发布时间 : 星期六 文章传感器习题库更新完毕开始阅读4668838c6529647d2728526c
课题三 电容式传感器
3-1 电容式传感器有什么特点？试举出你所知道的电容传感器的实例。 3-2 图5-18所示为差动筒形电容传感器及转换电路。求证：当测杆上升H时， 3-3 粮食部门在收购、存储粮食时，需测定粮食的干燥程度，以防霉变。请你根
据已学过的知识设计一个粮食水份含量测试仪（画出原理图、传感器简图，并简要说明它的工作原理及优缺点）。
3-4 试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容传感器的灵敏度？为了提高传
感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题？
3-5 为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的？采取什么措施可改善其非
线性特征？
3-6 有一平面直线位移型差动电容传感器其测量电路采用变压器交流电桥，结构
组成如图所示。电筒传感器起始时b1?b2?b?20mm，a1?a2?a?10mm，极距d?2mm，极间介质为空气，测量电路中ui?3sin?tV，且u?ui。试求动极板上输入一位移量?x?5mm时的电桥输出电压u0。
3-7 变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图所示。传感器的起始电容量Cx0?20pF，定动极板距离d0?1.5mm，C0?10pF，运算放大器为
理想放大器（即K??，Zi??），Rf极大，输入电压ui?5sin?tV。求当电容传感器动极板上输入一位移量?x?0.15mm使d0减小时，电路输出电压
u0为多少？
3-8 如图所示正方形平板电容器，极板长度a?4cm，极板间距离??0.2mm。若
用此变面积型传感器测量位移x，试计算该传感器的灵敏度并画出传感器的
uiC0Nu0CxaRfx特性曲线。极板间介质为空气，?0?8.85?10?12F/m。
课题四 电感式传感器
4-1 电感式传感器有几大类？各有何特点？
4-2 什么叫零点残余电压？产生的原因是什么？ 4-3 图4-24所示是一种差动整流的电桥电路，电路由差动电感传感器Z1、Z2以
及平衡电阻R1、R2（R1?R2）组成。桥的一个对角线接有交流电源Ui，另一个对角线为输出端Uo。试分析该电路的工作原理。
R1Z1VD1R3R1C1R2VD2UiZ2VD4VD3C2R4mAUo图4-24 差动整流电桥电路
4-4 差动变压器式“差压变送器”见图4-16，其差压与膜盒挠度的关系、差动
变压器衔铁的位移与输出电压的关系如图所示。求：当输出电压50mV时，差压P1-P2为多少帕斯卡？
4-5 用一电涡流式测振仪测量某种机器主轴的轴向振动，已知传感器的灵敏度为
20mV/mm。最大线性范围为5mm。现将传感器安装在主轴的右侧，如图4-26b所示。问：
1）传感器与被测金属的安装距离l为多少毫米时可得到良好的测量效果？ 2）轴向振幅的最大值是多少？ 3）主轴振动的基频f是多少？
4-6 影响差动变压器输出线性度和灵敏度 的主要因素是什么？
4-7 电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响？它的主要优点是什么？
4-8 试说明图所示的差动相敏检波电路的工作原理。
uL2L1R1u0R24-9如图所示的差动电感式传感器的桥式测 量电路，L1、L2为传感器的两差动电感线圈的电感，其初始值均为L0。R1、R2为标准电阻，u为电源电压。试写出输出电压u0与传感器电感变化量?L间的关系。 4-10如图所示为一差动 整流电路，试分析电路的 工作原理。
U?abcVU0d
课题五 压电式传感器
5-1 什么是压电效应？以石英晶体为例说明压电晶体是怎样产生压电效应的？ 5-2 常用的压电材料有哪些？各有哪些特点？ 5-3 压电式传感器能否用于静态测量？为什么？ 5-4 某压电式压力传感器的灵敏度为8?10?4pCPa，假设输入压力为3?10Pa
5时的输出电压式1V，试确定传感器总电容量。
5-5 用压电式加速度计及电荷放大器测量振动，若传感器灵敏度为7pCg（g
为重力加速度），电荷放大器灵敏度为100mVpC，试确定输入3g加速度时系统的输出电压。
5-6 图6-9所示是用压电式传感器和电荷放大器测量某种机器的振动，已知传感
器的灵敏度为100pG/g，电荷放大器的反馈电容Cf=0.01uF,测得输出电压峰值为Uom=0.4V,振动频率为100Hz。 1）求机器振动的加速度最大值 am(m/s2);
2)假定振动为正弦波，求振动的速度v(t)；
3）求出振动的幅度的最大值xm0 提示：
受力方向，标出晶体切片上产生电荷的符号。
xxxx12?3图6-9 压电式加速度传感器测振示意图
5-7 根据图6-10所示石英晶体切片上的 1－传感器 2－机器 3－底座
FxyFxyFxyFyFyy图6-10 石英晶片的受力示意图
5-8 压电式传感器测量电路的作用是什么？其核心是解决什么问题？
Ｖ/pC的5-9 一压电式传感器的灵敏度K1?10pC/mPa，连接灵敏度K2?0.008电荷放大器，所用的笔式记录仪的灵敏度K3?25mm/Ｖ，当压力变化
?p?8mPa时，纪录笔在记录纸上的偏移为多少？
5-10 某加速度计的校准振动台，它能作50HZ和1g的振动，今有压电式加速度
计出厂时标出灵敏度K?100mＶ/g，由于测试要求需加长导线，因此要重新标定加速度计灵敏度，假定所用的阻抗变换器放大倍数为1，电压放大器放大倍数为100，标定时晶体管毫伏表上指示为9.13Ｖ试画出标定系统的框图，并计算加速度计的电压灵敏度。