第二章习题与思考题

习题与思考题 2-1 什么是应变效应？金属应变片与半导体应变片的工作原理有何异同？ 答：应变效应：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，此种现象称为电阻应变效应。 工作原理异同：相同点：均是在外力作用下使得阻值发生变化的。 不同点：金属应变片的工作原理为电阻应变效应，半导体应变片的工作原理为压阻效应。 2-2 如何提高电阻应变片测量电桥的输出电压灵敏度和线性度？ 答：提高线性度：适当选择各桥臂电阻值，使输出电压只与被测量引起的电阻值变化量有关。或半桥双臂工作方式时，使相邻两桥臂应变片处于差动工作状态，可以消除非线性误差。 提高灵敏度：采用全桥接法输出电压。 2-3 电容式传感器有哪些种类？各有什么特点？ 答：变面积式电容传感器：输出与输入呈线性关系。 变间隙式电容传感器：输出与输入不呈线性关系，为提高灵敏度，减小非线性，可采用差动式结构。 变介电常数式电容传感器：结构形式多样，可用于测量物位或液位，也可测量位移。 2-4 试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容传感器的灵敏度。为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题？ 答：如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。 当动极板移动△x 后，覆盖面积就发生变化，电容量也随之改变，其值为: C=εb（a-△x）/d=C0-εb·△x/d 电容因位移而产生的变化量为 axCxdbCCC00 其灵敏度为 : dbxCK 可见增加 b 或减小 d 均可提高传感器的灵敏度。 bdaxΔx 直线位移型电容式传感器 2-5 电感式传感器有哪些种类？它们的工作原理是什么？ 答：电感式传感器分为：自感式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器。其工作原理是利用待测工件运动使磁路磁阻变化，从而引起传感器线圈的电感变化来检测非电量。 2-6 影响互感式传感器输出线性度和灵敏度的主要因素是什么？ 答：互感式传感器输出线性度和灵敏度的主要因素传感器几何尺寸 、 线 圈 电 气 参 数 的 对 称 性 、 磁 性 材 料 的 残 余 应 力 、 测 量 电路 零 点 残 余 电 动 势 等 。 2-7 电 涡 流 式 传 感 器 的 灵 敏 度 主 要 受 哪 些 因 素 影 响 ？ 它 的 主 要 优 点是 什 么 ？ 涡 流 的 形 成 范 围 和 贯 穿 深 度 与 哪 些 因 素 有 关 ？ 答 ： 电 涡 流 式 传 感 器 的 灵 敏 度 主...