片电阻相对变化。

当金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将相应地发生变化，这种现象称为金属导体的电阻-应变效应。

金属导体的电阻-应变效应用灵敏系数K描述
电阻丝的灵敏度系数是指直的电阻丝的单位应变所引起的电阻相对变化。

由于横向效应，应变片的灵敏系数恒小于同一材料金属丝的灵敏度系数
3、电阻应变片产生温度误差的原因有哪些？怎样消除误差？
答：温度误差产生的原因：一是由电阻丝温度系数引起的，二是由电阻丝与被测件材料的膨胀系数的不同引起的。

消除误差：为了消除误差常采用的方法有两种：1、应变片的温度自动补偿2、电路补偿法。

4、图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：
① R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?
② R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出U0=?
③ R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?
④ R1、R2、R3、R4都是应变片，对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?
解：
1
()()()
0-3350 3.53503503504350 3.53503503501225 =4492450
=9.910U V
+-⨯=⨯+++⨯⨯
2 ()()()
0350 3.5350350+3.53504350 3.5 3.5+350350350 =0
U +-⨯=⨯+++（）
3
()()()
0350 3.5350350 3.53504350 3.5 3.5+3503503502450 =4490000
=0.02U V
+--⨯=⨯+-+⨯（）
4
U0=0v
《电感式传感器》
一、选择与填空题
1.电涡流传感器是利用 A 材料的电涡流效应工作的。

A.金属导体
B.半导体
C.非金属材料
2.高频反射式涡流传感器是基于 A 和 D 效应来实现信号的感受和变换的。

A.涡电流
B.纵向
C.横向
D.集肤
3.差动变压器式传感器工作时，如果铁芯做一定频率的往复运动，其输出电压是 正弦 波。

4.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈__互感量_系数的变化，两个次级线圈要求同名端串接。

二、简答
1. 调制与解调的目的是什么？
答：目的是为了解决微弱缓变信号的放大以及传输问题。

2. 为什么交流电桥输出的调幅波不能简单地用二极管检波来解调，而必须用相敏检波器来解调?
因为交流电桥输出的信号不仅有幅值的要求而且还有相位的要求。

相敏检波器具有同时恢复被测信号的幅值和相位，因此得到广泛应用，尤其是对具有极性和方向性的被测量。

3. 涡流的形成范围和渗透深度与哪些因素有关?
答：电涡流在径向有一定的形成范围，它随着激励线圈的外半径大小而改变，并且与激励线圈外半径有固定的比例关系，激励线圈的外半径决定后，电涡流的径向形成范围就决定了。

在等于激励线圈的外半径处，电涡流的密度最大，而在等于激励线圈的外半径的1.8倍处，电涡流的密度就衰减到最大值的5%。

电涡流的渗透深度与传感器线圈的励磁电流频率有关。