傳感器原理及應(yīng)用習(xí)題及答案

1、習(xí)題集及答案第1章概述1.1什么是傳感器？按照國標(biāo)定義，“傳感器”應(yīng)該如何說明含義？1.2傳感器由哪幾部分組成？試述它們的作用及相互關(guān)系。1.3傳感器如何分類？按傳感器檢測的范疇可分為哪幾種？答案答案1.1答：從廣義的角度來說，感知信號(hào)檢出器件和信號(hào)處理部分總稱為傳感器。我們對傳感器定義是：一種能把特定的信息（物理、化學(xué)、生物）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件和裝置。從狹義角度對傳感器定義是：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的器件

2、。我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB7665—87）對傳感器（Senstransducer）的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置”。定義表明傳感器有這樣三層含義：它是由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的一種檢測裝置；能按一定規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出；傳感器的輸出與輸入之間存在確定的關(guān)系。按使用的場合不同傳感器又稱為變換器、換能器、探測器。1.2答：組成——由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路組成；關(guān)系，作用——傳感器處于研究

3、對象與測試系統(tǒng)的接口位置，即檢測與控制之首。傳感器是感知、獲取與檢測信息的窗口，一切科學(xué)研究與自動(dòng)化生產(chǎn)過程要獲取的信息都要通過傳感器獲取并通過它轉(zhuǎn)換成容易傳輸與處理的電信號(hào)，其作用與地位特別重要。1.3答：（略）答：按照我國制定的傳感器分類體系表，傳感器分為物理量傳感器、化學(xué)量傳感器以及生物量傳感器三大類，含12個(gè)小類。按傳感器的檢測對象可分為：力學(xué)量、熱學(xué)量、流體量、光學(xué)量、電量、磁學(xué)量、聲學(xué)量、化學(xué)量、生物量、機(jī)器人等等。第3章電

4、阻應(yīng)變式傳感器3.1何為電阻應(yīng)變效應(yīng)？怎樣利用這種效應(yīng)制成應(yīng)變片？3.2圖331為一直流電橋，負(fù)載電阻RL趨于無窮。圖中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，試求：①R1為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻，當(dāng)R1的增量為ΔR1=1.2Ω時(shí)，電橋輸出電壓U0=②R1、R2為金屬應(yīng)變片，感應(yīng)應(yīng)變大小變化相同，其余為外接電阻，電橋輸出電壓U0=③R1、R2為金屬應(yīng)變片，如果感應(yīng)應(yīng)變大小相反，且ΔR1=ΔR2改為單極平板電容，初始值不變，其非線

5、性誤差為：00.75100%100%18.75%4L?????????4.3解：1）123101408.85103.142.5103.4710210SCF???????????????1231024048.85103.142.5106.08101101107rSCFdd?????????????????????2）令，則0rdd??????′101000.0250.1430.20.0251CC???????????????????220

6、.0250.2800.11430.0251CC???????????????????′′′第5章電感式傳感器5.1何謂電感式傳感器？電感式傳感器分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？5.2說明單線圈和差動(dòng)變間隙式電感傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理和基本特性。5.3概述差動(dòng)變壓器式傳感器的應(yīng)用范圍，并說明用差動(dòng)變壓器式傳感器檢測振動(dòng)的基本原理。5.4什么叫電渦流效應(yīng)？說明電渦流式傳感器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。電渦流式傳感器的基本特性有哪些？它是基于何種模型得到的

7、？5.5電渦流式傳感器可以進(jìn)行哪些物理量的檢測？能否可以測量非金屬物體，為什么？答案答案5.1答：電感式傳感器是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，電感式傳感器是利用線圈自感和互感的變化實(shí)現(xiàn)非電量電測的一種裝置，傳感器利用電磁感應(yīng)定律將被測非電量轉(zhuǎn)換為電感或互感的變化。它可以用來測量位移、振動(dòng)、壓力、應(yīng)變、流量、密度等參數(shù)。電感式傳感器種類：自感式、渦流式、差動(dòng)式、變壓式、壓磁式、感應(yīng)同步器。工作原理：自感、互感、渦流、壓磁。5.2（略）5.3（略）5.