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传感器与检测技术课后部分答案与部分习题
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调制与解调的目的是什么
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9.图为一直流应变电桥,E=4V,R1=R2=R3=R4=350Ω ,求:①R1为
应变片,其余为外接电阻,R1增量为△R1=3.5Ω 时输出UO=? 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UO=? ③ R1、R2感受应变极性相反,输出UO=?。 ④ R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂
应变式传感器习题
1. 半导体应变片主要是利用半导体材料的 B 。
A.形变 B.电阻率的变化 C.弹性模量的变化 D.泊松比
2. 当测量较小应变值时,应选用根据 的 金属 电阻应变 效应工作 压阻
应变片,而测量大应变值时应选用根据 半导体 应变片。 金属 与 半导体
效应工作的
3. 常用的应变片有
两大类。应变片
的灵敏度表达式为 S =
片来说: S= E 1+2μ
dR/R = (1 + 2 μ ) + π e E ,对于金属电阻应变 εx
,而对于半导体应变片来说 S = π e 。
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。前一种应变片的灵敏度比后一种 低
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4.金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的
寸 变化产生的。
几何尺
同性,邻臂异性,电压输出UO=?。
(可近似计算)
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电容式传感器习题
1.电容式传感器灵敏度最高的是( A )。
A.极距变化型 B.面积变化型 C.介质变化型
2. 变间距式电容传感器适用于测量微小位移是因为( B 大则非线性误差大 C.需要做非接触测量
) 。
A.电容量微弱、灵敏度太低 B.传感器灵敏度与间距平方成反比,间距变化
3. 极距变化型的电容式传感器存在着非线性度,为了改善非线性度及提高
传感器的灵敏度,通常采用 差动式结构 的接法。 。
4.角位移变面积式传感器输出与输入之间的关系式为
5.电容式传感器是(结构性)传感器
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5.有一只极距变化式电容传感器,两极板的重合面积为8cm2, 两极板间的距离为1mm,已知空气的相对介电常数为1.0006,试 计算该传感器的位移灵敏度。 解:S= =-(1.0006*8*1e-4)/1e-6=-800.48
5.一应变片的电阻R0=120Ω ,K=2.05,用作应变为800μ m/m的传
感元件。(1)求△R与△R/R。;(2)若电源电压Ui=3V,求半桥单臂 测量电路的非平衡输出电压Uo。 解:(1)根据公式S=(△R/R)/ε ,所以△R/R=S *ε =2.05*800* 1e-6=0.00164,所以△R=0.00164*120=0.1698Ω 。 (2)半桥单臂的输出电压Uo= (△R/R)/4*Ui,Uo=0.00164/4* 3=0.00123
6(L - x)F εx = 2 WEt
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(1)
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8.有一电阻应变片(题图如下),其灵敏度S=2,R=120Ω ,
设工作时其应变为1000μ ε ,问Δ 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?
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7.有一悬臂梁,在其中部上、下两面各贴两片应变片,组成全桥, 如下图所示。若该梁悬臂端受一向下力F=1N,长L=0.25m,宽W=0.
06m,厚t=0.003m,E=70×109Pa,x=0.5L,应变片灵敏度系数S=
2.1,应变片空载电阻R0=120Ω ;试求此时这四个 应变片的电阻值。 注:
A
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6.一电容测微仪,其传感器的圆形极板半径r=4mm,工作初始间隙d =0.3mm,问: (1)工作时,如果传感器与工作的间隙变化量Δ d =±1μ 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Δ d =±1μ m时,读数仪表的指示值变化多少格?
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6.有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应
变片以提高灵敏度。试问,在下列情况下,是否可提高灵敏度?说明为什么? 半桥双臂各串联一片。 半桥双臂各并联一片。 解:未增加电阻应变片时,半桥双臂的灵敏度S=△R/2Ro (1)当半桥双臂各串联一片时:S={2(R1+△R1)/(2(R1+△R1)+2(R2-△R2))-R4/(R3 +R4)},R1=R2=R3=R4=R0,△R1= △R2= △R, S=△R/2Ro,所以不能提高灵敏度。 (2)当半桥双臂各串联一片时:把(1)中的2都换成1/2,发现大小仍然没有改变。