傳感器與檢測(cè)技術(shù)陳杰課后習(xí)題答實(shí)用教案

1、第0 0章|答：敏感元件：指?jìng)鞲衅髦兄苯痈惺鼙粶y(cè)量的部答：敏感元件：指?jìng)鞲衅髦兄苯痈惺鼙粶y(cè)量的部分。分。| 傳感器：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)傳感器：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī) 律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置, ,通常由敏感元通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。件和轉(zhuǎn)換元件組成。| 信號(hào)調(diào)理器：對(duì)于信號(hào)調(diào)理器：對(duì)于(duy)(duy)輸入和輸出信號(hào)進(jìn)輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的行轉(zhuǎn)換的 裝置。裝置。| 變送器：能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。變送器：能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。下頁上頁返回圖庫第1頁/共96頁第一頁，共97頁。第1 1章解：解：解：解：60105103003

2、3XUkCmmSSSS/20 . 50 . 22 . 0321下頁上頁返回圖庫第2頁/共96頁第二頁，共97頁。第1 1章|解：解：| 帶入數(shù)據(jù)帶入數(shù)據(jù)(shj)(shj)得：得：bkxy)(bkxyiii22)(iiiiiixxnyxyxnk222)()(iiiiiiixxnyxxyxb68. 0k25. 0b下頁上頁返回圖庫第3頁/共96頁第三頁，共97頁。第1 1章| 擬合擬合(n h)(n h)直線靈敏度直線靈敏度 0.68, 0.68,線性度線性度 7%7%25. 068. 0 xy%7535. 0%100maxFSLyL238. 0135. 0216. 0311. 04126. 0

3、5194. 06下頁上頁返回圖庫第4頁/共96頁第四頁，共97頁。第1 1章|解：設(shè)溫差為解：設(shè)溫差為R,R,測(cè)此溫度傳感器受幅度為測(cè)此溫度傳感器受幅度為R R的階的階躍響應(yīng)躍響應(yīng)(xingyng)(xingyng)為為( (動(dòng)態(tài)方程不考慮初態(tài)動(dòng)態(tài)方程不考慮初態(tài)) ) )1 (3/teRty當(dāng)3Rty時(shí)22. 132ln3t當(dāng)2Rty時(shí)08. 221ln3t下頁上頁返回圖庫第5頁/共96頁第五頁，共97頁。第1 1章|解：此題與爐溫實(shí)驗(yàn)解：此題與爐溫實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)的測(cè)飛升曲線類似的測(cè)飛升曲線類似: :|解：解：)1 (9010/Ttety由 505 y51. 895ln5T5 .

4、 0)1 (2025/TetyTt68. 71 y 36. 52 y下頁上頁返回圖庫第6頁/共96頁第六頁，共97頁。第1 1章|解：解：| 所求幅值誤差所求幅值誤差(wch)(wch)為為1.109,1.109,相位滯后相位滯后 nnjsnnnjssjG21122222）（109. 110005005 . 02100050011211222222nnjG42331000500110005005 . 02122121tgtgnn4233下頁上頁返回圖庫第7頁/共96頁第七頁，共97頁。第1 1章|答：靜特性是當(dāng)輸入量為常數(shù)或變化極慢時(shí)，傳答：靜特性是當(dāng)輸入量為常數(shù)或變化極慢時(shí)，傳感器的輸入輸出

5、特性，其主要指標(biāo)有線性度、遲感器的輸入輸出特性，其主要指標(biāo)有線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各滯、重復(fù)性、分辨力、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、各種抗干擾穩(wěn)定性。種抗干擾穩(wěn)定性。|答：傳感器的靜特性由靜特性曲線反映出來，靜答：傳感器的靜特性由靜特性曲線反映出來，靜特性曲線由實(shí)際測(cè)繪中獲得。特性曲線由實(shí)際測(cè)繪中獲得。|答：人們根據(jù)傳感器的靜特性來選擇答：人們根據(jù)傳感器的靜特性來選擇(xunz)(xunz)合合適的傳感器。適的傳感器。下頁上頁返回圖庫第8頁/共96頁第八頁，共97頁。第1 1章|解：解： 理論線性度：理論線性度： | 端點(diǎn)線性度：端點(diǎn)線性度：| 由兩端由兩端(lin dun

6、)(lin dun)點(diǎn)做擬和直線點(diǎn)做擬和直線| 所以，所以，%4 . 005.126205.12%100maxFSLyL23. 097. 1xy%41. 105.1217. 0%100maxFSLyL下頁上頁返回圖庫第9頁/共96頁第九頁，共97頁。第1 1章|最小二乘線性度：最小二乘線性度：|所以所以(suy)(suy)，98. 110541.208212191623.422154.1826)(22iiiiiixxnyxyxnk09. 010559. 9212191654.1822123.4291)()(222iiiiiiixxnyxxyxb09. 098. 1xbkxy下頁上頁返回圖庫第1

7、0頁/共96頁第十頁，共97頁。第1 1章)(bkxyiii07. 0105. 0205. 0311. 0411. 0508. 06%09. 005.1211. 0%100maxFSLyL下頁上頁返回圖庫第11頁/共96頁第十一頁，共97頁。第1 1章解：解：%1005 . 0maxFSHyH5 . 11maxH3 . 12maxH8 . 13maxH%08. 01H%07. 02H%09. 03H%11. 0%1007 .9651 . 1%100maxFSRyR下頁上頁返回圖庫第12頁/共96頁第十二頁，共97頁。第1 1章|解：質(zhì)量解：質(zhì)量(zhling)(zhling)塊塊( (質(zhì)量質(zhì)量

8、(zhling)m),(zhling)m),彈簧彈簧( (剛剛度度c),c),阻尼器阻尼器( (阻尼系數(shù)阻尼系數(shù)b)b)| 根據(jù)達(dá)朗貝爾原理：根據(jù)達(dá)朗貝爾原理：0FFFFbcmFbvvdtcdtdvm下頁上頁返回圖庫第13頁/共96頁第十三頁，共97頁。第2 2章|解：解：|證：證：| 略去略去(l q) (l q) 的第二項(xiàng)，即可得的第二項(xiàng)，即可得mmy3 . 0,0004.10nR%01. 0/1%100%100mmRRyxySnnrRRR1RRR4cdUUUdbcbERRRRERRRRERRRR2242RRREUcd2下頁上頁返回圖庫第14頁/共96頁第十四頁，共97頁。第2 2章|答：

9、金屬電阻應(yīng)變片由四部分組成：敏感柵、答：金屬電阻應(yīng)變片由四部分組成：敏感柵、基底、蓋層、粘結(jié)劑、引線。分為金屬絲式和箔基底、蓋層、粘結(jié)劑、引線。分為金屬絲式和箔式。式。| 其主要特性參數(shù)：靈敏系數(shù)、橫向效應(yīng)、其主要特性參數(shù)：靈敏系數(shù)、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后、零漂及蠕變、溫度機(jī)械滯后、零漂及蠕變、溫度(wnd)(wnd)效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)、應(yīng)變極限、疲勞壽命、絕緣電阻、最大工作電流、動(dòng)極限、疲勞壽命、絕緣電阻、最大工作電流、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。態(tài)響應(yīng)特性。|答：答：LRRmmaxmax101 . 0RRmL211 . 0%1001111mLRRm4 . 04 . 0max下頁上頁返回圖庫第15頁/共96頁第十

10、五頁，共97頁。第2 2章解：解：圖 2-32(c)圓桶截面積622107 .59rRA應(yīng)變片 1,2,3,4 感受的是縱向應(yīng)變,有x4321應(yīng)變片 5,6,7,8 感受的是縱向應(yīng)變,有y8765下頁上頁返回圖庫第16頁/共96頁第十六頁，共97頁。第2 2章KURRRRRUU4462516251AEFKUKUKUxyx12122其中 A 為圓桶的截面積,為泊桑比,E 為彈性模量,F 為外加負(fù)載力,K 為靈敏系數(shù).下頁上頁返回圖庫第17頁/共96頁第十七頁，共97頁。第2 2章滿量程時(shí)：滿量程時(shí)：191. 0120101 . 2107 .5910100 . 211634321RAEFKRKRR

11、RRx057. 0191. 03 . 018765RRRRRAEFKUU12FF64610037. 1101 . 2107 .593 . 010 . 2210下頁上頁返回圖庫第18頁/共96頁第十八頁，共97頁。第2 2章解：解：當(dāng) 50FR250100FPRRmPxnnRRr )1 (1nnnnrmrrYNnn,10, 1 100,90,80,70,60,50,40,30,20,1010987654321xxxxxxxxxxRRRRRRRRRR0 . 19 . 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 0, 3 . 0, 2 . 0, 1 . 010987654321rrrrrrrr

12、rr下頁上頁返回圖庫第19頁/共96頁第十九頁，共97頁。第2 2章|2.7 2.7 略略1,5945,3320,7135,3715,31,3710,7115,335,59510987654321YYYYYYYYYY當(dāng)500FR2 . 0500100FPRRm1,509450,129100,521350,13175,2110,13150,521150,12925,509510987654321YYYYYYYYYY下頁上頁返回圖庫第20頁/共96頁第二十頁，共97頁。第2 2章解：解：3130001000FPRRmPxnnRRr )1 (1nnnnrmrrYNnn,10, 1 1000,900,

13、800,700,600,500,400,300,200,10010987654321xxxxxxxxxxRRRRRRRRRR0 . 19 . 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 0, 3 . 0, 2 . 0, 1 . 010987654321rrrrrrrrrr1,10390,7960,10770,95,136,2710,10930,7915,1031010987654321YYYYYYYYYY下頁上頁返回圖庫第21頁/共96頁第二十一頁，共97頁。第2 2章答：答：在外界溫度變化的條件下，由于敏感柵溫度系數(shù)t及柵絲與試件膨脹系數(shù)（sg與）之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時(shí)會(huì)產(chǎn)生與

14、真實(shí)應(yīng)變同數(shù)量級(jí)的誤差。方法：自補(bǔ)償法 線路補(bǔ)償法下頁上頁返回圖庫第22頁/共96頁第二十二頁，共97頁。第2 2章解：解：10. 0)003. 0(107006. 05 . 0)225. 025. 0(66252WEtFxlx2 .2510. 01201 . 20 xkRR2 .1452 .25120031RRRR8 .942 .25120042RRRR下頁上頁返回圖庫第23頁/共96頁第二十三頁，共97頁。第2 2章解：解：63. 05 .1262WEtFxl3 . 035063. 05 .12201 . 2kRRVmAU6 . 3120302，VU2 . 7VRRUU5 .1712013

15、 . 035042 . 74下頁上頁返回圖庫第24頁/共96頁第二十四頁，共97頁。第3 3章|答：種類答：種類(zhngli)(zhngli)：自感式、渦流式、差動(dòng)式、：自感式、渦流式、差動(dòng)式、變壓式、壓磁式、感應(yīng)同步器變壓式、壓磁式、感應(yīng)同步器| 原理：自感、互感、渦流、壓磁原理：自感、互感、渦流、壓磁|答：答：| 差動(dòng)式靈敏度：差動(dòng)式靈敏度：000202lSWL122)( 2000002000200020llllSWlSWllSWLLL .1220000lllllLS下頁上頁返回圖庫第25頁/共96頁第二十五頁，共97頁。第3 3章|單極式傳感器靈敏度：?jiǎn)螛O式傳感器靈敏度：|比較后可見靈

16、敏度提高一倍，非線性大大減少。比較后可見靈敏度提高一倍，非線性大大減少。|答：相敏檢測(cè)電路原理答：相敏檢測(cè)電路原理(yunl)(yunl)是通過鑒別相位來辨是通過鑒別相位來辨別位移的方向，即差分變壓器輸出的調(diào)幅波經(jīng)相敏檢別位移的方向，即差分變壓器輸出的調(diào)幅波經(jīng)相敏檢波后，便能輸出既反映位移大小，又反映位移極性的波后，便能輸出既反映位移大小，又反映位移極性的測(cè)量信號(hào)。經(jīng)過相敏檢波電路，正位移輸出正電壓，測(cè)量信號(hào)。經(jīng)過相敏檢波電路，正位移輸出正電壓，負(fù)位移輸出負(fù)電壓，電壓值的大小表明位移的大小，負(fù)位移輸出負(fù)電壓，電壓值的大小表明位移的大小，電壓的正負(fù)表明位移的方向。電壓的正負(fù)表明位移的方向。 .1

17、20000lllllLS下頁上頁返回圖庫第26頁/共96頁第二十六頁，共97頁。第3 3章|答：原因是改變了空氣答：原因是改變了空氣(kngq)(kngq)隙長(zhǎng)度隙長(zhǎng)度| 改善方法是讓初始空氣改善方法是讓初始空氣(kngq)(kngq)隙距離盡量小，隙距離盡量小，同時(shí)靈敏度的非線性也將增加，這樣的話最好使用差同時(shí)靈敏度的非線性也將增加，這樣的話最好使用差動(dòng)式傳感器，動(dòng)式傳感器，| 其靈敏度增加非線性減少。其靈敏度增加非線性減少。 .1220000lllllLS下頁上頁返回圖庫第27頁/共96頁第二十七頁，共97頁。第3 3章解：解：mRIW，mRWIWIL2又niiiimRRSlSlR1000

18、02256. 1003. 0010. 010045. 0003. 0015. 010016. 0003. 0002. 010045. 04441niiiiSlR下頁上頁返回圖庫第28頁/共96頁第二十八頁，共97頁。第3 3章07. 71530104002. 02270000SlRHRWL422102 . 3256. 1200HRRWL3202108 . 407. 7256. 1200空氣氣隙為零時(shí)：空氣氣隙為2mm時(shí)：下頁上頁返回圖庫第29頁/共96頁第二十九頁，共97頁。第3 3章|解：設(shè)解：設(shè)| 重寫表格重寫表格(biog)(biog)如下如下: :| 最小二乘法做直線擬和：最小二乘法做

19、直線擬和：abxy又有333. 2,ffefbaxx0.30.51.01.52.03.04.05.06.0f2.5232.5022.4612.4322.4102.3802.3622.3512.343y-1.66-1.78-2.06-2.31-2.56-3.06-3.54-4.02-4.6151. 089.54259.9396 .253 .23)133.83(9)(22iiiiiixxnyxyxnak53. 189.54259.939133.833 .236 .2559.93)()(222iiiiiiixxnyxxyxb下頁上頁返回圖庫第30頁/共96頁第三十頁，共97頁。第3 3章| 工作特性

20、工作特性(txng)(txng)方程：方程：53. 151. 0 xbaxy)(bkxyiii023. 01005. 0202. 03015. 0401. 0500. 0603. 0706. 0802. 09%02. 095. 206. 0%100maxFSLyL333. 253. 151. 0 xef下頁上頁返回圖庫第31頁/共96頁第三十一頁，共97頁。第3 3章|答：應(yīng)用場(chǎng)合有低頻透射渦流測(cè)厚儀，探傷，描答：應(yīng)用場(chǎng)合有低頻透射渦流測(cè)厚儀，探傷，描述轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)軌跡軌跡儀。述轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)軌跡軌跡儀。|答：壓磁效應(yīng)：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力的答：壓磁效應(yīng)：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力的作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生

21、機(jī)械應(yīng)力，從而引起磁導(dǎo)率作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，從而引起磁導(dǎo)率的改變的現(xiàn)象。只有在一定條件下壓磁效應(yīng)才有的改變的現(xiàn)象。只有在一定條件下壓磁效應(yīng)才有單位單位(dnwi)(dnwi)特性，但不是線性關(guān)系。特性，但不是線性關(guān)系。| 應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，阻值相應(yīng)發(fā)生變化。在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻的相對(duì)變化與應(yīng)變成正比。電阻的相對(duì)變化與應(yīng)變成正比。 下頁上頁返回圖庫第32頁/共96頁第三十二頁，共97頁。第4 4章|解：差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度解：差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度: :| 單極單極(dn j)(

22、dn j)式電容傳感器：式電容傳感器：| 可見差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度比單極可見差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度比單極(dn (dn j)j)式提高一倍，而且非線性也大為減小。式提高一倍，而且非線性也大為減小。 40200040202050300302030200000000121221111dddddcdddddsdckdddddddsdddddddddddddsdddsdddsddsddsCCCe4020001dddddcdcke下頁上頁返回圖庫第33頁/共96頁第三十三頁，共97頁。第4 4章|答：原理：由物理學(xué)知，兩個(gè)平行金屬極板組成的答：原理：由物理學(xué)知，兩個(gè)平行金屬極板組成的電容器。如果不

23、考慮其邊緣效應(yīng)，其電容為電容器。如果不考慮其邊緣效應(yīng)，其電容為C=S/D C=S/D 式中式中為兩個(gè)極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，為兩個(gè)極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S S為兩個(gè)極板為兩個(gè)極板對(duì)有效面積，對(duì)有效面積，D D為兩個(gè)極板間的距離。由此式知，改為兩個(gè)極板間的距離。由此式知，改變電容變電容C C的方法有三：的方法有三：| 其一為改變介質(zhì)的介電常數(shù)；其二為改變形成其一為改變介質(zhì)的介電常數(shù)；其二為改變形成電容的有效面積；其三為改變各極板間的距離，而電容的有效面積；其三為改變各極板間的距離，而得到的電參數(shù)的輸出得到的電參數(shù)的輸出(shch)(shch)為電容值的增量為電容值的增量 這這就組成了電容式傳感器。

24、就組成了電容式傳感器。| 下頁上頁返回圖庫第34頁/共96頁第三十四頁，共97頁。第4 4章| 類型類型(lixng)(lixng)：變極距型電容傳感器、變面積：變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感器、變介電常數(shù)型電容傳感器。型電容傳感器、變介電常數(shù)型電容傳感器。| 電容傳感器可用來測(cè)量直線位移、角位移、振電容傳感器可用來測(cè)量直線位移、角位移、振動(dòng)振幅。尤其適合測(cè)溫、高頻振動(dòng)振幅、精密軸系動(dòng)振幅。尤其適合測(cè)溫、高頻振動(dòng)振幅、精密軸系回轉(zhuǎn)精度、加速度等機(jī)械量。還可用來測(cè)量壓力、回轉(zhuǎn)精度、加速度等機(jī)械量。還可用來測(cè)量壓力、差壓力、液位、料面、糧食中的水分含量、非金屬差壓力、液位、料面、糧食中的水分

25、含量、非金屬材料的涂層、油膜厚度、測(cè)量電介質(zhì)的濕度、密度、材料的涂層、油膜厚度、測(cè)量電介質(zhì)的濕度、密度、厚度等厚度等| C下頁上頁返回圖庫第35頁/共96頁第三十五頁，共97頁。第4 4章|答：可選用差分式電容壓力答：可選用差分式電容壓力(yl)(yl)傳感器，通過測(cè)量傳感器，通過測(cè)量筒內(nèi)水的重力，來控制注水?dāng)?shù)量?；蛘哌x用應(yīng)變片式筒內(nèi)水的重力，來控制注水?dāng)?shù)量?；蛘哌x用應(yīng)變片式液徑傳感器。液徑傳感器。|答：優(yōu)點(diǎn)：答：優(yōu)點(diǎn)：a a溫度穩(wěn)定性好溫度穩(wěn)定性好| b b結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)| c c動(dòng)響應(yīng)好動(dòng)響應(yīng)好| 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a a可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，

26、具有平均效應(yīng)| b b輸出阻抗高、負(fù)載能力差輸出阻抗高、負(fù)載能力差| c c寄生電容影響大寄生電容影響大下頁上頁返回圖庫第36頁/共96頁第三十六頁，共97頁。第4 4章|輸出特性非線性：輸出特性非線性：| 電容傳感器作為電容傳感器作為(zuwi)(zuwi)頻響寬、應(yīng)用廣、頻響寬、應(yīng)用廣、非接觸測(cè)量的一種傳感器，在位移、壓力、厚度、非接觸測(cè)量的一種傳感器，在位移、壓力、厚度、物位、濕度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、流量及成分分析的測(cè)物位、濕度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、流量及成分分析的測(cè)量等方面得到了廣泛的應(yīng)用。量等方面得到了廣泛的應(yīng)用。| 使用時(shí)要注意保護(hù)絕緣材料的的絕緣性能；使用時(shí)要注意保護(hù)絕緣材料的的絕緣性能；消除

27、和減小邊緣效應(yīng)；消除和減小寄生電容的影消除和減小邊緣效應(yīng)；消除和減小寄生電容的影響；防止和減小外界的干擾。響；防止和減小外界的干擾。|解：解：下頁上頁xwddwxl C1020102120下頁上頁返回圖庫第37頁/共96頁第三十七頁，共97頁。第4 4章|4.6 4.6 略略|4.7 4.7 |答：工作原理：假設(shè)傳感器處于初始狀態(tài)，即答：工作原理：假設(shè)傳感器處于初始狀態(tài)，即|且且A A點(diǎn)為高電平，即點(diǎn)為高電平，即Ua=U; Ua=U; 而而B B點(diǎn)為低電平，即點(diǎn)為低電平，即Ub=0Ub=0|差分脈沖調(diào)寬型電路的特點(diǎn)就在于差分脈沖調(diào)寬型電路的特點(diǎn)就在于(ziy)(ziy)它的線它的線性變換特性。

28、性變換特性。021CCCxx下頁上頁返回圖庫第38頁/共96頁第三十八頁，共97頁。第5 5章|答：磁電式傳感器是通過磁電作用將被測(cè)量轉(zhuǎn)換答：磁電式傳感器是通過磁電作用將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器。為電信號(hào)的一種傳感器。| 電感式傳感器是利用線圈自感或互感的變化電感式傳感器是利用線圈自感或互感的變化來測(cè)量的一種裝置。來測(cè)量的一種裝置。| 磁電式傳感器具有磁電式傳感器具有(jyu)(jyu)頻響寬、動(dòng)態(tài)范頻響寬、動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。而電感式傳感器存在交流零位信號(hào)，圍大的特點(diǎn)。而電感式傳感器存在交流零位信號(hào)，不宜于高頻動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測(cè)；其響應(yīng)速度較慢，也不宜于高頻動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測(cè)；其響應(yīng)速度較慢，也不宜

29、做快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。不宜做快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。| 磁電式傳感器測(cè)量的物理參數(shù)有：磁場(chǎng)、電磁電式傳感器測(cè)量的物理參數(shù)有：磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速。流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速。下頁上頁返回圖庫第39頁/共96頁第三十九頁，共97頁。第5 5章|答：霍爾組件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、答：霍爾組件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)振動(dòng)(zhndng)(zhndng)、轉(zhuǎn)速等。、轉(zhuǎn)速等。| 霍爾組件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控霍爾組件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之制電流作用下，在無外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。間的空載電勢(shì)，可用

30、輸出的電壓表示。| 溫度補(bǔ)償方法：溫度補(bǔ)償方法：| a a分流電阻法：分流電阻法：| 適用于恒流源供給控制電流的情況。適用于恒流源供給控制電流的情況。| b b電橋補(bǔ)償法電橋補(bǔ)償法 下頁上頁返回圖庫第40頁/共96頁第四十頁，共97頁。第5 5章|答：一塊長(zhǎng)為答：一塊長(zhǎng)為l l、寬為、寬為d d的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度的半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)（磁場(chǎng)方向垂直于薄片）中，當(dāng)有電流為磁場(chǎng)（磁場(chǎng)方向垂直于薄片）中，當(dāng)有電流I I流過時(shí)，流過時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)UhUh。這種。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻柦M件多用現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻柦M

31、件多用N N型半導(dǎo)體材料，且型半導(dǎo)體材料，且比較薄。比較薄。| 霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換效率較低，受溫度影響大，但霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換效率較低，受溫度影響大，但其結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬、簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬、動(dòng)態(tài)范圍（輸出電勢(shì)變化）大、無觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)范圍（輸出電勢(shì)變化）大、無觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)、可靠性高、易微型化和集成電路化，因此在測(cè)量技術(shù)、可靠性高、易微型化和集成電路化，因此在測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制、電磁測(cè)量、計(jì)算裝置以及現(xiàn)代軍事技術(shù)等自動(dòng)控制、電磁測(cè)量、計(jì)算裝置以及現(xiàn)代軍事技術(shù)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 下頁上頁返回圖庫第41頁/

32、共96頁第四十一頁，共97頁。第6 6章|答：某些電介質(zhì)在沿一定的方向受到外力的作用答：某些電介質(zhì)在沿一定的方向受到外力的作用變形時(shí)，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上變形時(shí)，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；而當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極帶電的狀態(tài)；而當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對(duì)晶體施加一定變電場(chǎng)，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械如對(duì)晶體施加

33、一定變電場(chǎng)，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，外電場(chǎng)撤離變形，外電場(chǎng)撤離(chl)(chl)，變形也隨之消失，稱，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。為逆壓電效應(yīng)。| 壓電材料有：石英晶體、一系列單晶硅、多壓電材料有：石英晶體、一系列單晶硅、多晶陶瓷、有機(jī)高分子聚合材料晶陶瓷、有機(jī)高分子聚合材料下頁上頁返回圖庫第42頁/共96頁第四十二頁，共97頁。第6 6章|結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)：| 在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度，往往在壓電式傳感器中，為了提高靈敏度，往往采用多片壓電芯片構(gòu)成一個(gè)壓電組件。其中最常采用多片壓電芯片構(gòu)成一個(gè)壓電組件。其中最常用的是兩片結(jié)構(gòu)；根據(jù)兩片壓電芯片的連接關(guān)系，用的是兩片

34、結(jié)構(gòu)；根據(jù)兩片壓電芯片的連接關(guān)系，可分為串聯(lián)和并聯(lián)連接，常用的是并聯(lián)連接，可可分為串聯(lián)和并聯(lián)連接，常用的是并聯(lián)連接，可以增大輸出電荷，提高靈敏度。以增大輸出電荷，提高靈敏度。| 使用時(shí)，兩片壓電芯片上必須有一定的預(yù)緊使用時(shí)，兩片壓電芯片上必須有一定的預(yù)緊力，以保證壓電組件在工作中始終力，以保證壓電組件在工作中始終(shzhng)(shzhng)受受到壓力作用，同時(shí)可消除兩片壓電芯片因接觸不到壓力作用，同時(shí)可消除兩片壓電芯片因接觸不良而引起的非線性誤差，保證輸出信號(hào)與輸入作良而引起的非線性誤差，保證輸出信號(hào)與輸入作用力間的線性關(guān)系用力間的線性關(guān)系下頁上頁返回圖庫第43頁/共96頁第四十三頁，共9

35、7頁。第6 6章| 因此需要測(cè)量電路具有無限大的輸入阻抗。因此需要測(cè)量電路具有無限大的輸入阻抗。但實(shí)際上這是不可能的，所以壓電傳感器不宜作但實(shí)際上這是不可能的，所以壓電傳感器不宜作靜態(tài)測(cè)量，只能在其上加交變力，電荷才能不斷靜態(tài)測(cè)量，只能在其上加交變力，電荷才能不斷得到得到(d do)(d do)補(bǔ)充，并給測(cè)量電路一定的電流。補(bǔ)充，并給測(cè)量電路一定的電流。故壓電傳感器只能作動(dòng)態(tài)測(cè)量。故壓電傳感器只能作動(dòng)態(tài)測(cè)量。|答：如作用在壓電組件上的力是靜態(tài)力，則電荷答：如作用在壓電組件上的力是靜態(tài)力，則電荷會(huì)泄露，無法進(jìn)行測(cè)量。所以壓電傳感器通常都會(huì)泄露，無法進(jìn)行測(cè)量。所以壓電傳感器通常都用來測(cè)量動(dòng)態(tài)或瞬態(tài)

36、參量。用來測(cè)量動(dòng)態(tài)或瞬態(tài)參量。下頁上頁返回圖庫第44頁/共96頁第四十四頁，共97頁。第6 6章|答：石英晶體整個(gè)晶體是中性的，受外力作用而變形答：石英晶體整個(gè)晶體是中性的，受外力作用而變形時(shí)，沒有體積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變時(shí)，沒有體積變形壓電效應(yīng)，但它具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。壓電陶瓷是一種多晶鐵電體。形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。壓電陶瓷是一種多晶鐵電體。原始的壓電陶瓷材料并不具有壓電性，必須原始的壓電陶瓷材料并不具有壓電性，必須(bx)(bx)在在一定溫度下做極化處理，才能使其呈現(xiàn)出壓電性。所一定溫度下做極化處理，才能使其呈現(xiàn)出壓電性。所謂極化，就是以強(qiáng)電場(chǎng)使謂極化，就是

37、以強(qiáng)電場(chǎng)使“電疇電疇”規(guī)則排列，而電疇規(guī)則排列，而電疇在極化電場(chǎng)除去后基本保持不變，留下了很強(qiáng)的剩余在極化電場(chǎng)除去后基本保持不變，留下了很強(qiáng)的剩余極化。極化。| 當(dāng)極化后的鐵電體受到外力作用時(shí)，其剩余極化當(dāng)極化后的鐵電體受到外力作用時(shí)，其剩余極化強(qiáng)度將隨之發(fā)生變化，從而使一定表面分別產(chǎn)生正負(fù)強(qiáng)度將隨之發(fā)生變化，從而使一定表面分別產(chǎn)生正負(fù)電荷。電荷。下頁上頁返回圖庫第45頁/共96頁第四十五頁，共97頁。第6 6章| 在極化方向上壓電效應(yīng)最明顯。鐵電體的參在極化方向上壓電效應(yīng)最明顯。鐵電體的參數(shù)也會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化數(shù)也會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化老化，鐵電體老化將使老化，鐵電體老化將使壓電效應(yīng)減弱。壓電效應(yīng)減

38、弱。 |答：基本考慮點(diǎn)是如何答：基本考慮點(diǎn)是如何(rh)(rh)更好的改變傳感器更好的改變傳感器的頻率特性，以使傳感器能用于更廣泛的領(lǐng)域。的頻率特性，以使傳感器能用于更廣泛的領(lǐng)域。|6.5 6.5 略略下頁上頁返回圖庫第46頁/共96頁第四十六頁，共97頁。第7 7章|答：當(dāng)用光照射物體時(shí)，物體受到一連串具有能量答：當(dāng)用光照射物體時(shí)，物體受到一連串具有能量的光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸收光子能的光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子或產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)等）。這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)?；虍a(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)等）。這種現(xiàn)象

39、稱為光電效應(yīng)。|答：吸收性損耗：吸收損耗與組成光纖的材料的答：吸收性損耗：吸收損耗與組成光纖的材料的中子受激和分子共振有關(guān)，當(dāng)光的頻率與分子的振中子受激和分子共振有關(guān)，當(dāng)光的頻率與分子的振動(dòng)頻率接近動(dòng)頻率接近(jijn)(jijn)或相等時(shí)，會(huì)發(fā)生共振，并大或相等時(shí)，會(huì)發(fā)生共振，并大量吸收光能量，引起能量損耗。量吸收光能量，引起能量損耗。| 散射性損耗：是由于材料密度的微觀變化、散射性損耗：是由于材料密度的微觀變化、成成下頁上頁返回圖庫第47頁/共96頁第四十七頁，共97頁。第7 7章| 分起伏，以及在制造過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上的不分起伏，以及在制造過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上的不均勻性或缺陷均勻性或缺陷(

40、quxin)(quxin)引起。一部分光就會(huì)散引起。一部分光就會(huì)散射到各個(gè)方向去，不能傳輸?shù)浇K點(diǎn)，從而造成散射到各個(gè)方向去，不能傳輸?shù)浇K點(diǎn)，從而造成散射性損耗。射性損耗。| 輻射性損耗：當(dāng)光纖受到具有一定曲率半輻射性損耗：當(dāng)光纖受到具有一定曲率半徑的彎曲時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生輻射磁粒。徑的彎曲時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生輻射磁粒。| a a彎曲半徑比光纖直徑大很多的彎曲彎曲半徑比光纖直徑大很多的彎曲 | b b微彎曲：當(dāng)把光纖組合成光纜時(shí)，可能使微彎曲：當(dāng)把光纖組合成光纜時(shí)，可能使光纖的軸線產(chǎn)生隨機(jī)性的微曲。光纖的軸線產(chǎn)生隨機(jī)性的微曲。下頁上頁返回圖庫第48頁/共96頁第四十八頁，共97頁。第7 7章|答：光導(dǎo)纖維工作

41、答：光導(dǎo)纖維工作(gngzu)(gngzu)的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反射，當(dāng)射入的光線的入射角大于纖維包層間的臨射，當(dāng)射入的光線的入射角大于纖維包層間的臨界角時(shí)，就會(huì)在光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并界角時(shí)，就會(huì)在光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并在光纖內(nèi)部以后的角度反復(fù)逐次反射，直至傳遞在光纖內(nèi)部以后的角度反復(fù)逐次反射，直至傳遞到另一端面。到另一端面。|優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：| a a具有優(yōu)良的傳旋光性能，傳導(dǎo)損耗小具有優(yōu)良的傳旋光性能，傳導(dǎo)損耗小| b b頻帶寬，可進(jìn)行超高速測(cè)量，靈敏度和線性頻帶寬，可進(jìn)行超高速測(cè)量，靈敏度和線性度好度好 | c c能在惡劣的環(huán)境下工作能在惡劣的環(huán)境下工作(gngz

42、u)(gngzu)，能進(jìn)行，能進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)的傳送遠(yuǎn)距離信號(hào)的傳送下頁上頁返回圖庫第49頁/共96頁第四十九頁，共97頁。第7 7章| 功能型光纖傳感器其光纖不僅作為光傳播的波功能型光纖傳感器其光纖不僅作為光傳播的波導(dǎo)，而且具有測(cè)量的功能。它可以利用外界物理因?qū)?，而且具有測(cè)量的功能。它可以利用外界物理因素改變光纖中光的強(qiáng)度、相位素改變光纖中光的強(qiáng)度、相位(xingwi)(xingwi)、偏振態(tài)、偏振態(tài)或波長(zhǎng)，從而對(duì)外界因素進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)傳輸?；虿ㄩL(zhǎng)，從而對(duì)外界因素進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)傳輸。下頁上頁返回圖庫第50頁/共96頁第五十頁，共97頁。第7 7章|答：答：CCDCCD是一種半導(dǎo)體器件，在是一種

43、半導(dǎo)體器件，在N N型或型或P P型硅襯底上生長(zhǎng)型硅襯底上生長(zhǎng)一層很薄的一層很薄的SiO2SiO2，再在，再在SiO2SiO2薄層上依次序沉積金屬電薄層上依次序沉積金屬電極，這種規(guī)則排列的極，這種規(guī)則排列的MOSMOS電容數(shù)組再加上兩端的輸入及電容數(shù)組再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了輸出二極管就構(gòu)成了CCDCCD芯片芯片| CCD CCD可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖(michng)(michng)信號(hào)。信號(hào)。每一個(gè)脈沖每一個(gè)脈沖(michng)(michng)只反映一個(gè)光敏元的受光情況，只反映一個(gè)光敏元的受光情況，脈沖脈沖(michng)(michng)幅度的高低反映該

44、光敏元受光的強(qiáng)弱，幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖輸出脈沖(michng)(michng)的順序可以反映光敏元的位置，的順序可以反映光敏元的位置，這就起到圖像傳感器的作用。這就起到圖像傳感器的作用。下頁上頁返回圖庫第51頁/共96頁第五十一頁，共97頁。第8 8章|答：熱電阻傳感器分為以下幾種類型：答：熱電阻傳感器分為以下幾種類型：| 鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)使用，也常性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測(cè)量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫被用在工業(yè)測(cè)量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)

45、、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。的一種。| 銅電阻傳感器：價(jià)錢較鉑金屬便宜。在測(cè)銅電阻傳感器：價(jià)錢較鉑金屬便宜。在測(cè)溫范圍比較溫范圍比較(bjio)(bjio)小的情況下，有很好的穩(wěn)定小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較性。溫度系數(shù)比較(bjio)(bjio)大，電阻值與溫度之大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價(jià)格便宜。不間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價(jià)格便宜。不足之處是測(cè)量精度較鉑電阻稍低、電阻率小。足之處是測(cè)量精度較鉑電阻稍低、電阻率小。下頁上頁返回圖庫第52頁/共96頁第五十二頁，共97頁。第8 8章| 鐵電阻和鎳電阻

46、：鐵和鎳兩種金屬的電阻溫度鐵電阻和鎳電阻：鐵和鎳兩種金屬的電阻溫度系數(shù)系數(shù)(xsh)(xsh)較高、電阻率較大，故可作成體積小、靈較高、電阻率較大，故可作成體積小、靈敏度高的電阻溫度計(jì)，其缺點(diǎn)是容易氧化，化學(xué)穩(wěn)定敏度高的電阻溫度計(jì)，其缺點(diǎn)是容易氧化，化學(xué)穩(wěn)定性差，不易提純，復(fù)制性差，而且電阻值與溫度的線性差，不易提純，復(fù)制性差，而且電阻值與溫度的線性關(guān)系差。目前應(yīng)用不多性關(guān)系差。目前應(yīng)用不多下頁上頁返回圖庫第53頁/共96頁第五十三頁，共97頁。第8 8章|答：熱電動(dòng)勢(shì)：兩種不同答：熱電動(dòng)勢(shì)：兩種不同(b tn)(b tn)材料的導(dǎo)材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）體（或半導(dǎo)體）A A、B B串接成一個(gè)閉

47、合回路，并使串接成一個(gè)閉合回路，并使兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同(b tn)(b tn)的溫度下，那么回的溫度下，那么回路中就會(huì)存在熱電勢(shì)。有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢(shì)路中就會(huì)存在熱電勢(shì)。有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢(shì)稱為溫差電勢(shì)或塞貝克電勢(shì)，通稱熱電勢(shì)。稱為溫差電勢(shì)或塞貝克電勢(shì)，通稱熱電勢(shì)。 | 接觸電動(dòng)勢(shì)：接觸電勢(shì)是由兩種不同接觸電動(dòng)勢(shì)：接觸電勢(shì)是由兩種不同(b (b tn)tn)導(dǎo)體的自由電子，其密度不同導(dǎo)體的自由電子，其密度不同(b tn)(b tn)而而在接觸處形成的熱電勢(shì)。它的大小取決于兩導(dǎo)體在接觸處形成的熱電勢(shì)。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的

48、溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無關(guān)。無關(guān)。 | 溫差電動(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩溫差電動(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同端溫度不同(b tn)(b tn)而產(chǎn)生的一種電勢(shì)。而產(chǎn)生的一種電勢(shì)。| 下頁上頁返回圖庫第54頁/共96頁第五十四頁，共97頁。第8 8章| 熱電偶測(cè)溫原理：熱電偶的測(cè)溫原理基于物熱電偶測(cè)溫原理：熱電偶的測(cè)溫原理基于物理的理的 熱電效應(yīng)熱電效應(yīng) 。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。

49、| 兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大。引兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，就可測(cè)得溫入適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，就可測(cè)得溫度的大小。度的大小。| 熱電偶三定律：熱電偶三定律：| a a 中間導(dǎo)體定律：中間導(dǎo)體定律：| 熱電偶測(cè)溫時(shí)，若在回路中插入中間導(dǎo)體，只熱電偶測(cè)溫時(shí)，若在回路中插入中間導(dǎo)體，只要要(zhyo)(zhyo)中間導(dǎo)體兩端的溫度相同，則對(duì)熱電偶中間導(dǎo)體兩端的溫度相同，則對(duì)熱電偶回路總的熱電勢(shì)不產(chǎn)生影響。在用熱電偶測(cè)溫時(shí)，回路總的熱電勢(shì)不產(chǎn)生影響。在用熱電偶測(cè)溫時(shí)，連接導(dǎo)線及顯示一起等均可看成中間導(dǎo)體。連接導(dǎo)線及顯示一起等均可看成中

50、間導(dǎo)體。下頁上頁返回圖庫第55頁/共96頁第五十五頁，共97頁。第8 8章| b b 中間溫度定律：中間溫度定律：| 任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為T T，冷端為冷端為T T 時(shí)的熱電勢(shì)等于該熱電偶熱端為時(shí)的熱電勢(shì)等于該熱電偶熱端為T T冷端為冷端為TnTn時(shí)的熱電勢(shì)與同一時(shí)的熱電勢(shì)與同一(tngy)(tngy)熱電偶熱端為熱電偶熱端為TnTn，冷端為冷端為T0 T0 時(shí)熱電勢(shì)的代數(shù)和。時(shí)熱電勢(shì)的代數(shù)和。| 應(yīng)用：對(duì)熱電偶冷端不為應(yīng)用：對(duì)熱電偶冷端不為0 0度時(shí)，可用中間溫度時(shí)，可用中間溫度定律加以修正。熱電偶的長(zhǎng)度不夠時(shí)，可根據(jù)度定律加以修正。熱電偶

51、的長(zhǎng)度不夠時(shí)，可根據(jù)中間溫度定律選用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償線路。中間溫度定律選用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償線路。| c c參考電極定律：參考電極定律：| 如果如果A A、B B兩種導(dǎo)體（熱電極）分別與第三種兩種導(dǎo)體（熱電極）分別與第三種導(dǎo)體導(dǎo)體C C0下頁上頁返回圖庫第56頁/共96頁第五十六頁，共97頁。第8 8章|（參考電極）組成的熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為（參考電極）組成的熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為（T T，T0 T0 ）時(shí)分別為時(shí)分別為 和和 ，那么受相同溫度下，那么受相同溫度下，又又A A、B B兩熱電極配對(duì)后的熱電勢(shì)為兩熱電極配對(duì)后的熱電勢(shì)為| 實(shí)用價(jià)值：可大大簡(jiǎn)化熱電偶的選配工作實(shí)用價(jià)值：可大大簡(jiǎn)化熱電偶的選配工作(gng

52、zu)(gngzu)。在實(shí)際工作。在實(shí)際工作(gngzu)(gngzu)中，只要獲得有中，只要獲得有關(guān)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)鉑電極配對(duì)的熱電勢(shì)，那么由這兩關(guān)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)鉑電極配對(duì)的熱電勢(shì)，那么由這兩種熱電極配對(duì)組成熱電偶的熱電勢(shì)便可由上式求得，種熱電極配對(duì)組成熱電偶的熱電勢(shì)便可由上式求得，而不需逐個(gè)進(jìn)行測(cè)定。而不需逐個(gè)進(jìn)行測(cè)定。| 誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響| 0,TTEAC0,TTEBC000,TTETTETTEBCACAB下頁上頁返回圖庫第57頁/共96頁第五十七頁，共97頁。第8 8章|減小誤差的措施有：減小誤差的措施有： | a 0oC a 0oC恒

53、溫法恒溫法| b b 計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）| c c 儀表儀表(ybio)(ybio)機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法| d d 熱電偶補(bǔ)償法熱電偶補(bǔ)償法| e e 電橋補(bǔ)償法電橋補(bǔ)償法| f f 冷端延長(zhǎng)線法冷端延長(zhǎng)線法 |8.3 8.3 下頁上頁返回圖庫第58頁/共96頁第五十八頁，共97頁。第8 8章|答：電阻溫度計(jì)利用電阻隨溫度變化的特性來測(cè)答：電阻溫度計(jì)利用電阻隨溫度變化的特性來測(cè)量量(cling)(cling)溫度。熱電偶溫度計(jì)是根據(jù)熱電效應(yīng)溫度。熱電偶溫度計(jì)是根據(jù)熱電效應(yīng)原理設(shè)計(jì)而成的。前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值的大原理設(shè)計(jì)而成的。前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻

54、值的大小，后者將溫度轉(zhuǎn)換為電勢(shì)大小。小，后者將溫度轉(zhuǎn)換為電勢(shì)大小。| 相同點(diǎn)：都是測(cè)溫傳感器，精度及性能都與相同點(diǎn)：都是測(cè)溫傳感器，精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。傳感器材料特性有關(guān)。下頁上頁返回圖庫第59頁/共96頁第五十九頁，共97頁。第8 8章|答：在不平衡電橋中，答：在不平衡電橋中， 檢流計(jì)檢流計(jì) 改稱為改稱為 電流計(jì)電流計(jì) ，其作用而不是其作用而不是(b shi)(b shi)檢查有無電流而是測(cè)量電流檢查有無電流而是測(cè)量電流的大小?？梢?，不平衡電橋和平衡電橋的測(cè)量原理的大小?？梢?，不平衡電橋和平衡電橋的測(cè)量原理有原則上的有原則上的| 區(qū)別。利用電橋除可精確測(cè)量電阻外，還可測(cè)量區(qū)別。

55、利用電橋除可精確測(cè)量電阻外，還可測(cè)量一些非電學(xué)量。例如，為了測(cè)量溫度變化，只需用一些非電學(xué)量。例如，為了測(cè)量溫度變化，只需用一種一種 熱敏組件熱敏組件 把它轉(zhuǎn)化為電阻的變化，然后用電把它轉(zhuǎn)化為電阻的變化，然后用電橋測(cè)量。不平衡電橋往往用于測(cè)量非電學(xué)量，此外橋測(cè)量。不平衡電橋往往用于測(cè)量非電學(xué)量，此外還可用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。還可用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。下頁上頁返回圖庫第60頁/共96頁第六十頁，共97頁。第8 8章|答：伏安特性表征熱敏電阻答：伏安特性表征熱敏電阻(dinz)(dinz)在恒溫介質(zhì)在恒溫介質(zhì)下流過的電流下流過的電流I I與其上電壓降與其上電壓降U U之間的關(guān)系

56、。當(dāng)電之間的關(guān)系。當(dāng)電流很小時(shí)不足以引起自身發(fā)熱，阻值保持恒定，流很小時(shí)不足以引起自身發(fā)熱，阻值保持恒定，電壓降與電流間符合歐姆定律。當(dāng)電流電壓降與電流間符合歐姆定律。當(dāng)電流IIsIIs時(shí)，時(shí)，隨著電流增加，功耗增隨著電流增加，功耗增| 大，產(chǎn)生自熱，阻值隨電流增加而減小，電壓大，產(chǎn)生自熱，阻值隨電流增加而減小，電壓降增加速度逐漸減慢，因而出現(xiàn)非線性的正阻區(qū)降增加速度逐漸減慢，因而出現(xiàn)非線性的正阻區(qū)abab。電流增大到。電流增大到IsIs時(shí)，電壓降達(dá)到最大值時(shí)，電壓降達(dá)到最大值UmUm。此。此后，電流繼續(xù)增大時(shí)，自熱更為強(qiáng)烈，由于熱敏后，電流繼續(xù)增大時(shí)，自熱更為強(qiáng)烈，由于熱敏電阻電阻(dinz

57、)(dinz)的電阻的電阻(dinz)(dinz)溫度系數(shù)大，阻值溫度系數(shù)大，阻值隨電流增加而減小的速度大于電壓降增加的速度，隨電流增加而減小的速度大于電壓降增加的速度，于是就出現(xiàn)負(fù)阻區(qū)于是就出現(xiàn)負(fù)阻區(qū)bcbc段。段。| 下頁上頁返回圖庫第61頁/共96頁第六十一頁，共97頁。第8 8章| 研究伏安特性，有助于正確選擇熱敏電阻研究伏安特性，有助于正確選擇熱敏電阻的工作狀態(tài)的工作狀態(tài)(zhungti)(zhungti)。對(duì)于測(cè)溫、控溫和溫。對(duì)于測(cè)溫、控溫和溫度補(bǔ)償，應(yīng)工作于伏安特性的線性區(qū)，這樣就可度補(bǔ)償，應(yīng)工作于伏安特性的線性區(qū)，這樣就可以忽略自熱的影響，使電阻值僅取決于被測(cè)溫度。以忽略自熱的

58、影響，使電阻值僅取決于被測(cè)溫度。對(duì)于利用熱敏電阻的耗散對(duì)于利用熱敏電阻的耗散| 原理工作的場(chǎng)合，例如測(cè)量風(fēng)速、流量、真空原理工作的場(chǎng)合，例如測(cè)量風(fēng)速、流量、真空等，則應(yīng)工作于伏安特性的負(fù)阻區(qū)。等，則應(yīng)工作于伏安特性的負(fù)阻區(qū)。|8.7 8.7 略略|8.8 8.8 略略下頁上頁返回圖庫第62頁/共96頁第六十二頁，共97頁。第9 9章|答：核輻射傳感器是基于射線通過物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的電離答：核輻射傳感器是基于射線通過物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的電離作用，或利用射線能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光，再配以光作用，或利用射線能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光，再配以光電組件，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器。電組件，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器。|答

59、：核輻射傳感器可以實(shí)現(xiàn)氣體成分、材料厚度、物答：核輻射傳感器可以實(shí)現(xiàn)氣體成分、材料厚度、物質(zhì)密度質(zhì)密度(md)(md)、物位、材料內(nèi)傷等的測(cè)量。但是要注、物位、材料內(nèi)傷等的測(cè)量。但是要注意放射性輻射的防護(hù)。意放射性輻射的防護(hù)。|答：可用來檢測(cè)厚度、液位、物位、轉(zhuǎn)速、材料密度答：可用來檢測(cè)厚度、液位、物位、轉(zhuǎn)速、材料密度(md)(md)、重量、氣體壓力、流速、溫度及濕度等參數(shù)。、重量、氣體壓力、流速、溫度及濕度等參數(shù)。下頁上頁返回圖庫第63頁/共96頁第六十三頁，共97頁。第9 9章|答：盡量減小輻射強(qiáng)度，也要考慮輻射類型和性質(zhì)答：盡量減小輻射強(qiáng)度，也要考慮輻射類型和性質(zhì)(xngzh)(xngz

60、h)。在實(shí)際工作中要采取多種方式來減少射線。在實(shí)際工作中要采取多種方式來減少射線的照射強(qiáng)度和照射時(shí)間，如采用屏蔽層，利用輔助工的照射強(qiáng)度和照射時(shí)間，如采用屏蔽層，利用輔助工具，或是增加與輻射源的距離等各種措施。具，或是增加與輻射源的距離等各種措施。下頁上頁返回圖庫第64頁/共96頁第六十四頁，共97頁。第1010章|答：智能傳感器集信息采集，信息的記憶、辨別、答：智能傳感器集信息采集，信息的記憶、辨別、存儲(chǔ)、處理于一體，是一種將普通傳感器與微處存儲(chǔ)、處理于一體，是一種將普通傳感器與微處理器一體化，兼有檢測(cè)和信息處理功能的新型傳理器一體化，兼有檢測(cè)和信息處理功能的新型傳感器，具有一定的自適應(yīng)能力