传感器与检测技术课后部分答案与部分习题课件.ppt

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1、2022/12/11,1,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 电阻应变 效应工作的 金属 应变片，而测量大应变值时应选用根据 压阻 效应工作的 半导体 应变片。3. 常用的应变片有 金属 与 半导体 两大类。应变片的灵敏度表达式为 ，对于金属电阻应变片来说：S= 1+2 ，而对于半导体应变片来说S eE 。前一种应变片的灵敏度比后一种 低 。,2022/12/11,2,4.金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的 几何尺寸 变化产生的。5.一应变片的电阻R0=120，

2、K=2.05，用作应变为800m/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)/，所以R/R=S *=2.05*800*1e-6=0.00164,所以R=0.00164*120=0.1698。 （2）半桥单臂的输出电压Uo= (R/R)/4*Ui,Uo=0.00164/4*3=0.00123,2022/12/11,3,6.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

3、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。,2022/12/11,4,7.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=70109Pa，x=0.5L，应变片灵敏度系数S=2.1，应变片空载电阻R0=

4、120 ；试求此时这四个应变片的电阻值。注：,2022/12/11,5,（1）,2022/12/11,6,8.有一电阻应变片（题图如下），其灵敏度S=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？,2022/12/11,7,9.图为一直流应变电桥，E=4V，R1=R2=R3=R4=350，求：R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为R1=3.5时输出UO=? 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=? R1、R2感受应

5、变极性相反,输出UO=?。 R1、R2、R3、R4都是应变片，对臂同性，邻臂异性，电压输出UO=?。（可近似计算）,2022/12/11,8,2022/12/11,9,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 ） 。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，间距变化大则非线性误差大 C.需要做非接触测量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

6、关系式为 。5.电容式传感器是（结构性）传感器,2022/12/11,10,5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,A,2022/12/11,11,6一电容测微仪，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d =1m时，电容变化量是多少? (2)如果测量电路的灵敏度S1=100mVpF，读数仪表的灵敏度S2=5格mV，在d =1m时，读数仪表的指示值变化多少格?,注：,2022/12/11,12,2022/12/11,13,2022/12/11,14,2022/12/11,15,调制与解调的目的是什么,