傳感器與檢測技術(shù)課后習(xí)題答案

1、第一章第一章1什么是傳感器？它由哪幾個部分組成？分別起到什么作用？解：傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置，能完成檢測任務(wù)；傳感器由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件，轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的物理量；轉(zhuǎn)換元件把敏感元件的輸出作為它的輸入，轉(zhuǎn)換成電路參量；上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。2傳感器技術(shù)的發(fā)展動向表現(xiàn)在哪幾個方面？解：（1）開發(fā)

2、新的敏感、傳感材料：在發(fā)現(xiàn)力、熱、光、磁、氣體等物理量都會使半導(dǎo)體硅材料的性能改變，從而制成力敏、熱敏、光敏、磁敏和氣敏等敏感元件后，尋找發(fā)現(xiàn)具有新原理、新效應(yīng)的敏感元件和傳感元件。（2）開發(fā)研制新型傳感器及組成新型測試系統(tǒng)①M(fèi)EMS技術(shù)要求研制微型傳感器。如用于微型偵察機(jī)的CCD傳感器、用于管道爬壁機(jī)器人的力敏、視覺傳感器。②研制仿生傳感器③研制海洋探測用傳感器④研制成分分析用傳感器⑤研制微弱信號檢測傳感器（3）研究新一代的智能化傳感

3、器及測試系統(tǒng)：如電子血壓計(jì)，智能水、電、煤氣、熱量表。它們的特點(diǎn)是傳感器與微型計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成智能傳感器。系統(tǒng)功能最大程度地用軟件實(shí)現(xiàn)。（4）傳感器發(fā)展集成化：固體功能材料的進(jìn)一步開發(fā)和集成技術(shù)的不斷發(fā)展，為傳感器集成化開辟了廣闊的前景。（5）多功能與多參數(shù)傳感器的研究：如同時檢測壓力、溫度和液位的傳感器已逐步走向市場。3傳感器的性能參數(shù)反映了傳感器的什么關(guān)系？靜態(tài)參數(shù)有哪些？各種參數(shù)代表什么意義？動態(tài)參數(shù)有那些？應(yīng)如何選擇？解：在

4、生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要對各種各樣的參數(shù)進(jìn)行檢測和控制，就要求傳感器能感受被測非電量的變化并將其不失真地變換成相應(yīng)的電量，這取決于傳感器的基本特性，即輸出—輸入特性。衡量靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是線性度、靈敏度，遲滯和重復(fù)性等。1）傳感器的線性度是指傳感器的輸出與輸入之間數(shù)量關(guān)系的線性程度；2）傳感器的靈敏度S是指傳感器的輸出量增量Δy與引起輸出量增量Δy的輸入量增量Δx的比值；3）傳感器的遲滯是指傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐?/p>

5、期間其輸出輸入特性曲線不重合的現(xiàn)象；解：電阻應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的原因：當(dāng)測量現(xiàn)場環(huán)境溫度變化時，由于敏感柵溫度系數(shù)及柵絲與試件膨脹系數(shù)之差異性而給測量帶來了附加誤差。電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法：通常有線路補(bǔ)償法和應(yīng)變片自補(bǔ)償兩大類。1）電橋補(bǔ)償是最常用的且效果較好的線路補(bǔ)償法。電橋補(bǔ)償法簡單易行，而且能在較大的溫度范圍內(nèi)補(bǔ)償，但上面的四個條件不一滿足，尤其是兩個應(yīng)變片很難處于同一溫度場。2）應(yīng)變片的自補(bǔ)償法是利用自身具有溫度補(bǔ)償作用的應(yīng)變

6、片。4、鋼材上粘貼的應(yīng)變片的電阻變化率為0.1%，鋼材的應(yīng)力為10kgmm2。試求①求鋼材的應(yīng)變。②鋼材的應(yīng)變?yōu)?00106時，粘貼的應(yīng)變片的電阻變化率為多少解：①是ΔRR=2（Δll）。因?yàn)殡娮枳兓适铅R=0.001，所以RlFRl???Δll（應(yīng)變）=0.0005=4510??②因66430010230010610lRRl????????????所以5、如系題圖11所示為等強(qiáng)度梁測力系統(tǒng)，為電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片靈敏1R度系數(shù)，未受