运算放大器电路 二极管T型网络差动脉宽调制电路 极化电路等
自感型变磁阻式电感传感器的测量电路：
谐振式调幅电路
惠斯登电桥
调幅电路
变压器电桥
电桥电路
紧耦合电感臂电桥
带相敏检波的电桥等
调频电路 调相电路等
电阻应变式传感器的测量电路：电桥电路（直流电桥和交流电桥） 。
相同点： 都可使用电桥电路， 都可输出调幅波。 电容、电感式传感器都可使用调幅电路、 调频电路等。
电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、 机械滞后小、 横向效应小； 主要缺点是温度稳定性 差、灵敏度离散度大、非线性大。
选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。
3-4有一电阻应变片 （见图3-84），其灵敏度Sg＝2，R＝120。设工作时其应变为1000问R＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变
4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量 程不够，无法测量的电流；如果采用毫安表，无法分辨的电流变化。一般需要电桥来测量， 将无应变时的灵位电流平衡掉， 只取有应变时的微小输出量， 并可根据需要采用放大器放大。3-5电感传感器 （自感型） 的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取 这些措施会带来什么样后果？ 解答：以气隙变化式为例进行分析。
由上式可见，灵敏度与磁路横截面积A0、线圈匝数N、电源角频率、铁芯磁导率0，
气隙 等有关。
如果加大磁路横截面积A0、线圈匝数N、电源角频率、铁芯磁导率0，减小气隙 ， 都可提高灵敏度。
加大磁路横截面积A0、线圈匝数N会增大传感器尺寸，重量增加，并影响到动态特性； 减小气隙 会增大非线性。
3-6电容式、电感式、电阻应变式传感器的测量电路有何异同？举例说明。 解答：电容式传感器的测量电路
不同点：电阻应变式传感器可以使用直流电桥电路，而电容式、电感式则不能。另外电 容式、电感式传感器测量电路种类繁多。
3-7一个电容测微仪隙=0.3mm，问：1）
工作时，如果传感器与工件的间隙变化量＝1 m时，电容变化量是多少？2）如果测 量电路的灵敏度S1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV，在＝1 m时，读数仪
表的指示值变化多少格？
解：1）
0A0A
0
A
0A
0012
8.8510121
0(
(4
0103)2)(1
2
0
1006)
(0.3
4.94
答：
3-8把一个变阻器式传感器按图3-85接线。它的输人量是什么？输出量是什么？在什么样 条件下它的输出量与输人量之间有较好的线性关系？
解答：输入量是电刷相对电阻元件的位移x，输出量为电刷到端点电阻Rx。如果接入分压式
测量电路，则输出量可以认为是电压uo
x
RxRpklx x，输出电阻与输入位移成线性关系。
xp
阻抗RL要远大于变阻器式传感器的电阻Rp，只有这样才能使输出电压和输入位移有较好的
线性关系。
3-9试按接触式与非接触式区分传感器，列出它们的名称、变换原理，用在何处？ 解答：接触式：变阻器式、电阻应变式、电感式(涡流式除外) 、电容式、磁电式、压电式、 热电式、广线式、热敏电阻、气敏、湿敏等传感器。
第三章 常用传感器与敏感元件
3-1在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。
3-2试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。 解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。
3-3电阻丝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 体情况来选用？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。
系统的框图，并计算其总的灵敏度。
解：框图如下
S=x/ P=9020=9mm/MP。a
3-12光电传感器包含哪儿种类型？各有何特点？用光电式传感器可以测量哪些物理量？ 解答： 包括利用外光电效应工作的光电传感器、 利用内光电效应工作的光电传感器、 利用光 生伏特效应工作的光电传感器三种。
外光电效应（亦称光电子发射效应）—光线照射物体，使物体的电子逸出表面的现象， 包括光电管和光电倍增管。
在CCD图象传感器、红外成像仪、光纤传感器、激光传感器等中都得到了广泛应用。
3-13何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测哪些物理量？请举出三个例子说 明。 解答：
霍尔（Hall）效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过薄片时，则在垂直于 电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差， 这种现象称为霍尔效应， 产生的电位差称为霍尔 电势。
时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？
图3-84题3-4图
解：根据应变效应表达式R/R=Sg得
-6
R=SgR=2 1000 10-6120=
1）I1=R=120=0.0125A=
2）I2=（R+R）=（120+ 0.012475A=
3）=（I2-I1）/I1100%=%
内光电效应 （亦称光导效应） —物体受到光线照射时， 物体的电子吸收光能是其导电性 增加，电阻率下降的现象，有光敏电阻和由其制成的光导管。
光生伏特效应—光线使物体产生一定方向的电动势。 如遥控器，自动门（热释电红外探测器） ，光电鼠标器，照相机自动测光计，光度计， 光电耦合器， 光电开关 （计数、位置、行程开关等） ，浊度检测，火灾报警，光电阅读器 （如 纸带阅读机、条形码读出器、考卷自动评阅机等） ，光纤通信，光纤传感，CCD，色差，颜色标记，防盗报警，电视机中亮度自动调节，路灯、航标灯控制，光控灯座，音乐石英钟控制 （晚上不奏乐） ，红外遥感、干手器、冲水机等。
非接触式：涡电流式、光电式、热释电式、霍尔式、固态图像传感器等。 可以实现非接触测量的是：电容式、光纤式等传感器。
3-10欲测量液体压力，拟采用电容式、电感式、电阻应变式和压电式传感器，请绘出可行 方案原理图，并作比较。
3-11一压电式压力传感器的灵敏度S=90pC/MPa，把它和一台灵敏度调到pC的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度已调到20mm/V的光线示波器上记录，试绘出这个测试