傳感器和檢測(cè)技術(shù)課后習(xí)題答案

1、傳感器和檢測(cè)技術(shù)課后習(xí)題傳感器和檢測(cè)技術(shù)課后習(xí)題答案答案第第0 0章章答：敏感元件：指?jìng)鞲衅髦兄苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分。答：敏感元件：指?jìng)鞲衅髦兄苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分。 傳感器：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)傳感器：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī) 律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置, ,通常由敏感元通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。件和轉(zhuǎn)換元件組成。 信號(hào)調(diào)理器：對(duì)于輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信號(hào)調(diào)理器：對(duì)于輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的 裝置。裝置。 變送器：能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。變送器：能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。下頁(yè)下頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：解：解：解：601051

2、030033XUkCmmSSSS/20 . 50 . 22 . 0321下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：解： 帶入數(shù)據(jù)得：帶入數(shù)據(jù)得：bkxy)(bkxyiii22)(iiiiiixxnyxyxnk222)()(iiiiiiixxnyxxyxb68. 0k25. 0b下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章 擬合直線靈敏度擬合直線靈敏度 0.68,0.68,線性度線性度 7%7%25. 068. 0 xy%7535. 0%100maxFSLyL238. 0135. 0216. 0311. 04126. 05194. 06下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：

3、設(shè)溫差為解：設(shè)溫差為R,R,測(cè)此溫度傳感器受幅度為測(cè)此溫度傳感器受幅度為R R的階躍響應(yīng)的階躍響應(yīng)為為( (動(dòng)態(tài)方程不考慮初態(tài)動(dòng)態(tài)方程不考慮初態(tài)) ) )1 (3/teRty當(dāng)3Rty時(shí)22. 132ln3t當(dāng)2Rty時(shí)08. 221ln3t下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：此題與爐溫實(shí)驗(yàn)的測(cè)飛升曲線類似解：此題與爐溫實(shí)驗(yàn)的測(cè)飛升曲線類似: :解：解：)1 (9010/Ttety由 505 y51. 895ln5T5 . 0)1 (2025/TetyTt68. 71 y 36. 52 y下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：解： 所求幅值誤差為所求幅值誤差為1.10

4、9,1.109,相位滯后相位滯后 nnjsnnnjssjG21122222）（109. 110005005 . 02100050011211222222nnjG42331000500110005005 . 02122121tgtgnn4233下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章答：靜特性是當(dāng)輸入量為常數(shù)或變化極慢時(shí)，傳感器答：靜特性是當(dāng)輸入量為常數(shù)或變化極慢時(shí)，傳感器的輸入輸出特性，其主要指標(biāo)有線性度、遲滯、重的輸入輸出特性，其主要指標(biāo)有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。答：傳感器的靜特性由靜特性曲

5、線反映出來(lái)，靜特性答：傳感器的靜特性由靜特性曲線反映出來(lái)，靜特性曲線由實(shí)際測(cè)繪中獲得。曲線由實(shí)際測(cè)繪中獲得。答：人們根據(jù)傳感器的靜特性來(lái)選擇合適的傳感器。答：人們根據(jù)傳感器的靜特性來(lái)選擇合適的傳感器。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：解： 理論線性度：理論線性度： 端點(diǎn)線性度：端點(diǎn)線性度： 由兩端點(diǎn)做擬和直線由兩端點(diǎn)做擬和直線 中間四點(diǎn)與擬合直線誤差：中間四點(diǎn)與擬合直線誤差： 所以，所以，%4 . 005.126205.12%100maxFSLyL23. 097. 1xy%41. 105.1217. 0%100maxFSLyL下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章最小二

6、乘線性度：最小二乘線性度：所以，所以，98. 110541.208212191623.422154.1826)(22iiiiiixxnyxyxnk09. 010559. 9212191654.1822123.4291)()(222iiiiiiixxnyxxyxb09. 098. 1xbkxy下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章)(bkxyiii07. 0105. 0205. 0311. 0411. 0508. 06%09. 005.1211. 0%100maxFSLyL下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：解：%1005 . 0maxFSHyH5 . 11maxH3 .

7、12maxH8 . 13maxH%08. 01H%07. 02H%09. 03H%11. 0%1007 .9651 . 1%100maxFSRyR下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1 1章章解：質(zhì)量塊解：質(zhì)量塊( (質(zhì)量質(zhì)量m),m),彈簧彈簧( (剛度剛度c),c),阻尼器阻尼器( (阻尼系數(shù)阻尼系數(shù)b)b) 根據(jù)達(dá)朗貝爾原理：根據(jù)達(dá)朗貝爾原理：0FFFFbcmFbvvdtcdtdvm下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章解：解：證：證： 略去略去 的第二項(xiàng)，即可得的第二項(xiàng)，即可得mmy3 . 0,0004.10nR%01. 0/1%100%100mmRRyxySnnrRRR1RR

8、R4cdUUUdbcbERRRRERRRRERRRR2242RRREUcd2下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章答：金屬電阻應(yīng)變片由四部分組成：敏感柵、基底、答：金屬電阻應(yīng)變片由四部分組成：敏感柵、基底、蓋層、粘結(jié)劑、引線。分為金屬絲式和箔式。蓋層、粘結(jié)劑、引線。分為金屬絲式和箔式。 其主要特性參數(shù)：靈敏系數(shù)、橫向效應(yīng)、機(jī)械其主要特性參數(shù)：靈敏系數(shù)、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后、零漂及蠕變、溫度效應(yīng)、應(yīng)變極限、疲勞壽滯后、零漂及蠕變、溫度效應(yīng)、應(yīng)變極限、疲勞壽命、絕緣電阻、最大工作電流、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。命、絕緣電阻、最大工作電流、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。答：答：LRRmmaxmax101 . 0RRmL2

9、11 . 0%1001111mLRRm4 . 04 . 0max下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章解：解：圖 2-32(c)圓桶截面積622107 .59rRA應(yīng)變片 1,2,3,4 感受的是縱向應(yīng)變,有x4321應(yīng)變片 5,6,7,8 感受的是縱向應(yīng)變,有y8765下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章KURRRRRUU4462516251AEFKUKUKUxyx12122其中 A 為圓桶的截面積,為泊桑比,E 為彈性模量,F 為外加負(fù)載力,K 為靈敏系數(shù).下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章滿量程時(shí)：滿量程時(shí)：191. 0120101 . 2107 .5910

10、100 . 211634321RAEFKRKRRRRx057. 0191. 03 . 018765RRRRRAEFKUU12FF64610037. 1101 . 2107 .593 . 010 . 2210下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章解：解：當(dāng) 50FR250100FPRRmPxnnRRr )1 (1nnnnrmrrYNnn,10, 1 100,90,80,70,60,50,40,30,20,1010987654321xxxxxxxxxxRRRRRRRRRR0 . 19 . 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 0, 3 . 0, 2 . 0, 1 . 01098

11、7654321rrrrrrrrrr下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章|2.7 2.7 略略1,5945,3320,7135,3715,31,3710,7115,335,59510987654321YYYYYYYYYY當(dāng)500FR2 . 0500100FPRRm1,509450,129100,521350,13175,2110,13150,521150,12925,509510987654321YYYYYYYYYY下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章解：解：3130001000FPRRmPxnnRRr )1 (1nnnnrmrrYNnn,10, 1 1000,900,800

12、,700,600,500,400,300,200,10010987654321xxxxxxxxxxRRRRRRRRRR0 . 19 . 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 0, 3 . 0, 2 . 0, 1 . 010987654321rrrrrrrrrr1,10390,7960,10770,95,136,2710,10930,7915,1031010987654321YYYYYYYYYY下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章答：答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)t及柵絲與試件膨脹系數(shù)（sg與）之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時(shí)會(huì)產(chǎn)生與真實(shí)應(yīng)變同數(shù)量級(jí)的誤差。方

13、法：自補(bǔ)償法 線路補(bǔ)償法下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章解：解：10. 0)003. 0(107006. 05 . 0)225. 025. 0(66252WEtFxlx2 .2510. 01201 . 20 xkRR2 .1452 .25120031RRRR8 .942 .25120042RRRR下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第2 2章章解：解：63. 05 .1262WEtFxl3 . 035063. 05 .12201 . 2kRRVmAU6 . 3120302，VU2 . 7VRRUU5 .1712013 . 035042 . 74下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3

14、 3章章答：種類：自感式、渦流式、差動(dòng)式、變壓式、壓答：種類：自感式、渦流式、差動(dòng)式、變壓式、壓磁式、感應(yīng)同步器磁式、感應(yīng)同步器 原理：自感、互感、渦流、壓磁原理：自感、互感、渦流、壓磁答：答： 差動(dòng)式靈敏度：差動(dòng)式靈敏度：000202lSWL122)( 2000002000200020llllSWlSWllSWLLL .1220000lllllLS下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章單極式傳感器靈敏度：?jiǎn)螛O式傳感器靈敏度：比較后可見(jiàn)靈敏度提高一倍，非線性大大減少。比較后可見(jiàn)靈敏度提高一倍，非線性大大減少。答：相敏檢測(cè)電路原理是通過(guò)鑒別相位來(lái)辨別位移的答：相敏檢測(cè)電路原理是通過(guò)鑒別相

15、位來(lái)辨別位移的方向，即差分變壓器輸出的調(diào)幅波經(jīng)相敏檢波后，方向，即差分變壓器輸出的調(diào)幅波經(jīng)相敏檢波后，便能輸出既反映位移大小，又反映位移極性的測(cè)量便能輸出既反映位移大小，又反映位移極性的測(cè)量信號(hào)。經(jīng)過(guò)相敏檢波電路，正位移輸出正電壓，負(fù)信號(hào)。經(jīng)過(guò)相敏檢波電路，正位移輸出正電壓，負(fù)位移輸出負(fù)電壓，電壓值的大小表明位移的大小，位移輸出負(fù)電壓，電壓值的大小表明位移的大小，電壓的正負(fù)表明位移的方向。電壓的正負(fù)表明位移的方向。 .120000lllllLS下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章答：原因是改變了空氣隙長(zhǎng)度答：原因是改變了空氣隙長(zhǎng)度 改善方法是讓初始空氣隙距離盡量小，同時(shí)靈改善方法是讓

16、初始空氣隙距離盡量小，同時(shí)靈敏度的非線性也將增加，這樣的話最好使用差動(dòng)式敏度的非線性也將增加，這樣的話最好使用差動(dòng)式傳感器，傳感器， 其靈敏度增加非線性減少。其靈敏度增加非線性減少。 .1220000lllllLS下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章解：解：mRIW，mRWIWIL2又niiiimRRSlSlR100002256. 1003. 0010. 010045. 0003. 0015. 010016. 0003. 0002. 010045. 04441niiiiSlR下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章07. 71530104002. 02270000SlRHRWL

17、422102 . 3256. 1200HRRWL3202108 . 407. 7256. 1200空氣氣隙為零時(shí)：空氣氣隙為2mm時(shí)：下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章解：設(shè)解：設(shè) 重寫(xiě)表格如下重寫(xiě)表格如下: : 最小二乘法做直線擬和：最小二乘法做直線擬和：abxy又有333. 2,ffefbaxx0.30.51.01.52.03.04.05.06.0f2.5232.5022.4612.4322.4102.3802.3622.3512.343y-1.66-1.78-2.06-2.31-2.56-3.06-3.54-4.02-4.6151. 089.54259.9396 .253 .

18、23)133.83(9)(22iiiiiixxnyxyxnak53. 189.54259.939133.833 .236 .2559.93)()(222iiiiiiixxnyxxyxb下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章 工作特性方程：工作特性方程：53. 151. 0 xbaxy)(bkxyiii023. 01005. 0202. 03015. 0401. 0500. 0603. 0706. 0802. 09%02. 095. 206. 0%100maxFSLyL333. 253. 151. 0 xef下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第3 3章章答：應(yīng)用場(chǎng)合有低頻透射渦流測(cè)厚儀，

19、探傷，描述轉(zhuǎn)答：應(yīng)用場(chǎng)合有低頻透射渦流測(cè)厚儀，探傷，描述轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)軌跡軌跡儀。軸運(yùn)動(dòng)軌跡軌跡儀。答：壓磁效應(yīng)：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力的作用答：壓磁效應(yīng)：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力的作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，從而引起磁導(dǎo)率的改變下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，從而引起磁導(dǎo)率的改變的現(xiàn)象。只有在一定條件下壓磁效應(yīng)才有單位特性，的現(xiàn)象。只有在一定條件下壓磁效應(yīng)才有單位特性，但不是線性關(guān)系。但不是線性關(guān)系。 應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻的相應(yīng)發(fā)生變化。在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻的相對(duì)變化與應(yīng)變成正比。相對(duì)變化與應(yīng)變

20、成正比。 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第4 4章章解：差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度解：差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度: : 單極式電容傳感器：?jiǎn)螛O式電容傳感器： 可見(jiàn)差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度比單極式提高一倍，可見(jiàn)差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度比單極式提高一倍，而且非線性也大為減小。而且非線性也大為減小。 40200040202050300302030200000000121221111dddddcdddddsdckdddddddsdddddddddddddsdddsdddsddsddsCCCe 4020001dddddcdcke下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第4 4章章答：原理：由物理學(xué)知，兩個(gè)平行

21、金屬極板組成的電答：原理：由物理學(xué)知，兩個(gè)平行金屬極板組成的電容器。如果不考慮其邊緣效應(yīng)，其電容為容器。如果不考慮其邊緣效應(yīng)，其電容為C=S/D C=S/D 式中式中為兩個(gè)極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，為兩個(gè)極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S S為兩個(gè)極板為兩個(gè)極板對(duì)有效面積，對(duì)有效面積，D D為兩個(gè)極板間的距離。由此式知，改為兩個(gè)極板間的距離。由此式知，改變電容變電容C C的方法有三：的方法有三： 其一為改變介質(zhì)的介電常數(shù)；其二為改變形成電其一為改變介質(zhì)的介電常數(shù)；其二為改變形成電容的有效面積；其三為改變各極板間的距離，而得容的有效面積；其三為改變各極板間的距離，而得到的電參數(shù)的輸出為電容值的增量到的電參數(shù)的

22、輸出為電容值的增量 這就組成了電這就組成了電容式傳感器。容式傳感器。 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第4 4章章 類型：變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感類型：變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感器、變介電常數(shù)型電容傳感器。器、變介電常數(shù)型電容傳感器。 電容傳感器可用來(lái)測(cè)量直線位移、角位移、振動(dòng)電容傳感器可用來(lái)測(cè)量直線位移、角位移、振動(dòng)振幅。尤其適合測(cè)溫、高頻振動(dòng)振幅、精密軸系回振幅。尤其適合測(cè)溫、高頻振動(dòng)振幅、精密軸系回轉(zhuǎn)精度、加速度等機(jī)械量。還可用來(lái)測(cè)量壓力、差轉(zhuǎn)精度、加速度等機(jī)械量。還可用來(lái)測(cè)量壓力、差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、非金屬材壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、

23、非金屬材料的涂層、油膜厚度、測(cè)量電介質(zhì)的濕度、密度、料的涂層、油膜厚度、測(cè)量電介質(zhì)的濕度、密度、厚度等厚度等 C下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第4 4章章答：可選用差分式電容壓力傳感器，通過(guò)測(cè)量筒內(nèi)水答：可選用差分式電容壓力傳感器，通過(guò)測(cè)量筒內(nèi)水的重力，來(lái)控制注水?dāng)?shù)量。或者選用應(yīng)變片式液徑的重力，來(lái)控制注水?dāng)?shù)量?；蛘哌x用應(yīng)變片式液徑傳感器。傳感器。答：優(yōu)點(diǎn)：答：優(yōu)點(diǎn)：a a溫度穩(wěn)定性好溫度穩(wěn)定性好 b b結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng) c c動(dòng)響應(yīng)好動(dòng)響應(yīng)好 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a a可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng) b b輸出阻抗高、負(fù)載能力差輸出阻抗高、負(fù)

24、載能力差 c c寄生電容影響大寄生電容影響大下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第4 4章章輸出特性非線性：輸出特性非線性： 電容傳感器作為頻響寬、應(yīng)用廣、非接觸測(cè)量的電容傳感器作為頻響寬、應(yīng)用廣、非接觸測(cè)量的一種傳感器，在位移、壓力、厚度、物位、濕度、一種傳感器，在位移、壓力、厚度、物位、濕度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、流量及成分分析的測(cè)量等方面得到了振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、流量及成分分析的測(cè)量等方面得到了廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。 使用時(shí)要注意保護(hù)絕緣材料的的絕緣性能；消除使用時(shí)要注意保護(hù)絕緣材料的的絕緣性能；消除和減小邊緣效應(yīng)；消除和減小寄生電容的影響；防和減小邊緣效應(yīng)；消除和減小寄生電容的影響；防止和減小外界的干擾

25、。止和減小外界的干擾。解：解：下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)xwddwxl C1020102120下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第4 4章章|4.6 4.6 略略|4.7 4.7 答：工作原理：假設(shè)傳感器處于初始狀態(tài)，即答：工作原理：假設(shè)傳感器處于初始狀態(tài)，即且且A A點(diǎn)為高電平，即點(diǎn)為高電平，即Ua=U; Ua=U; 而而B(niǎo) B點(diǎn)為低電平，即點(diǎn)為低電平，即Ub=0Ub=0差分脈沖調(diào)寬型電路的特點(diǎn)就在于它的線性變換特性。差分脈沖調(diào)寬型電路的特點(diǎn)就在于它的線性變換特性。021CCCxx下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第5 5章章答：磁電式傳感器是通過(guò)磁電作用將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電答：磁電式傳感器是通過(guò)磁電作用

26、將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器。信號(hào)的一種傳感器。 電感式傳感器是利用線圈自感或互感的變化來(lái)測(cè)電感式傳感器是利用線圈自感或互感的變化來(lái)測(cè)量的一種裝置。量的一種裝置。 磁電式傳感器具有頻響寬、動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。磁電式傳感器具有頻響寬、動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。而電感式傳感器存在交流零位信號(hào)，不宜于高頻動(dòng)而電感式傳感器存在交流零位信號(hào)，不宜于高頻動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測(cè)；其響應(yīng)速度較慢，也不宜做快速動(dòng)態(tài)態(tài)信號(hào)檢測(cè)；其響應(yīng)速度較慢，也不宜做快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。測(cè)量。 磁電式傳感器測(cè)量的物理參數(shù)有：磁場(chǎng)、電流、磁電式傳感器測(cè)量的物理參數(shù)有：磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速。位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖

27、庫(kù)圖庫(kù)第第5 5章章答：霍爾組件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、答：霍爾組件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等。轉(zhuǎn)速等。 霍爾組件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控制電霍爾組件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空流作用下，在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。 溫度補(bǔ)償方法：溫度補(bǔ)償方法： a a分流電阻法：分流電阻法： 適用于恒流源供給控制電流的情況。適用于恒流源供給控制電流的情況。 b b電橋補(bǔ)償法電橋補(bǔ)償法 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第5 5章章答：一塊長(zhǎng)為答：一塊長(zhǎng)為l l、寬

28、為、寬為d d的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)（磁場(chǎng)方向垂直于薄片）中，當(dāng)有電流為磁場(chǎng)（磁場(chǎng)方向垂直于薄片）中，當(dāng)有電流I I流過(guò)流過(guò)時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)UhUh。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。霍爾組件多用這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。霍爾組件多用N N型半導(dǎo)體材型半導(dǎo)體材料，且比較薄。料，且比較薄。 霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換效率較低，受溫度影響大，但霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換效率較低，受溫度影響大，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬、動(dòng)態(tài)范其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬、動(dòng)態(tài)范圍（輸出電勢(shì)變化）大、無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)、可圍（輸

29、出電勢(shì)變化）大、無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)、可靠性高、易微型化和集成電路化，因此在測(cè)量技術(shù)、靠性高、易微型化和集成電路化，因此在測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制、電磁測(cè)量、計(jì)算裝置以及現(xiàn)代軍事技術(shù)自動(dòng)控制、電磁測(cè)量、計(jì)算裝置以及現(xiàn)代軍事技術(shù)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第6 6章章答：某些電介質(zhì)在沿一定的方向受到外力的作用變形答：某些電介質(zhì)在沿一定的方向受到外力的作用變形時(shí)，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上產(chǎn)生符時(shí)，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；而當(dāng)作用力方向改變

30、時(shí)，電荷的極性隨著改變。態(tài)；而當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對(duì)晶體施加一定種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對(duì)晶體施加一定變電場(chǎng)，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，外電場(chǎng)撤離，變電場(chǎng)，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，外電場(chǎng)撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。 壓電材料有：石英晶體、一系列單晶硅、多晶陶壓電材料有：石英晶體、一系列單晶硅、多晶陶瓷、有機(jī)高分子聚合材料瓷、有機(jī)高分子聚合材料下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第6 6章章結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和應(yīng)用

31、特點(diǎn)： 在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度，往往采用在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度，往往采用多片壓電芯片構(gòu)成一個(gè)壓電組件。其中最常用的是多片壓電芯片構(gòu)成一個(gè)壓電組件。其中最常用的是兩片結(jié)構(gòu)；根據(jù)兩片壓電芯片的連接關(guān)系，可分為兩片結(jié)構(gòu)；根據(jù)兩片壓電芯片的連接關(guān)系，可分為串聯(lián)和并聯(lián)連接，常用的是并聯(lián)連接，可以增大輸串聯(lián)和并聯(lián)連接，常用的是并聯(lián)連接，可以增大輸出電荷，提高靈敏度。出電荷，提高靈敏度。 使用時(shí)，兩片壓電芯片上必須有一定的預(yù)緊力，使用時(shí)，兩片壓電芯片上必須有一定的預(yù)緊力，以保證壓電組件在工作中始終受到壓力作用，同時(shí)以保證壓電組件在工作中始終受到壓力作用，同時(shí)可消除兩片壓電芯片因接觸不良而

32、引起的非線性誤可消除兩片壓電芯片因接觸不良而引起的非線性誤差，保證輸出信號(hào)與輸入作用力間的線性關(guān)系差，保證輸出信號(hào)與輸入作用力間的線性關(guān)系下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第6 6章章 因此需要測(cè)量電路具有無(wú)限大的輸入阻抗。但實(shí)因此需要測(cè)量電路具有無(wú)限大的輸入阻抗。但實(shí)際上這是不可能的，所以壓電傳感器不宜作靜態(tài)測(cè)際上這是不可能的，所以壓電傳感器不宜作靜態(tài)測(cè)量，只能在其上加交變力，電荷才能不斷得到補(bǔ)充，量，只能在其上加交變力，電荷才能不斷得到補(bǔ)充，并給測(cè)量電路一定的電流。故壓電傳感器只能作動(dòng)并給測(cè)量電路一定的電流。故壓電傳感器只能作動(dòng)態(tài)測(cè)量。態(tài)測(cè)量。答：如作用在壓電組件上的力是靜態(tài)力，則電荷會(huì)泄

33、答：如作用在壓電組件上的力是靜態(tài)力，則電荷會(huì)泄露，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。所以壓電傳感器通常都用來(lái)測(cè)露，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。所以壓電傳感器通常都用來(lái)測(cè)量動(dòng)態(tài)或瞬態(tài)參量。量動(dòng)態(tài)或瞬態(tài)參量。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第6 6章章答：石英晶體整個(gè)晶體是中性的，受外力作用而變形答：石英晶體整個(gè)晶體是中性的，受外力作用而變形時(shí)，沒(méi)有體積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度時(shí)，沒(méi)有體積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。壓電陶瓷是一種多晶鐵變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。壓電陶瓷是一種多晶鐵電體。原始的壓電陶瓷材料并不具有壓電性，必須電體。原始的壓電陶瓷材料并不具有壓電性，必須在一定溫度下做極化處理，才能

34、使其呈現(xiàn)出壓電性。在一定溫度下做極化處理，才能使其呈現(xiàn)出壓電性。所謂極化，就是以強(qiáng)電場(chǎng)使所謂極化，就是以強(qiáng)電場(chǎng)使“電疇電疇”規(guī)則排列，而規(guī)則排列，而電疇在極化電場(chǎng)除去后基本保持不變，留下了很強(qiáng)電疇在極化電場(chǎng)除去后基本保持不變，留下了很強(qiáng)的剩余極化。的剩余極化。 當(dāng)極化后的鐵電體受到外力作用時(shí)，其剩余極化當(dāng)極化后的鐵電體受到外力作用時(shí)，其剩余極化強(qiáng)度將隨之發(fā)生變化，從而使一定表面分別產(chǎn)生正強(qiáng)度將隨之發(fā)生變化，從而使一定表面分別產(chǎn)生正負(fù)電荷。負(fù)電荷。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第6 6章章 在極化方向上壓電效應(yīng)最明顯。鐵電體的參數(shù)也在極化方向上壓電效應(yīng)最明顯。鐵電體的參數(shù)也會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化會(huì)

35、隨時(shí)間發(fā)生變化老化，鐵電體老化將使壓電效老化，鐵電體老化將使壓電效應(yīng)減弱。應(yīng)減弱。 答：基本考慮點(diǎn)是如何更好的改變傳感器的頻率特性，答：基本考慮點(diǎn)是如何更好的改變傳感器的頻率特性，以使傳感器能用于更廣泛的領(lǐng)域。以使傳感器能用于更廣泛的領(lǐng)域。|6.5 6.5 略略下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第7 7章章答：當(dāng)用光照射物體時(shí)，物體受到一連串具有能量的答：當(dāng)用光照射物體時(shí)，物體受到一連串具有能量的光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸收光子能量光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子或而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子或產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)等）。這種現(xiàn)象

36、稱為光電效應(yīng)。產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)等）。這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。答：吸收性損耗：吸收損耗與組成光纖的材料的中答：吸收性損耗：吸收損耗與組成光纖的材料的中子受激和分子共振有關(guān)，當(dāng)光的頻率與分子的振動(dòng)子受激和分子共振有關(guān)，當(dāng)光的頻率與分子的振動(dòng)頻率接近或相等時(shí)，會(huì)發(fā)生共振，并大量吸收光能頻率接近或相等時(shí)，會(huì)發(fā)生共振，并大量吸收光能量，引起能量損耗。量，引起能量損耗。 散射性損耗：是由于材料密度的微觀變化、成散射性損耗：是由于材料密度的微觀變化、成下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第7 7章章 分起伏，以及在制造過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上的不均勻分起伏，以及在制造過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上的不均勻性或缺陷引起。一部分光就會(huì)散射

37、到各個(gè)方向去，性或缺陷引起。一部分光就會(huì)散射到各個(gè)方向去，不能傳輸?shù)浇K點(diǎn)，從而造成散射性損耗。不能傳輸?shù)浇K點(diǎn)，從而造成散射性損耗。 輻射性損耗：當(dāng)光纖受到具有一定曲率半徑的輻射性損耗：當(dāng)光纖受到具有一定曲率半徑的彎曲時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生輻射磁粒。彎曲時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生輻射磁粒。 a a彎曲半徑比光纖直徑大很多的彎曲彎曲半徑比光纖直徑大很多的彎曲 b b微彎曲：當(dāng)把光纖組合成光纜時(shí)，可能使光纖的微彎曲：當(dāng)把光纖組合成光纜時(shí)，可能使光纖的軸線產(chǎn)生隨機(jī)性的微曲。軸線產(chǎn)生隨機(jī)性的微曲。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第7 7章章答：光導(dǎo)纖維工作的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反射，當(dāng)射入的答：光導(dǎo)纖維工作的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反射，當(dāng)

38、射入的光線的入射角大于纖維包層間的臨界角時(shí)，就會(huì)在光線的入射角大于纖維包層間的臨界角時(shí)，就會(huì)在光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并在光纖內(nèi)部以后的光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并在光纖內(nèi)部以后的角度反復(fù)逐次反射，直至傳遞到另一端面。角度反復(fù)逐次反射，直至傳遞到另一端面。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： a a具有優(yōu)良的傳旋光性能，傳導(dǎo)損耗小具有優(yōu)良的傳旋光性能，傳導(dǎo)損耗小 b b頻帶寬，可進(jìn)行超高速測(cè)量，靈敏度和線性度好頻帶寬，可進(jìn)行超高速測(cè)量，靈敏度和線性度好 c c能在惡劣的環(huán)境下工作，能進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)的傳能在惡劣的環(huán)境下工作，能進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)的傳送送下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第7 7章章 功能型光纖傳感器其光纖

39、不僅作為光傳播的波導(dǎo)，功能型光纖傳感器其光纖不僅作為光傳播的波導(dǎo)，而且具有測(cè)量的功能。它可以利用外界物理因素改而且具有測(cè)量的功能。它可以利用外界物理因素改變光纖中光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)或波長(zhǎng)，從而對(duì)變光纖中光的強(qiáng)度、相位、偏振態(tài)或波長(zhǎng)，從而對(duì)外界因素進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)傳輸。外界因素進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)傳輸。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第7 7章章答：答：CCDCCD是一種半導(dǎo)體器件，在是一種半導(dǎo)體器件，在N N型或型或P P型硅襯底上生長(zhǎng)型硅襯底上生長(zhǎng)一層很薄的一層很薄的SiO2SiO2，再在，再在SiO2SiO2薄層上依次序沉積金屬薄層上依次序沉積金屬電極，這種規(guī)則排列的電極，這種規(guī)則排列的MO

40、SMOS電容數(shù)組再加上兩端的輸電容數(shù)組再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了入及輸出二極管就構(gòu)成了CCDCCD芯片芯片 CCDCCD可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。每一個(gè)脈沖可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)。每一個(gè)脈沖只反映一個(gè)光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反只反映一個(gè)光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖的順序可以反映映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章答：熱電阻傳感器分為以下幾種類型：答：熱電阻傳感器分為以下幾種類型： 鉑電阻傳感器：特點(diǎn)

41、是精度高、穩(wěn)定性好、性鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)使用，也常被用能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測(cè)量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基在工業(yè)測(cè)量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。 銅電阻傳感器：價(jià)錢(qián)較鉑金屬便宜。在測(cè)溫范銅電阻傳感器：價(jià)錢(qián)較鉑金屬便宜。在測(cè)溫范圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價(jià)格便宜。

42、不足之處是測(cè)量精度較鉑電阻稍提純，價(jià)格便宜。不足之處是測(cè)量精度較鉑電阻稍低、電阻率小。低、電阻率小。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章 鐵電阻和鎳電阻：鐵和鎳兩種金屬的電阻溫度鐵電阻和鎳電阻：鐵和鎳兩種金屬的電阻溫度系數(shù)較高、電阻率較大，故可作成體積小、靈敏度系數(shù)較高、電阻率較大，故可作成體積小、靈敏度高的電阻溫度計(jì)，其缺點(diǎn)是容易氧化，化學(xué)穩(wěn)定性高的電阻溫度計(jì)，其缺點(diǎn)是容易氧化，化學(xué)穩(wěn)定性差，不易提純，復(fù)制性差，而且電阻值與溫度的線差，不易提純，復(fù)制性差，而且電阻值與溫度的線性關(guān)系差。目前應(yīng)用不多性關(guān)系差。目前應(yīng)用不多下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章答：熱電動(dòng)勢(shì)：兩種

43、不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）答：熱電動(dòng)勢(shì)：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A A、B B串接成一個(gè)閉合回路，并使兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同的溫串接成一個(gè)閉合回路，并使兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同的溫度下，那么回路中就會(huì)存在熱電勢(shì)。有電流產(chǎn)生相度下，那么回路中就會(huì)存在熱電勢(shì)。有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢(shì)稱為溫差電勢(shì)或塞貝克電勢(shì)，通稱熱電應(yīng)的熱電勢(shì)稱為溫差電勢(shì)或塞貝克電勢(shì)，通稱熱電勢(shì)。勢(shì)。 接觸電動(dòng)勢(shì)：接觸電勢(shì)是由兩種不同導(dǎo)體的自接觸電動(dòng)勢(shì)：接觸電勢(shì)是由兩種不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電勢(shì)。它由電子，其密度不同而在接觸處形成的熱電勢(shì)。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度，而與的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸

44、點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無(wú)關(guān)。導(dǎo)體的形狀和尺寸無(wú)關(guān)。 溫差電動(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫溫差電動(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢(shì)。度不同而產(chǎn)生的一種電勢(shì)。 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章 熱電偶測(cè)溫原理：熱電偶的測(cè)溫原理基于物理的熱電偶測(cè)溫原理：熱電偶的測(cè)溫原理基于物理的 熱電效應(yīng)熱電效應(yīng) 。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象?；芈分袑?huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。 兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就

45、越大。引入適兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，就可測(cè)得溫度的大當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，就可測(cè)得溫度的大小。小。 熱電偶三定律：熱電偶三定律： a a 中間導(dǎo)體定律：中間導(dǎo)體定律： 熱電偶測(cè)溫時(shí)，若在回路中插入中間導(dǎo)體，只要中熱電偶測(cè)溫時(shí)，若在回路中插入中間導(dǎo)體，只要中間導(dǎo)體兩端的溫度相同，則對(duì)熱電偶回路總的熱電勢(shì)間導(dǎo)體兩端的溫度相同，則對(duì)熱電偶回路總的熱電勢(shì)不產(chǎn)生影響。在用熱電偶測(cè)溫時(shí)，連接導(dǎo)線及顯示一不產(chǎn)生影響。在用熱電偶測(cè)溫時(shí)，連接導(dǎo)線及顯示一起等均可看成中間導(dǎo)體。起等均可看成中間導(dǎo)體。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章 b b 中

46、間溫度定律：中間溫度定律： 任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為T(mén) T，冷端，冷端為為T(mén) T 時(shí)的熱電勢(shì)等于該熱電偶熱端為時(shí)的熱電勢(shì)等于該熱電偶熱端為T(mén) T冷端為冷端為T(mén)nTn時(shí)的時(shí)的熱電勢(shì)與同一熱電偶熱端為熱電勢(shì)與同一熱電偶熱端為T(mén)nTn，冷端為，冷端為T(mén) T0 0 時(shí)熱電勢(shì)時(shí)熱電勢(shì)的代數(shù)和。的代數(shù)和。 應(yīng)用：對(duì)熱電偶冷端不為應(yīng)用：對(duì)熱電偶冷端不為0 0度時(shí)，可用中間溫度定度時(shí)，可用中間溫度定律加以修正。熱電偶的長(zhǎng)度不夠時(shí)，可根據(jù)中間溫律加以修正。熱電偶的長(zhǎng)度不夠時(shí)，可根據(jù)中間溫度定律選用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償線路。度定律選用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償線路。 c c參考電極定律：參考

47、電極定律： 如果如果A A、B B兩種導(dǎo)體（熱電極）分別與第三種導(dǎo)體兩種導(dǎo)體（熱電極）分別與第三種導(dǎo)體C C0下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章（參考電極）組成的熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為（參考電極）組成的熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為（T T，T T0 0 ）時(shí)分別為時(shí)分別為 和和 ，那么受相同溫度下，那么受相同溫度下，又又A A、B B兩熱電極配對(duì)后的熱電勢(shì)為兩熱電極配對(duì)后的熱電勢(shì)為 實(shí)用價(jià)值：可大大簡(jiǎn)化熱電偶的選配工作。在實(shí)實(shí)用價(jià)值：可大大簡(jiǎn)化熱電偶的選配工作。在實(shí)際工作中，只要獲得有關(guān)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)鉑電極配對(duì)際工作中，只要獲得有關(guān)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)鉑電極配對(duì)的熱電勢(shì)，那么由這兩種熱電極配對(duì)組成熱電偶的

48、的熱電勢(shì)，那么由這兩種熱電極配對(duì)組成熱電偶的熱電勢(shì)便可由上式求得，而不需逐個(gè)進(jìn)行測(cè)定。熱電勢(shì)便可由上式求得，而不需逐個(gè)進(jìn)行測(cè)定。 誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響 0,TTEAC0,TTEBC000,TTETTETTEBCACAB下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章減小誤差的措施有：減小誤差的措施有： a 0a 0o oC C恒溫法恒溫法 b b 計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）計(jì)算修正法（冷端溫度修正法） c c 儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 d d 熱電偶補(bǔ)償法熱電偶補(bǔ)償法 e e 電橋補(bǔ)償法電橋補(bǔ)償法 f f 冷端延長(zhǎng)線法冷端延長(zhǎng)線法

49、 |8.3 8.3 見(jiàn)見(jiàn)下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章答：電阻溫度計(jì)利用電阻隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)量溫答：電阻溫度計(jì)利用電阻隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)量溫度。熱電偶溫度計(jì)是根據(jù)熱電效應(yīng)原理設(shè)計(jì)而成的。度。熱電偶溫度計(jì)是根據(jù)熱電效應(yīng)原理設(shè)計(jì)而成的。前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值的大小，后者將溫度轉(zhuǎn)換前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值的大小，后者將溫度轉(zhuǎn)換為電勢(shì)大小。為電勢(shì)大小。 相同點(diǎn)：都是測(cè)溫傳感器，精度及性能都與傳感相同點(diǎn)：都是測(cè)溫傳感器，精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。器材料特性有關(guān)。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章答：在不平衡電橋中，答：在不平衡電橋中， 檢流計(jì)檢流計(jì) 改稱為改稱為

50、電流計(jì)電流計(jì) ，其，其作用而不是檢查有無(wú)電流而是測(cè)量電流的大小?？勺饔枚皇菣z查有無(wú)電流而是測(cè)量電流的大小?？梢?jiàn)，不平衡電橋和平衡電橋的測(cè)量原理有原則上的見(jiàn)，不平衡電橋和平衡電橋的測(cè)量原理有原則上的 區(qū)別。利用電橋除可精確測(cè)量電阻外，還可測(cè)量一區(qū)別。利用電橋除可精確測(cè)量電阻外，還可測(cè)量一些非電學(xué)量。例如，為了測(cè)量溫度變化，只需用一些非電學(xué)量。例如，為了測(cè)量溫度變化，只需用一種種 熱敏組件熱敏組件 把它轉(zhuǎn)化為電阻的變化，然后用電橋把它轉(zhuǎn)化為電阻的變化，然后用電橋測(cè)量。不平衡電橋往往用于測(cè)量非電學(xué)量，此外還測(cè)量。不平衡電橋往往用于測(cè)量非電學(xué)量，此外還可用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。可用于自動(dòng)控制

51、和遠(yuǎn)距離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章答：伏安特性表征熱敏電阻在恒溫介質(zhì)下流過(guò)的電流答：伏安特性表征熱敏電阻在恒溫介質(zhì)下流過(guò)的電流I I與其上電壓降與其上電壓降U U之間的關(guān)系。當(dāng)電流很小時(shí)不足以引之間的關(guān)系。當(dāng)電流很小時(shí)不足以引起自身發(fā)熱，阻值保持恒定，電壓降與電流間符合起自身發(fā)熱，阻值保持恒定，電壓降與電流間符合歐姆定律。當(dāng)電流歐姆定律。當(dāng)電流IIsIIs時(shí)，隨著電流增加，功耗增時(shí)，隨著電流增加，功耗增 大，產(chǎn)生自熱，阻值隨電流增加而減小，電壓降增大，產(chǎn)生自熱，阻值隨電流增加而減小，電壓降增加速度逐漸減慢，因而出現(xiàn)非線性的正阻區(qū)加速度逐漸減慢，因而出現(xiàn)非線性的正

52、阻區(qū)abab。電。電流增大到流增大到IsIs時(shí)，電壓降達(dá)到最大值時(shí)，電壓降達(dá)到最大值UmUm。此后，電流。此后，電流繼續(xù)增大時(shí)，自熱更為強(qiáng)烈，由于熱敏電阻的電阻繼續(xù)增大時(shí)，自熱更為強(qiáng)烈，由于熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大，阻值隨電流增加而減小的速度大于電溫度系數(shù)大，阻值隨電流增加而減小的速度大于電壓降增加的速度，于是就出現(xiàn)負(fù)阻區(qū)壓降增加的速度，于是就出現(xiàn)負(fù)阻區(qū)bcbc段。段。 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第8 8章章 研究伏安特性，有助于正確選擇熱敏電阻的工研究伏安特性，有助于正確選擇熱敏電阻的工作狀態(tài)。對(duì)于測(cè)溫、控溫和溫度補(bǔ)償，應(yīng)工作于伏作狀態(tài)。對(duì)于測(cè)溫、控溫和溫度補(bǔ)償，應(yīng)工作于伏安特性的線

53、性區(qū)，這樣就可以忽略自熱的影響，使安特性的線性區(qū)，這樣就可以忽略自熱的影響，使電阻值僅取決于被測(cè)溫度。對(duì)于利用熱敏電阻的耗電阻值僅取決于被測(cè)溫度。對(duì)于利用熱敏電阻的耗散散 原理工作的場(chǎng)合，例如測(cè)量風(fēng)速、流量、真空等，原理工作的場(chǎng)合，例如測(cè)量風(fēng)速、流量、真空等，則應(yīng)工作于伏安特性的負(fù)阻區(qū)。則應(yīng)工作于伏安特性的負(fù)阻區(qū)。|8.7 8.7 略略|8.8 8.8 略略下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第9 9章章答：核輻射傳感器是基于射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的電離答：核輻射傳感器是基于射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的電離作用，或利用射線能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光，再配以作用，或利用射線能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光，再配以光電組件，將光

54、信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器。光電組件，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器。答：核輻射傳感器可以實(shí)現(xiàn)氣體成分、材料厚度、物答：核輻射傳感器可以實(shí)現(xiàn)氣體成分、材料厚度、物質(zhì)密度、物位、材料內(nèi)傷等的測(cè)量。但是要注意放質(zhì)密度、物位、材料內(nèi)傷等的測(cè)量。但是要注意放射性輻射的防護(hù)。射性輻射的防護(hù)。答：可用來(lái)檢測(cè)厚度、液位、物位、轉(zhuǎn)速、材料密度、答：可用來(lái)檢測(cè)厚度、液位、物位、轉(zhuǎn)速、材料密度、重量、氣體壓力、流速、溫度及濕度等參數(shù)。重量、氣體壓力、流速、溫度及濕度等參數(shù)。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第9 9章章答：盡量減小輻射強(qiáng)度，也要考慮輻射類型和性質(zhì)。答：盡量減小輻射強(qiáng)度，也要考慮輻射類型和性質(zhì)。在實(shí)際工

55、作中要采取多種方式來(lái)減少射線的照射強(qiáng)在實(shí)際工作中要采取多種方式來(lái)減少射線的照射強(qiáng)度和照射時(shí)間，如采用屏蔽層，利用輔助工具，或度和照射時(shí)間，如采用屏蔽層，利用輔助工具，或是增加與輻射源的距離等各種措施。是增加與輻射源的距離等各種措施。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章答：智能傳感器集信息采集，信息的記憶、辨別、存答：智能傳感器集信息采集，信息的記憶、辨別、存儲(chǔ)、處理于一體，是一種將普通傳感器與微處理器儲(chǔ)、處理于一體，是一種將普通傳感器與微處理器一體化，兼有檢測(cè)和信息處理功能的新型傳感器，一體化，兼有檢測(cè)和信息處理功能的新型傳感器，具有一定的自適應(yīng)能力。具有一定的自適應(yīng)能力。答：功能

56、分為：答：功能分為： a a 自補(bǔ)償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時(shí)間等自補(bǔ)償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時(shí)間等的補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償 b b 自診斷功能：如在接通電源時(shí)自檢自診斷功能：如在接通電源時(shí)自檢下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章 c c 微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，微處理器和基本傳感器之間具有雙向通信功能，構(gòu)成一死循環(huán)工作系統(tǒng)構(gòu)成一死循環(huán)工作系統(tǒng) d d 信息存儲(chǔ)和記憶功能信息存儲(chǔ)和記憶功能 e e 數(shù)字量輸出和顯示數(shù)字量輸出和顯示 優(yōu)點(diǎn)有：優(yōu)點(diǎn)有： a a 精度高，可通過(guò)軟件來(lái)修正非線性，補(bǔ)償溫度精度高，可通過(guò)軟件來(lái)修正非線性，補(bǔ)償溫度等系統(tǒng)誤差，還可補(bǔ)償隨機(jī)誤差，

57、從而使精度大為等系統(tǒng)誤差，還可補(bǔ)償隨機(jī)誤差，從而使精度大為提高。提高。 b b 有一定的可編程自動(dòng)化能力。包括指令和數(shù)據(jù)有一定的可編程自動(dòng)化能力。包括指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、自動(dòng)調(diào)零、自檢等。存儲(chǔ)、自動(dòng)調(diào)零、自檢等。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章 c c 功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，通功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，通過(guò)串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或過(guò)串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或CRTCRT顯示，并配打顯示，并配打印機(jī)保存資料。印機(jī)保存資料。 d d 功能價(jià)格比大。在相同精度條件下，多功能智功能價(jià)格比大。在相同精度條件下，多功能智能傳感器比單功能普通傳感器性能價(jià)格比大。

58、能傳感器比單功能普通傳感器性能價(jià)格比大。答：三條途徑：非集成化實(shí)現(xiàn)、集成化實(shí)現(xiàn)和混合實(shí)答：三條途徑：非集成化實(shí)現(xiàn)、集成化實(shí)現(xiàn)和混合實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章答：包括以下內(nèi)容：答：包括以下內(nèi)容： 資料收集：匯集所需要的信息資料收集：匯集所需要的信息 資料轉(zhuǎn)換：把信息轉(zhuǎn)換成適用于微處理器使用資料轉(zhuǎn)換：把信息轉(zhuǎn)換成適用于微處理器使用的方式的方式 資料分組：按有關(guān)信息進(jìn)行有效的分組資料分組：按有關(guān)信息進(jìn)行有效的分組 資料組織：整理資料或用其它方法安排資料，資料組織：整理資料或用其它方法安排資料，以便進(jìn)行處理和誤差修正以便進(jìn)行處理和誤差修正 資料計(jì)算：進(jìn)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)

59、算，以便得資料計(jì)算：進(jìn)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算，以便得到進(jìn)一步的信息到進(jìn)一步的信息下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章 資料存儲(chǔ)：保存原始資料和計(jì)算結(jié)果，供以后資料存儲(chǔ)：保存原始資料和計(jì)算結(jié)果，供以后使用使用 資料搜索：按要求提供有用格式的信息，然后資料搜索：按要求提供有用格式的信息，然后將結(jié)果按用戶要求輸出。將結(jié)果按用戶要求輸出。下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章答：線性參數(shù)的標(biāo)度變換，其變換公式為：答：線性參數(shù)的標(biāo)度變換，其變換公式為： 非線性參數(shù)的標(biāo)度變換，公式為：非線性參數(shù)的標(biāo)度變換，公式為： 多項(xiàng)式變換法多項(xiàng)式變換法0000NNNxyyyymm下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)0

60、000NNNxyyyymm返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章答：線性溫度特性補(bǔ)償方法：答：線性溫度特性補(bǔ)償方法： 溫度特性曲線擬合法溫度特性曲線擬合法 溫度特性查表法溫度特性查表法 非線性溫度特性補(bǔ)償方法：一般采用分段線性插非線性溫度特性補(bǔ)償方法：一般采用分段線性插值法（列表法）值法（列表法）下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)第第1010章章答：硬件設(shè)計(jì)：答：硬件設(shè)計(jì)： 正確選擇微處理器：常用單片機(jī)作為智能傳感正確選擇微處理器：常用單片機(jī)作為智能傳感器的中央處理器。器的中央處理器。 除了中央處理器除了中央處理器CPUCPU外，還必須引入輸入輸出的外，還必須引入輸入輸出的各種功能要求。故它又可看成一