13.差动变压器传感器不仅可以直接用于 位移 测量,还可以用于测量与 位移 有关的任何机械量。
14.螺线管三节式差动变压器主要由线圈组合、活动衔铁和导磁外壳组成。其零点残余电压产生的主要原因是( B )。 A.活动衔铁的初始位置不合适
B.两次级线圈电气参数和几何尺寸不对称 C.磁性材料饱合
15.差动变压器传感器的结构形式很多,其中应用最多的是( C )。 A.变间隙式 B.变面积式 C.螺线管式
16.为了使螺线管式差动变压器传感器具较好的线性度,通常是( BD )。 A.取测量范围为线圈骨架的1/10~1/4 B.取测量范围为线圈骨架的1/2~2/3 C.激磁电流频率采用中频 D.激磁电流频率采用高频
17.螺线管三节式差动变压器传感器的两个匝数相等的次级绕组,工作时是( D )。
A.同名端并联 B.同名端接在一起串联 C.异名瑞并联 D.异名瑞接在一起串联 18.差动变压器式传感器的配用测量电路主要有( AB )。 A.差动相敏检波电路 B.差动整流电路 C.直流电桥 D.差动电桥 19.通常用差动变压器传感器测量( A )。
A.位移 B.振动 C.加速度 D.厚度
20.画出差动变压器式传感器配用的差动整流(半波电压输出)测量电路图 三、电涡流式传感器
1.电涡流式传感器的整个测量系统由 传感器线圈 和 导体系统 两部分组成。利用两者之间的 磁场耦合程度 来完成测量任务。
2.电涡流式传感器的基本结构是由 和框架组成。其中 是主体,因而它的性能、尺寸、形状对整个测量系统的性能 产生重要影响。
3.电涡流传感器的工作原理:传感器的激磁线圈通正弦 交变电流 时,在其周围产生交变 磁场 ,使被测金属导体内产生 感应电涡流 。它的存在消弱激磁线 圈 内 磁场 的变化。使线圈 电感量、阻抗、品质因数 发生变化(对比无被测金属时变
小 )。该变化完全取决于被测金属导体的电涡流效应。而电涡流效应的大小与被测金属导体的电阻率、磁导率及几何形状有关,又与线圈的几何尺寸、线圈中激磁电流的 频率 有关,还与线圈与被测金属导体间的 距离 等参数有关。如果保持上述中的其它参数不变,而只改变其中的一个参数,则传感器的 线圈的阻抗 就仅仅是这个参数的 单值 函数。通过测量线圈 阻抗 的变化量,即可实现对该参数的测量。
4.电涡流传感器工作时,被测物体的 电阻率 和 相对导磁率 越小.则传感器灵敏度越大。
5.利用电涡流式传感器测量位移时,只有在线圈与被测物的距离大大地小于线圈半径时,才能得到较好的 线性 度和较高的 灵敏 度。
6.电涡流传感器中激磁线圈的等效阻抗是很多参数的函数,如果 其它参数 不变,只改变其中的一个参数,通过测量等效阻抗的 变化率 ,即可实现这个参数的测量。
7.利用电涡式传感器测量位移时,为了得到较好的线性度和较高的灵敏度,应该让线圈到金属导体表面 的距离大大地小于 线圈半径 。
8.电涡流传感器工作时,要求线圈距被测物无关的金属至少有一个线圈 的距离。否则会使 灵敏度 降低和 线性误差 范围缩小。
9.电涡流传感器的配用测量电路有: Q值测量 电路 、 电桥 电路、 谐振 电路。
10.对于高频反射式电涡流传感器来说,为了使其具有较高的 灵敏 度,不产生电涡流透射损耗,要求被测物必须达到一定的 度。
11.电涡流传感器中,被测导体中电涡流强度和被测导体与激磁线圈之间的距离呈 非线性 关系,且随距离的 ,电涡流将迅速减小。
12.若使电涡流传感器的灵敏度高,被测物体的电阻率ρ和相对磁导率μ应该是( A、C )。
A.ρ大 B.ρ小 C.μr大 D.μr小
13.利用电涡流式传感器测量位移时,为了得到较好的线性和灵敏度,其激磁线圈(半径为r。)与被测物体间的距离x应该满足( B )。
A. r。≈x B. r。>>x C. r。<x D. r。>x
14.电涡流式传感器激磁线圈的电源是( C )。
A.直流 B.工频交流 C.高频交流 D.低频交流
15.用电涡流传感器进行测量时,不属于被测物体的金属物与激磁线圈(半径为ra)之间的距离S应该满足( D )。
A.s> r。 B.S>2r。 C.S≈2r。 D.S<2r。
第五章思考题与练习题
1. 压电式传感器的工作原理是基于某些电介质材料的 压电效应 。
2. 用石英晶体制作的压电式传感器中,晶面上产生的 电荷量 与作用在晶面上的压强成正比,而与晶片的 几何尺寸 和面积无关。
3. 压电陶瓷是人工制造的多晶体,是由无数细微电畴组成的。电畴具有自己的 极化 方向。经过 极化处理 过的压电陶瓷才具有压电效应。
4. 沿着压电陶瓷极化方向加力时,其 剩余极化强度 发生变化,引起垂直于极化方向的平面上 电荷 的变化而产生压电效应。
5. 压电陶瓷的 压电系数 比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点,尤其 温度稳定性 是其他压电材料无法比的。 6. 简述压电陶瓷的工作原理:
极化处理过的压电陶瓷具有良好的 压电效应 特性。当他受到沿 极化方向 的力作用时,因陶瓷 变形 使电畴的界限发生变化,电畴 界限发生移动 使其 剩余极化强度 随之变化,因而在垂直于 作用力 的平面上出现 电荷 的变化。这种变化量与压电陶瓷的 压电系数 和 作用力 的大小成正比。测量这个 电荷变化量 ,即可知 作用力 的大小。
8.压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,但不能测量 静止 的被测量。特别是不能测量 静态力 。
10.压电式传感器目前多用于测量( B )。
A. 静态的力或压力 B. 动态的力或压力 C. 速度 D. 加速度 11.压电石英晶体表面上产生的电荷密度与( C )。
A. 晶体厚度成反比 B. 晶体面积成正比 C. 作用在晶体上的压力成正比 D. 剩余极化强度成正比 12.压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是( D )。
A. 前者比后者灵敏度高得多 B. 后者比前者灵敏度高得多 C. 前者比后者性能稳定性高得多 D. 后者比前者性能稳定性高得多
第六章思考题与练习题
一、光电导器件
1.光敏电阻的工作原理: 光敏电阻上可以加 直流 电压,也可以加 交流 电压。加上电压后,无光照射光敏电阻时,由于光敏电阻的 阻值较高 ,电路中只有 很小 的电流,称 暗 电流;当有光照射光敏电阻时,因其 阻值较小 ,电路中电流也就 增加 ,称 亮 电流。据 光电流 的大小,即可推算出人射光 光强 的大小。
2.光敏二极管的结构与普通 二极管 类似。它是在 反向 电压下工作的。 3.光敏二极管的工作原理:光敏二极管的材料和结构与 普通二极管 相似。工作时加 反向 电压。无光照射光敏二极管时,电路中仅有很小的 反向饱和 电流,相当于二极管截止;当有光照射光敏二极管时,光子激发出 电子空穴 对,其中 少数 截流子的 漂移 运动使 电流大大地增加,形成 光 电流,相当于光敏二极管导通。 光 电流随着 光强 的增加而线性地增加。
4.光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用 光敏二极管 替代的结果。通常 基极 不引出,只有两个电极。
5.光敏三极管在电路中的接法也是集电结反偏、发射结正偏。无光照射时的暗电流相当于普通三极管的 电流。
6.光敏三极管的工作原理: 光敏三极管在电路中的接法与普通 三极管 相同。这时,其基极 开路 、集电结 反偏 、发射结 正偏 。无光照射时,集电极与发射极之间有 穿透 电流,此即光敏三极管的 暗 电流,此时相当于管不通;当有光照射光敏三极管的 集电 结附近的 基区 时,集电结的 反向饱和 电流大大地增加,此即光敏三极管集电结的 光 电流,该电流经发射结放大成为光敏三极管的 光电流 ,此时光敏三极管导通。
7.在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于( B )。
A.外光电效应 B.内光电效应 C.光电发射 D.光导效应 8.光敏电阻的性能好、灵敏度高,是指给定电压下( C )。 A.暗电阻大 B.亮电阻大
C.暗电阻与亮电阻差值大 D.暗电阻与亮电阻差值小 9.光敏电阻适于作为( B )。