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1、1传感器是把外界输入的非电信号转换成（电信号）的装置。2传感器是能感受规定的（被测量）并按照一定规律转换成可用（输出信号）的器件或装置。3. 传感器一般由（敏感元件）与转换元件组成。（敏感元件）是指传感器中能直接感受被测量的部分（转换元件）是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。4. 半导体应变片使用半导体材料制成，其工作原理是基于半导体材料的（压阻效应）。5. 半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是 （灵敏系数）比金属丝高5080倍。6. 压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时，其 （电阻率p ）发生变化的现象。7. 电阻应变片的工作原理是基于（应变效应）,即
2、在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发 生变化。8. 金属应变片由（敏感栅）、基片、覆盖层和引线等部分组成。9. 常用的应变片可分为两类:（金属电阻应变片）和（半导体电阻应变片）。半导体应变片工作原理是基于半导体材料的（压阻效应）。金属电阻应变片的工作原理基于 电阻的（应变效应）。10. 金属应变片有（丝式电阻应变片）、（箔式应变片）和薄膜式应变片三种。11. 弹性敏感元件及其基本特性：物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为 （变 形）,而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为 （弹性变形）。12. 直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，园弧部分使灵敏
3、系数KJ下降, 这种现象称为（横向效应）。13. 为了减小横向效应产生的测量误差，现在一般多采用（箔式应变片）14. 电阻应变片的温度补偿方法1）应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片（称之为温度自补偿应变片）来补偿的，应变片的自补偿法有（单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿）。15. 产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。1）（电阻温度系数）的影响2）试件材料和电阻丝材料的（线膨胀系数不同）的影响16. 写出三种能够测量加速度的传感器（电阻应变片式传感器）（电容传感器）（压电传感器）17. 根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类（变介电常数型）、变面积型
4、和（变极距型）。18. 电容传感器测量液位时的电容值 c与（液位高度h成线性）关系，所以可以用作液位传感 器R4R119.交、直流电桥的平衡条件是什么？R1R4=R2RR2 判断：金属电阻应变片的敏感栅有丝式、箔式和薄膜式三种。其中丝式电阻应变片的优点是散热条件好,允许通过的电流较大，可制成各种所需的形状，便于批量生产。（X2. 单臂电桥，顾名思义就是只有一个应变片的测量电路就是单臂桥，相反就不是单臂（X）4. 电容传感器因为极板间添加的是绝缘物质所以不能测量导电性液体 ()5. 压电陶瓷与天然晶体是具有相同性质的压电效应的压电材料。(X)6. 压电陶瓷极化后才具有压电特性，未极化时是非压电体
5、。(V)选择：1. 演示位移传感器的工作原理如右图示，物体 M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p,通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 ()A物体M运动时，电源内的电流会发生变化B物体M运动时，电压表的示数会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流 D物体M不动时，电压表没有示数2. 下列不属于按输出信号分类的传感器是？ (B)A开关型传感器B能量转换型传感器C模拟型传感器D数字型传感器3、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择以下哪种类型的测量 转换电路。 (C)A.单臂半桥B.双臂半桥C.差动全桥D.有温度补偿的单臂
6、桥4、按照工作应变片的个数分类的是？ (C)A.直流电桥B.对称桥C.差动全桥D.电源对称桥5. 通常用应变式传感器测量（C）。A温度?B密度？?C?加速度？D?电阻6. 测量温度不可用传感器（B）。A.?热电阻?B.?热电偶？C.?电阻应变片?D热敏电阻7. 下列属于按被测量分类的传感器是？（D）A温度补偿应变片B压电传感器C模拟传感器D重量传感器8. 下列加速度传感器的那个部分是敏感元件？其中，1是等强度梁2是质量块3外壳4应变片（A）32i等强度梁；2质量块；3 壳体;4 电阻应变敏感元体A.1 和 1. 只有在 1时*山与&才近似为线性关系,另外 起始距离“越小*相同日引起的M越大，电
7、容传感器的 起始距离&通常为多大范围内？选择正确答秦（）A.25200mmB.2520Q mC.25200nmD.25200cm9.云母片的相对介电常数是空气的 7倍，其击穿电压不小于1000kV/mm而空气仅为3kV/mm 因此有了云母片，极板间起始距离可大大减小。一般变极板间距离电容式传感器的起始电 容在20100pF之间，极板间距离在25200卩m的范围内。最大位移应小于间距的（B1/10）, 故在微位移测量中应用最广。A.1/5B.1/10C.1/20D.1/210. 在压电片的x方向施加压力时，以下选项正确的是（A）rA在X轴的正方向出现正电荷；B在X轴的正方向出现负电荷；C在Y轴的
8、正方向出现正电荷 D在Y轴的正方向出现正电荷11. 那些材料适合做霍尔元件？ （ C）A绝缘材料B金属材料CN型半导体DP型半导体大题：1. 应当指出，若要实现完全补偿，上述分析过程必须满足以下4个条件： 在应变片工作过程中，保证 R3=R4 R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数a、线膨胀系数B、应变灵敏度系数 K和初始电阻值R0。 粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同 两应变片应处于同一温度场2. 金属电阻应变片的材料对电阻丝（敏感栅）材料应有如下要求： 灵敏系数大，且在相当大的应变范围内保持常数； P值大，即在同样长度、同样横截面积的电阻丝中
9、具有较大的电阻值; 电阻温度系数小，否则因环境温度变化也会改变其阻值； 与铜线的焊接性能好，与其它金属的接触电势小； 机械强度高，具有优良的机械加工性能。3. 电阻应变片的测量电路测量电路的分类：按工作应变片个数来分:1）、单臂电桥2）、双臂电桥（差动半桥）3）、全桥（差动全桥）讨论：单臂电桥、双臂电桥、全桥谁的灵敏度最高？01.测量电路的灵敏度-单臂电桥U o当R1=R2=R3=RW，电桥电压灵敏度最高，此时有：KU测量电路的灵敏度 双臂电桥（差动半桥）当 R仁R2=R3=R4f电桥电压灵敏度最高，此时有:测量电路的灵敏度全桥（差动全桥）当 R仁R2=R3=R4tf电桥电压灵敏度最高，此时有
10、:Uo EgKuE4. 克服非线性误差方法：差动测量电路为了减小和克服非线性误差，常采用差动电桥如图 所示，在试件上安装两个工作应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂, 称为半桥差动电路，如图（a）所示。（a）半桥差动电桥（b）全桥差动电桥5、应变片的温度误差 由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。产生应 变片温度误差的主要因素有下述两个方面。产生温度误差的原因 :1）电阻温度系数的影响 2）试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数不同的影响1. 电阻应变片的温度补偿方法 :1）应变片的自补偿法 : 应变片的自补偿法有 （单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿
11、）2）桥路补偿法（线路补偿）6. 对于应变片式传感器单臂桥测量电路进行温度补偿时，若要实现完全补偿，必须满足的 条件是？ 在应变片工作过程中，保证 R3=R4 R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数a、线膨胀系数B、应变灵敏度系数K和初始电阻值 R0。 粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同。 两应变片应处于同一温度场。7. 今有一悬臂梁，在其中上部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如下图所示。该梁在其悬臂梁一端受一向下力 F=0.5N,试求此时这四个应变片的电阻值。已知：应变片灵敏 系数K=2.1 ;应变片空载电阻R0=120Q8. 电容式传感器
12、的工作原理和结构（边缘）效C应，其电容量为：9. 变介电常数型电容传感器概述:测量液位高度Dd1JJ-Ii平板电容器，由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑结构简单，没有可动部分，电容值 c与液位高度h（成线性关系）1. 变面积型电容式传感器C x2. 当动极板沿长度方向平移 x时，电容相对变化量为Co a这种形式的传感器其电容量 C与（水平位移厶x）呈线性关系。1. 变面积型电容式传感器 角位移型可以看出，传感器的电容量 C与（角位移B ）呈线性关系变极距型电容传感器只有在丄时Ac与Ad才近似为线性关系*另外起始距會M越小#相同引起 的趣大,为了提高灵敏度，所以电容传感器
13、的起始 1距离都很小这会导致出现什么间题以及解决办法是？0Td01. 变极距型电容传感器为了提高灵敏度,应减小起始间隙dO,但（非线性误差）却随着d0的 减小而增大。1. 怎样减少非线性误差？在实际应用中， 为了提高灵敏度，减小非线性误差，大都采用（差动式结构）1.差动测量法灵敏度得到一倍的改善Co- d2 do1 do线性度得到改善do1OO%d do1OO%1.测量电路电容传感器的等效电路（自学） 减小误差的方法：1）减小温度、湿度等变化所产生的误差，保证绝缘材料的绝缘性能 2）消除和减小边缘效应（p83）3）消除和减小寄生电容的影响（p83）1. 对于变极距型电容传感器采用运算放大器测量
14、电路时的输出电压与 （极板间距离d）成线 性关系1. 压电元件受力后,（表面电荷与外力成正比关系）1.（压电陶瓷制作传感器灵敏度比压电晶体高） 1.?压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料，材料的内部晶粒有许多自发极化的（电畴），他有一定的极化方向HE电陶奁-一器晶铁电体BL屯交攵应 亠晶休圧 电效应叵I高分于材料压电效应比峑交夏余 C自学不做至求）鑒谕航匸怖圧电不機禹6.1逆压电效应1. ?压电效应是可逆的在介质极化的方向施加电场时，电介质会产生形变，将电能转化成机械能，这种现象称（逆压电效应）.2. 所以压电元件可以将机械能一一转化成（电能）也可以将电能一一转化成机械能。？?1.涡流效应原理：
15、闭合铁芯（或一大块导体）处于交变磁场中，交变的（磁通量）使闭合 铁芯（或一大块导体）中产生感应电流，形成（涡电流。2. 假如铁芯（或导体）是纯铁（纯金属）的，则由于电阻很小，产生的涡电流很大，电流 的（热效应）可以是铁（或金属）的温度达到很高的，甚至是铁（或金属）的熔点，使铁 熔化。3. 导体的外周长越长，交变磁场的（频率越高），涡流就越大1.发射线圈1和接收线圈3 2分别放在被测材料G的上下低频（音频范围）电压el加到线圈3 1的两端后，在周围空间产生一交变磁场，并在被测材料G中产生涡流，此涡流损耗了部分能量，使贯穿3 2的磁力线减少，从而使3 2产生 的感应电势e2减小。e2的大小与G的厚度及材料性质有关,实验
