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三线光控开关接线图传感器道理及其运用(李艳红、李海华主编) 个别课后习题

更新时间:2020-03-26 文章来源网络:本站发表的内容,不保证内容完整性,均为原作者的观点,版权归原作者所有如有侵权请立即与我们联系, 我们将及时处理! 点击次数:593

  光纤传感器设定

  传感器道理及其使用(李艳红、李海华主编) 个人课后习题_工程科技_专业原料。传感器道理及其使用(李艳红、李海华主编) 北京理工大学出书社

  第一章 P10 1、2、5、6 1.传感器的界说 答:传感器是一种以肯定准确度把被衡量(闭键辱骂电量)转换为与之有确定闭联、便于应 用的某种物理量(闭键是电量)的衡量装备。 2.传感器构成及用意 答:(1)传感器平常由敏锐元件、转换元件、衡量电道三个人构成; (2)敏锐元件:直接感想被衡量,并输出与被衡量有确定闭联的物理量; 转换元件:将敏锐元件输出的非电量转换为电量; 衡量电道:将转换元件输出的电量变换成便于显示、记载、管制和执掌的信号 3.开环衡量编制和闭环衡量编制区别 答:开环衡量编制(1)音信只沿着一个宗旨转达(2)编制相对偏差等于各闭键相对偏差之和 (3)布局简便,但每个闭键特质变更都市变成衡量偏差 闭环衡量编制(1)有正向通道和反应通道(2)输入输出闭联由反应闭键特质决计,衡量处 理等闭键变成的偏差较小 4.衡量不确定度及其评定设施 答:(1)衡量不确定度:外征合理给予被衡量值的星散性,与衡量结果相相闭的参数 即结果的牢靠性和有用性的猜忌水平 (2)不确定度按其评定设施可分为 A 类评定和 B 类评定 A 类评定是用统计设施举办评定。 即对某被衡量举办等精度的独立众次反复衡量, 得 到一系列的测得值。 B 类评定用非统计说明法,它不是由一系列的测得确定,而是诈骗影响测得值散布变 化的相闭音信和原料举办说明, 并对衡量值举办概率散布推断和散布假设的科学评定 B 类评定的音信出处有以下 6 项: ①以前的观测数据; ②对相闭本事原料和衡量仪器特质的明白和履历; ③临盆部分供应的本事注明文献; ④校准文献、检定证书或其他文献供应的数据、切确度的等第或级别,蕴涵目前暂 时正在运用的极限偏差等; ⑤手册或某些原料给出的参考数据及其不确定度; ⑥规章试验设施的邦度尺度或近似本事文献中给出的反复性限或复现性限。 第二章 P24 1 什么是传感器的静态特质?它有哪些机能目标?何如用公式外征这些目标? 答:(1)传感器的静态特质是指被衡量的值处于平静形态时,传感器的输出与输入的闭联 (2)线性度、活络度、迟滞性、反复性、分离率、漂移 (3) 线性度: 活络度:迟滞性: 分离率: 第三章 P43 1、2、4 1.什么叫电阻式传感器?什么是金属原料的电阻应变效应?什么是半导体压阻效应? 答:(1)电阻式传感器是诈骗肯定的方法将被衡量的变更转化为敏锐元件电阻参数的变更, 再通过电道改制成电压或电流信号的输出,从而杀青非电量的衡量。 (2)金属正在外力用意下产朝气械形变,其电阻值也产生相应改换的景象。 (3)半导体因为应力的用意而使原料电阻率产生变更的景象称为压阻效应。 2.画出桥式衡量电道,并推导直流电桥均衡条款,以及过错称电桥输出电压变更。 答:(1) (2)直流电桥均衡条款 上图为负载电阻,→∞时,有: U0=0 时,有为电桥均衡条款 (3) 把电桥均衡条款代入上式化简,并轻视高阶无限小量得: 3.采用应变片举办衡量时为什么要举办温度积蓄?常用积蓄设施有哪些?P34 答:(1)应变片的阻值受情况(蕴涵被测试件的温度)的影响很大。 (2)线道积蓄法、应变片自积蓄法。 第四章 P62 1、2、3 1.什么叫电容式传感器?有哪些类型? 答:(1)电容式传感器:将被衡量的变更转换成传感元件电容量的变更,再原委衡量电道将 电容量的变更转换成电信号输出。 (2) 变面积式;变间隙式;变介电常数式。 2.简述变面积式(直线位移型)和变间隙式电容传感器处事道理。(李艳红、李海华主编) 个别课后习题 答:对付平板状布局,南北极板有用遮盖面积就产生变更,电容量也随之改换,其值为 0 个中为初始电容 C ? ? ab d 2 ?? h 0 个中为初始电容 3.简述双 T 型电桥电道的处事道理 答: C0 ? ln( R / r ) 双 T 型电桥毗邻 正半周负半周 电源电压 u 处于正半周时,二极管 VD1 导通,VD2 截止,C1 被迅速充电至 U,电源 U 经 R2 以电流 I1 向负载 RL 供电。假如电容 C2 初始时已充电,则 C2 经 R2 和 RL 放电,放电电流为 I2,即流经 RL 的电流 IL 为 I1、I2 代数和。 电源电压 u 处于负半周时,二极管 VD1 截止,VD2 导通,C2 被迅速充电至 U,电源 U 经 R2 以电流 I2’向负载 RL 供电。而 C1 经 R1 和 RL 放电,放电电流为 I1’,即流经 RL 的电流 IL’为 I1’、I2’代数和。 第五章 P78 1.什么是电感式传感器?有哪些类型? 答:(1)诈骗电磁感触道理将被测非电量转换成线圈自感系数 L 或互感系数 M 的变更,再由 衡量电道转换为电压或电流的变更量输出 (2)自感式、差动变压式、电涡流三品种型 2.变气隙式传感器处事道理 2 N 改换,其对应转化的电或电流改换。 答: ? 改换则 L S ? 0 L ? 2? 3.相敏检波电桥电道处事道理 答: 当差动式自感电感传感器处于中央地位时,Z1=Z2=Z,输出电压 U0 为零。 当衔铁搬动使 Z1 填补,则 Z2 减小,当电源 U 上正下负时,电阻 R2 上的压降大于 R1 上的压 降。 4.涡流式传感器处事道理 答:依据法拉第电磁感触道理,块状金属导体置于变更的磁场中,导体内将发生呈涡旋状的 感触电流,称之为电涡流或涡流,这种景象称为涡流效应。三线光控开关接线图传感器道理及其运用 电涡传布感器是诈骗电涡流效应, 将位移、 温度等非电量转换为阻抗的变更或电感的变 化从而举办非电量电测的 第六章 P92 1.什么是压电效应? 答:(1)正压电效应:某些电介质物质,正在沿着肯定宗旨上受到外力的用意而变形时,内部 发生极化景象,同时正在它的相应轮廓上会发生极性相反的电荷;当外力吊销后,又从新回到 不带电的形态;当用意力改换宗旨时,电荷的极性也随之改换,呆滞能转化为电能; (2)逆压电效应:正在电介质物质的极化宗旨上施加电场,它会产朝气械变形,当外加电 场吊销时,电介质的变形也随之消散,电能转化为呆滞能 2.压电式传感器处事道理 答:以某些电介质的压电效应为根底,正在外力用意下,电介质的轮廓就会发生电荷,有电压 输出,从而杀青力—电信号转换,再通过检测电荷量(或输出电压)的巨细,即可测出用意 力的巨细。 3.压电式传感器等效电道有哪两种? 答:电荷等效、电压等效两种 4.前置放大器用意 答:(1)放大压电式传感器输出的轻微电信号 (2)把压电式传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出 第七章 P93 1.什么是霍尔效应? 答:霍尔效应:半导体薄片置于磁场中,当它的电流宗旨与磁场宗旨不类似时,半导体薄片 上平行于电流和磁场宗旨的两个面之间发生电动势。 2.霍尔元件的根本衡量电道及其处事道理 答: 3.霍尔传感器的不等位电势发生因为及其积蓄设施 答:(1)霍尔元件对温度的变更很敏锐 (2)恒流源供电、采用热敏元件、不等位电势的积蓄(详睹 P96~97) 第八章 P135 2、3、4 1.光电效应、光电导效应、光伏殊效应 答:光电效应:物体因为吸取光子能量后发生相应电效应的物理景象 (1)外光电效应:正在光辉用意下能使电子逸出物体轮廓的景象 (2)内光电效应:光辉照耀正在半导体原料上,原料中处于价带的电子吸取光子能量,通 过禁带跃入导带, 使导带内电子浓度和价带内空穴增加, 但这些被开释 的电子并不行逸出物体轮廓, 而是中断正在物体内部, 使其导电本领产生 变更,或发生光生电动势 ①光电导效应:正在光辉用意下,电子-空穴对增加,电导率变更 ②光伏殊效应:正在光辉用意下,物体两头发生肯定宗旨的电动势 2.光电督工作道理 答:光电管是装有时间极和阳极的真空玻璃管。时间极由内壁上阴极原料组成,阳极为光电 管核心环形金属板或柱面核心金属柱。寻常处事时,阳极电位高于阴极。入射光频率大于红 限时,阴极轮廓发射电子,电子被阳极吸引酿成电流。若串上电阻,则发生压降,压降与光 强有函数闭联,从而杀青光电转换。 3.光敏电阻处事道理 答:当光辉照耀光敏电阻时,原料中的电子-空穴对填补,其电导率变大,电阻值会快速减 小,电道中电流填补;当光照消散时,电阻会复原原值。依据电道中电流值的变换即可计算 出光照强度的巨细。 第九章 P164 1、6、9 1.什么是金属导体热电效应?简述热电偶处事道理 答: 当两种区别的金属导体两头分歧接正在一块组成闭合回道, 当两个结点温度不等 (T>T0) 时,回道中会发生热电势,酿成电流,这种景象称为热电效应。 两种区别金属的组合称为热电偶,通过热电效应被测温度信号改制为热电势信号 2.冷端积蓄的需要性,积蓄设施,积蓄道理 答:(1)冷热端温差决计热电势巨细,冷端温度变更会惹起衡量偏差 (2)积蓄导线法、冷端温度恒温法、冷端温度校处死、冷端温度电桥积蓄法 (3)①积蓄导线法:将热电偶做得很长,使冷端远离处事时,并连同衡量仪外一块安插正在恒 温或温度震撼比拟小地方 ②冷端温度恒温法:正在一个保温容器里放冰水混淆物,电偶封入试管插入冰水混淆物中 ③冷端温度校处死:对仪外指示值加以批改 E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0) ④冷端温度电桥积蓄法:用电桥正在温度变更时的不均衡电压(积蓄电压)去驱除冷端温 度变更对热电偶电势的影响 3.正在某一测温编制中,用铂铑-铂热电偶的热端温度 t=800,冷端温度 t=25,求 E(t,t0)