题目
压电传感器主要利用______。名词解释:1. 热电效应答:将两种不同的导体组成一个闭合回路,若两个结合点的温度不同,则在回路中就有电流产生,这种现象称为热电效应.2. 霍尔效应答:所谓霍尔效应是指当半导体中流过电流时,若在与该电流垂直的方向上外加一个磁场,则在于电流及磁场分别成直角的方向上会产生一个电压。这种现象称为霍尔效应。3. 压阻效应答:所谓压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向收到外力作用时,其电阻率随之发生变化的现象。4. 正压电效应答:某些物质,沿一定方向对其施加外力,不仅几何尺寸发生变化,而且内部极化,表面有电荷出现,形成电场;当外力去除后,又重新回复到原不带电状态,这种现象称为正压电效应。简答题:1。 画出压电传感器与电荷放大器[1]相连的等效电路图,并说明电荷放大器的输出电压Uo与传感器产生的电荷量Q及反馈电容Cf之间的关系。答:略。P592。 何为电涡流[2]效应?电蜗流的形成范围与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影响?答:略.P473.简述电容式传感器的原理及分类。答:略。P394. 简述半导体应变片的优缺点。答:半导体应变片的优点是体积小,灵敏度高,较金属应变片大数十倍,频率响应范围宽。其缺点是应变灵敏度随温度变化较大,大应变下的非线性以及安装不方便等,因此其使用范围受到一定限制.计算题:1。某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径r=4(mm),工作初始极板间距离r=4(mm),介质为空气。问:(1) 如果极板间距离变化量r=4(mm),电容的变化量r=4(mm)是多少?(2) 如果测量电路的灵敏度r=4(mm),读数仪表的灵敏度r=4(mm)(格/mV)在r=4(mm)时,读数仪表的变化量为多少?答:略。2。某加速度传感器的动态特性可用如下的微分方程来描述:r=4(mm)式中y——输出电荷量(pC)x—-输入加速度值(m/s2)试确定该传感器的ω0、ξ和k的大小。答:静态灵敏度:r=4(mm)阻尼比:r=4(mm)自振角频率:r=4(mm)3。有一个温度传感器,其微分方程为r=4(mm)其中y为输出电压(mV),x为输入温度(OC),试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k.答:r=4(mm)r=4(mm)4. 某变极距型电容传感器初始极板间距为δ0=2mm,圆形极板半径为4mm,介质为空气,试求其静态灵敏度。(r=4(mm))答:对变极距电容传感器r=4(mm)r=4(mm)故r=4(mm)5。一变面积型平面线位移电容传感器,两极板相互覆盖的宽度为4mm,两极板的间隙为0.4mm,极板间介质为空气,试求其静态灵敏度?若极板相对移动1mm,求电容变化量?(r=4(mm))答:变面积型平面线位移电容传感器的静态灵敏度为r=4(mm)若极板相对移动1mm,则电容变化量为r=4(mm)6. 如果将120Ω的应变片贴在柱形弹性试件上,该试件的截面积为0。6×10-4m2,材料弹性模量E=2×101lN/m2。若由5×104N的拉力引起应变片电阻变化为1.8Ω,求该应变片的灵敏系数.答:应变片电阻的相对变化为r=4(mm)柱形弹性试件的应变为r=4(mm)应变片的灵敏系数为r=4(mm)
压电传感器主要利用______。
名词解释:
1. 热电效应
答:将两种不同的导体组成一个闭合回路,若两个结合点的温度不同,则在回路中就有电流产生,这种现象称为热电效应.
2. 霍尔效应
答:所谓霍尔效应是指当半导体中流过电流时,若在与该电流垂直的方向上外加一个磁场,则在于电流及磁场分别成直角的方向上会产生一个电压。这种现象称为霍尔效应。
3. 压阻效应
答:所谓压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向收到外力作用时,其电阻率随之发生变化的现象。
4. 正压电效应
答:某些物质,沿一定方向对其施加外力,不仅几何尺寸发生变化,而且内部极化,表面有电荷出现,形成电场;当外力去除后,又重新回复到原不带电状态,这种现象称为正压电效应。
简答题:
1。 画出压电传感器与电荷放大器[1]相连的等效电路图,并说明电荷放大器的输出电压Uo与传感器产生的电荷量Q及反馈电容Cf之间的关系。
答:略。P59
2。 何为电涡流[2]效应?电蜗流的形成范围与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影响?
答:略.P47
3.简述电容式传感器的原理及分类。
答:略。P39
4. 简述半导体应变片的优缺点。
答:半导体应变片的优点是体积小,灵敏度高,较金属应变片大数十倍,频率响应范围宽。其缺点是应变灵敏度随温度变化较大,大应变下的非线性以及安装不方便等,因此其使用范围受到一定限制.
计算题:
1。某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径
,工作初始极板间距离
,介质为空气。问:
,工作初始极板间距离
,介质为空气。问:(1) 如果极板间距离变化量
,电容的变化量
是多少?
,电容的变化量
是多少?(2) 如果测量电路的灵敏度
,读数仪表的灵敏度
(格/mV)在
时,读数仪表的变化量为多少?
,读数仪表的灵敏度
(格/mV)在
时,读数仪表的变化量为多少?答:略。
2。某加速度传感器的动态特性可用如下的微分方程来描述:

式中y——输出电荷量(pC)
x—-输入加速度值(m/s2)
试确定该传感器的ω0、ξ和k的大小。
答:静态灵敏度:

阻尼比:

自振角频率:

3。有一个温度传感器,其微分方程为

其中y为输出电压(mV),x为输入温度(OC),试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k.
答:


4. 某变极距型电容传感器初始极板间距为δ0=2mm,圆形极板半径为4mm,介质为空气,试求其静态灵敏度。(
)
)答:对变极距电容传感器


故

5。一变面积型平面线位移电容传感器,两极板相互覆盖的宽度为4mm,两极板的间隙为0.4mm,极板间介质为空气,试求其静态灵敏度?若极板相对移动1mm,求电容变化量?(
)
)答:变面积型平面线位移电容传感器的静态灵敏度为

若极板相对移动1mm,则电容变化量为

6. 如果将120Ω的应变片贴在柱形弹性试件上,该试件的截面积为0。6×10-4m2,材料弹性模量E=2×101lN/m2。若由5×104N的拉力引起应变片电阻变化为1.8Ω,求该应变片的灵敏系数.
答:应变片电阻的相对变化为

柱形弹性试件的应变为

应变片的灵敏系数为

题目解答
答案
纵向压电效应