发布时间 : 星期三 文章传感器与检测技术周杏鹏课后答案更新完毕开始阅读1857cff1dcccda38376baf1ffc4ffe473268fd57
4.23电涡流式传感器有何特点?画出应用于测板材厚度的原理框图。 从应用来讲，电涡流式传感器的最大特点是能相对位移，振动，厚度，转速，表而温度，硬度，材料损伤等进行非接触式连续测量，具有结构简单，体积小，灵敏度高，频响范围宽，不受油污等介质影响的特点。 原理框图
5.1什么是压阻效应?什么是压阻系数?
5.2什么是正压电效应和逆压电效应？什么叫纵向压电效应和横向压电效应？
某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生符号相反的电荷;当外力去掉后，又恢复到不带电状态:当作用力方问改变时，电荷的极性也随着改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。上述现象称为正压电效应。反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随着消失，称为逆压电效应。
通常把沿电轴x方向的力作用下产生的压电效应称为“纵向压电效应”，
而把沿机械轴y方向的力作用下产生的压电效应称为“横向压电效应” 5.3简述石英体的结构特点，其x,y,z轴的名称是什么？每个轴分别具有什么特点?石英晶体是一个正六角形的晶柱。
纵向轴z称为光轴，也称为中性轴，当光线沿此轴通过石英晶体时，无折射;
x轴称为电轴，在垂直于此轴的面上压电效应最强;
y轴称为机械轴，在电场的作用下，沿该轴方向的机械变形最明显 5.6简述压电式加速度传感器的结构组成和工作原理
压电式加速度传感器主要由压电原件，质量块，预压弹簧，基座及外壳等组成。
工作原理一当加速度传感器和被测物一起受到冲击振动时，压电元件受质量块惯性力的作用，根据牛顿第二定律，此惯性力是加速度的函数，既f=ma，此惯性力与物体质量m及加速度a成正比，此时力f作用在压电元件上，因此而产生电荷q，当传感器一旦确定，则电荷与加速度成正比。因此通过测量电路测得电荷的大小，即可知道加速度的大小。
【篇二：《现代检测技术及仪表》第2版习题解答】
关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础”。如果没有仪器仪表作为测量的工具，就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息，进入信息时代将是不可能的。因此可以说，仪器技术是信息的源头技术。仪器工业是信息工业的重要组成部分。
1-2答：同非电的方法相比，电测法具有无可比拟的优越性：
1、便于采用电子技术，用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度，从而大大扩展仪器的测量幅值范围(量程)。
2、电子测量仪器具有极小的惯性，既能测量缓慢变化的量，也可测量快速变化的量，因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围(频带)。
3、把非电量变成电信号后，便于远距离传送和控制，这样就可实现远距离的自动测量。
4、把非电量转换为数字电信号，不仅能实现测量结果的数字显示，而且更重要的是能与计算机技术相结合，便于用计算机对测量数据进行处理，实现测量的微机化和智能化。
1-3答：各类仪器仪表都是人类获取信息的手段和工具。尽管各种仪器仪表的型号、原理和用途不同，但都由三大必要的部分组成：信息获取部分、信息处理部分、信息显示部分。从“硬件”方面来看，如果把常见的各类仪器仪表“化整为零”地解剖开来，我们会发现它们内部组成模块大多是相同的。从“软件”方面来看，如果把各个模块“化零为整”地组装起来，我们会发现它们的整机原理、总体设计思想、主要的软件算法也是大体相近的。这就是说，常见的各类仪器仪表尽管用途、名称型号、性能各不相同，但它们有很多的共性，而且共性和个性相比，共性是主要的，它们共同的理论基础和技术基础实质就是“检测技术”。常见的各类仪器仪表只不过是作为其“共同基础”的“检测技术”与各个具体应用领域的“特殊要求”相结合的产物。
1-4答： “能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”叫做传感器。能把被测非电量转换为传感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)的装置或器件，叫做敏感器。如果把传感器称为变换器，那么敏感器则可称作预变换器。敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换，但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量，而不是象传感器那样把非电量转换成电量。
1-5答：目前，国内常规（常用）的检测仪表与系统按照终端部分的不同，可分为以下三种类型：1、普通模拟式检测仪表
基本上由模拟传感器、模拟测量电路、和模拟显示器三部分组成，如题1-5图1所示。 题1-5图1
2、普通数字式检测仪表
基本上由模拟传感器、模拟测量电路、和数字显示器三部分组成，如题1-5图2所示。 按照显示数字产生的方式，普通数字式检测仪表又可分为模数转换式和脉冲计数式两种类型。 题1-5图2
3、微机化检测仪表
其简化框图题1-5图3所示。微机化检测仪表通常为多路数据采集系统，能巡回检测多个测量点或多种被测参数的静态量或动态量。每个测量对象都通过一路传感器和测量通道与微机相连，测量通道由模拟测量电路（又称信号调理电路）和数字测量电路（又称数据采集电路）组成。传感器将被测非电量转换成电量，测量通道对传感器信号进行信号调理和数据采集，转换成数字信号，送入微机进行必要的处理后，由显示器显示出来，并由记录器记录下来。在某些对生产过程进行监测的场合，如果被测参数超过规定的限度时，微机还将及时地起动报警器发出报警信号。 题1-5图3 第2章
2-1解：灵敏度为s=300mv=300mv/mm。 1mm
（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值为: t=4=22.22℃ 0.18 5
2-4 解：据公式（2-1-18），二阶传感器的幅频特性为：k(?)? ????1???????n????21??????2????n??2。 ????2 2-5解：据题意知，k 0?1，阻尼比??性为 k(f)=1
f1+f04，故测量频率为600hz时幅值比为k(f)=1+60010004=0.94 据公式（２－２－１９）得相位差为 ?(f)?2??53? 6001000?1000600
2-6解： 按式（2-3-6)求此电流表的最大引用误差 qmax?0.1?100%?2.0% 5
2.0％＞1.5％
即该表的基本误差超出1.5级表的允许值。所以该表的精度不合格。但该表最大引用误差小于2.5级表的允许值，若其它性能合格可降作2.5级表使用。
四者比较可见，选用a表进行测量所产生的测量误差较小。
3-1答：线绕式电位器的电阻器是由电阻系数很高的极细的绝缘导线，整齐地绕在一个绝缘骨架上制成的。在电阻器与电刷相接触的部分，导线表面的绝缘层被去掉并抛光，使两
者在相对滑动过程中保持可靠地接触和导电。电刷滑过一匝线圈，电阻就增加或减小一匝线圈的电阻值。因此电位器的电阻随电刷位移呈阶梯状变化。只要精确设计绝缘骨架尺寸按一定规律变化，如图3-1-2(b)所示，就可使位移－电阻特性呈现所需要的非线性曲线形状。由3－1-2(a)可见，只有当电刷的位移大于相邻两匝线圈的间距时，线绕式电位器的电阻才会变化一个台阶。而非线绕式电位器电刷是在电阻膜上滑动，电阻呈连续变化，因此线绕式电位器分辨力比非线绕式电位器低。
3-2解：据公式（3-1-4），对于空载电位器，其输出电压与输入位移呈线性关系， ux?uu?rx??x rl
由上式可见，电位器灵敏度的提高几乎是完全依靠增加电源电压来得到。但是电源电压不可能任意增加，它是由电位器线圈的细电阻丝允许的最大消耗功率p决定的。所以，允许的电源电压为 u?pr?.04?10000?20v
1.2?6v 4由题意知，l=4mm，x=1.2mm，代人公式（3-1-4）计算得，电位器空载输出电压为 ux?20?
3-3答：应变片的灵敏系数k是指应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比，而应变电阻材料的应变灵敏系数k0是指应变电阻材料的阻值的相对变化与应变电阻材料的应变之比。实验表明：k＜k0，究其原因除了黏结层传递应变有损失外，另一重要原因是存在横向效应的缘故。 ?r?kx?x?ky?y?kx(1??h)?x， r
按照定义，应变片的灵敏系数为k??r/r
?x?kx(1??h)， ?yky因???0，横向效应系数h??0，故k?kx?k0。 ?xkx
3-4解：应变片用导线连接到测量系统的前后，应变片的应变量相同，都为