傳感器原理及應用習題及答案

1、習題集及答案第1章概述1.1什么是傳感器？按照國標定義，“傳感器”應該如何說明含義？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，感知信號檢出器件和信號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、生物）按一定規(guī)律轉換成某種可用信號輸出的器件和裝置。從狹義角度對傳感器定義是：能把外界非電信息轉換成電信號輸出的器件

2、。我國國家標準（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)律轉換成可用輸出信號的器件和裝置”。定義表明傳感器有這樣三層含義：它是由敏感元件和轉換元件構成的一種檢測裝置；能按一定規(guī)律將被測量轉換成電信號輸出；傳感器的輸出與輸入之間存在確定的關系。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、轉換元件、基本電路組成；關系，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，一切科學研究與自動化生產過程要獲取的信息都要通過傳感器獲取并通過它轉換成容易傳輸與處理的電信號，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、化學量傳感器以及生物量傳感器三大類，含12個小類。按傳感器的檢測對象可分為：力學量、熱學量、流體量、光學量、電量、磁學量、聲學量、化學量、生物量、機器人等等。第3章電

4、阻應變式傳感器3.1何為電阻應變效應？怎樣利用這種效應制成應變片？3.2圖331為一直流電橋，負載電阻RL趨于無窮。圖中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，試求：①R1為金屬應變片，其余為外接電阻，當R1的增量為ΔR1=1.2Ω時，電橋輸出電壓U0=②R1、R2為金屬應變片，感應應變大小變化相同，其余為外接電阻，電橋輸出電壓U0=③R1、R2為金屬應變片，如果感應應變大小相反，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？5.2說明單線圈和差動變間隙式電感傳感器的結構、工作原理和基本特性。5.3概述差動變壓器式傳感器的應用范圍，并說明用差動變壓器式傳感器檢測振動的基本原理。5.4什么叫電渦流效應？說明電渦流式傳感器的基本結構與工作原理。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電轉換裝置，電感式傳感器是利用線圈自感和互感的變化實現非電量電測的一種裝置，傳感器利用電磁感應定律將被測非電量轉換為電感或互感的變化。它可以用來測量位移、振動、壓力、應變、流量、密度等參數。電感式傳感器種類：自感式、渦流式、差動式、變壓式、壓磁式、感應同步器。工作原理：自感、互感、渦流、壓磁。5.2（略）5.3（略）5.