or
the phase: -90°~- 180°
the transfer function:
the phase: 90°~- 90°
第九章 测控传感器
1. 应变片的灵敏系数与电阻丝(敏感栅)的灵敏系数有何不同?为什么?
答:
(1)一般情况下,应变片的灵敏系数小于电阻丝的灵敏系数。
(2)原因是:
1) 当应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上时,由于基底和粘结剂的弹
性模量与敏感栅的弹性模量之间有差别等原因,弹性体或试件的变形不可能全部均匀地传递到敏感栅。
2)丝栅转角及接线的影响。
2. 金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同?
答:前者利用金属形变引起电阻的变化;而后者是利用半导体电阻率变化引起电阻的变化(压阻效应)。
3. 试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。
答:
(1)不同点:
1)自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化;2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。
(2)相同点:
两者都属于电感式传感器,都可以分为气隙型、截面型和螺管性三种类型。
4. 在自感式传感器中,螺管式自感传感器的灵敏度最低,为什么在实际应用中却应用最广泛? 答:
(1)在自感式传感器中,虽然螺管式自感传感器的灵敏度最低,但示值范围大、线性也较好; (2)同时还具备自由行程可任意安排、制造装配方便、可互换性好等优点。
(3)由于具备了这些优点,而灵敏度低的问题可在放大电路方面加以解决,故目前螺管式自感传感器应用中最广泛。
5. 为什么电容式传感器易受干扰?如何减小干扰?
答:
(1)传感器两极板之间的电容很小,仅几十个μμF,小的甚至只有几个μμF。
(2)而传感器与电子仪器之间的连接电缆却具有很大的电容,如屏蔽线的电容最小的l米也有几个
μμF,最大的可达上百个μμF。这不仅使传感器的电容相对变化大大降低,灵敏度也降低,更严
重的是电缆本身放置的位置和形状不同,或因振动等原因,都会引起电缆本身电容的较大变化,使输出不真实,给测量带来误差。
(3)解决的办法,一种方法是利用集成电路,使放大测量电路小型化,把它放在传感器内部,这样传输导线输出是直流电压信号,不受分布电容的影响;
(4)另一种方法是采用双屏蔽传输电缆,适当降低分布电容的影响。由于电缆分布电容对传感器的影响,使电容式传感器的应用受到一定的限制。
6. 用压电式传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗?为什么?
答:
(1)由于不可避免地存在电荷泄漏,利用压电式传感器测量静态或准静态量值时,必须采取一定措施,使电荷从压电元件经测量电路的漏失减小到足够小的程度;
(2)而在作动态测量时,电荷可以不断补充,从而供给测量电路一定的电流,故压电式传感器适宜作动态测量。
第十章
第十一章 力、力矩及压力测量
1. 如题图11.1所示,在一受拉弯综合作用的构件上贴有四个电阻应变片。试分析各应变片感受的应变,将其值填写在应变表中。并分析如何组桥才能进行下述测试:(1) 只测弯矩,消除拉应力的影响;(2) 只测拉力,消除弯矩的影响。电桥输出各为多少?
解:
(1)组桥如题图11.1-1。
设构件上表面因弯矩产生的应变为ε,材料的泊松比为μ,供桥电压为u0,应变片的灵敏度系数为K。
各应变片感受的弯应变如 题表11.1-1。
题表11.1-1
R1 R2 ε R3 R4 με -με 由式11.3 可得输出电压
-ε
其输出应变值为
(2) 组桥如题图11. 1-2。
设构件上表面因拉力产生的应变为ε,其余变量同(1)的设定。 各应变片感受的应变如 题表11.1-2。
题表11.1-2
R1 R2 ε R3 ε R4 -με
由 式11.3 可得输出电压
-με
其输出应变值为
2. 一等强度梁上、下表面贴有若干参数相同的应变片,如题图11.2 所示。
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