《传感器与测试技术》平时作业(1)1.画出测试系统的组成框图,并说明各组成部分的作用
答:测试系统地组成框图如下
传感器将被测系统或测试过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号,通常将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号
信号转换部分是对传感器所送来的信号进行加工,如将电阻抗变为电压或电流、对信号进行放大等
显示和记录部分将所测信号变为一种能为人们所理解的形式,以供人们观测和分析
2.为满足测试需要,对传感器的一般要求有哪些
答:对传感器的一般要求:1)灵敏度高,线性度好;2)输出信号信躁比高,这要求其内噪声低,同时不应引入外噪声;3)滞后、漂移小;4)特性的复显性好,具有互换性;5)动态性能好;6)对测量对象的影响小,即“负载效应”较低
3.传感器的动态特性的评价指标有哪些
答:动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性
传感器的动态特性的评价指标有:1)时间常数τ2)上升时间tr3)稳定时间(或响应时间)tw4)超调量σ4.提高传感器性能的方法有哪些
答:提高传感器性能的方法1)非线性校正2)温度补偿3)零位法、微差法4)闭环技术5)平均技术6)差动技术7)采用屏蔽、隔离与抑制干扰措施5.简述应变式电阻传感器的工作原理
答:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这一现象就是电阻丝的应变效应
设有一段长为,截面为,电阻率为的金属丝,则它的电阻为(3-1)当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时,其、、均发生变化,如图3-1所示,如取金属丝是半径为的圆形截面,那么若金属丝沿长度方向受力而伸长,通常将称为纵向应变,标为
因为它的数值在通常的测量中甚小,故常用10-6作为单位来表示,称为微应变,标以
001就可以表示为,称为具有1000微应变
金属丝沿其轴向拉长使其径向缩小,二者之间的关系为所以令(3-4)称为金属丝的灵敏系数,它表示