传感器复习(共7页)

1、电阻式传感器改善非线性的办法(bnf)有哪些 改善非线性的办法(bnf):1电位器骨架制作成非线性，如三角形，抛物线。 2电位器仍线性绕制，另串非线性电阻(dinz)。 3加隔离器。如跟随器。 4采用电桥电路（小电阻测量时）简述应变片工作原理 应变片直接感受的是应变或应力。测量时将应变片粘贴在弹性元件上，当外力作用到弹性元件上时，弹性元件被压缩（或拉伸），即产生微小的机械变形，粘贴在弹性元件上的应变片感受到应力的作用，根据胡克定律，应变与应力成正比，即=E，又由应变效应可知，应变片的应变与电阻值的相对变化dR/R成正比，所以，实现了对微小机械变量的测量。比较金属应变片与半导体应变片的特点？ 金

2、属应变片比半导体应变片应变范围大，使用方便，半导体应变片比金属应变片电阻率变化大，灵敏系数高。应变片的热输出是？产生原因是？ 由于环境温度变化引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生很大的测量误差，称为应变片的温度误差，又称热输出。产生的原因是应变片的电阻丝（敏感栅）具有一定温度系数；电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。 应变片的横向效应？如何修正应变花及应变片有哪些？适合(shh)何场合金属电阻应变片，应用于有机械变形(bin xng)的场合。半导体应变(yngbin)片，应用于受到某一轴向外力作用时的场合。应变片粘贴应注意哪些 胶层要薄、均匀。 粘牢，特别是两

3、端：试件和应变片是通过剪力来传递应变的，剪力两端最大，中间为零。 方向正确：丝栅纵向受力。 工件清洗干净。 满足(mnz)绝缘要求，可用兆欧表测量。 应变片基底不能随意(su y)剪裁。为何大多数应变片采用(ciyng)康铜作应变珊因为康铜灵敏系数稳定性好，不但在弹性变形范围内能保持为常数，进入塑性变形范围内也基本上能保持为常数；电阻温度系数较小且稳定，当采用适合的热处理工艺时，可使电阻温度系数在50 x10-6/的范围内；加工性能好，易于焊接，因而国内外多以康铜作为应变丝材料。测量高温机械、常温机械、木石水泥等应选用何应变片测量高温机械用高温应变片，常温机械用常温应变片，木石水泥用电阻应变片

4、简述电涡流传感器原理、测量对象、涡流效应电涡流传感器原理：电涡流传感器的原理是，通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。测量对象：位移，振动，厚度，转速，温度，硬度等。涡流效应：根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时（与金属是否块状无关，且切割不变化的磁场时无涡流），导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。电桥加减特性是？它的平衡条件相邻桥臂电阻变化，同号相减，异号相加；相对桥臂电阻变化，同号相加，异号相减。无应变时，要求无输出，Z1Z3=Z2Z4如何利用电桥的加减特性是在合力作用下测

5、量单一变形温度补偿：相邻桥臂应变片可实现；增大桥臂系数：同号应变片放于相对桥臂；异号应变片放于相邻桥臂。怎样选择应力测点？分析拉、压杆件、纯弯杆件、纯扭杆件、薄壁容器等的主应力方向位置选择：1.选择原则：用最少测点达到最满意的测量效果。2.易发生应力集中的地方多布点：孔、槽、截面变化急剧等应布点。3.对最大应力难于确定的地方多布点（57点）4.在不受力，或在应力已知的位置安排检测点（以确定测试结果的真实性）拉、压杆件：主应力方向沿轴线，且与外载平行。纯弯杆件：主应力方向沿轴线。纯扭杆件：主应力方向与轴线成45，135。受内压的薄臂容器：如氧气罐、油缸等，受平面应力作用。电容式、电感式传感器的分

6、类？使用(shyng)场合？原理电容式传感器分类(fn li)：变间隙型电容传感器：基本的变间隙型电容传感器有一个定极板和一个动极板，当动极板随被测量变化而移动时，两极板的间距d就发生了变化，从而也就改变了两极板间的电容量C。主要应用(yngyng)于位移变化场合。变面积型电容传感器：角位移式，两个极板中，当被测量的变化引起动极板有一角位移时，两极板间的相互覆盖面积就改变了，从而改变了两极板间的电容量C。直线位移式，被测量的拜年话引起动极板移动距离X时，则覆盖面积发生改变，C也就改变了。主要应用于测量角度变化的场合。变介质型电容传感器：在介电常数为x的被测液体中，放入两个同心圆筒状电极，液体上

7、面气体的介电常数为，液体浸没电极的高度就是被测量x。该电容器的总电容C，等于介质为气体部分的电容C1于介质为液体部分的电容C2的并联，即C=C1+C2。主要用于测量液面高度变化的场合。光电效应（三种，对应元器件），压电效应？霍尔效应？多普勒效应？磁光效应？光弹效应？电光效应？内光电效应光敏电阻，外光电效应光电管，光生伏特效应光电池某些物质在磁场作用下，线偏振光通过时其振动面会发生旋转，这种现象称为法磁光效应。在垂直于光波传播方向上施加应力，被施加应力的材料将会使光产生双折射现象，其折射率的变化与应力材关，这种现象称为光弹效应。霍尔效应：半导体材料在磁场中，若在垂直于磁场方向加电流，则在另一方向

8、上会产生感应电动势。多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移，产生极化，从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可逆关系。这种现象称为压电效应或正压电效应。光电效应是指，当光线照射在金属表面时,金属中有电子逸出的现象,称为光电效应.逸出的电子称为光电子。光电效应发生的原因是金属表面的电子吸收外界的光子, 克服金属的束缚而逸出金属表面。简述电压放大器、电荷放大器工作原理超声波?分类？超声波的衰减？超声波测量物位特点按频率分类，频率低于20Hz的声波称为次声

9、波；频率20Hz20kHz的声波称为可听波；频率20kHz1GHz的声波称为超声波；频率大于1GHz的声波称为特超声或微波超声。超声波会由于声束扩散，散射，介质吸收等引起衰减。光纤传感器传输原理(yunl)？分类？特点？优点？ 光纤传感器有以下(yxi)三大特点， (1)光纤传感器具有(jyu)优良的传光性能，传光损耗小。 (2)光纤传感器频带宽，可进行超高速测量，灵敏度和线性度好。 (3)光纤传感器体积很小，重量轻，能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及 远距离测量。 优点： 1不受电磁干扰，电气绝缘好。 2传输无电火花。 3耐高压、耐腐蚀。 4重量轻、体积小、可绕性好、几何形状适应性强。

10、 5频带宽、动态范围大。 6易于实现远距离测控。光纤的分类？工作原理 根据光纤的折射率、光纤材料、传输模式、光纤用途和制造工艺，有如下几种分类方法： 1阶跃型和梯度型光纤 根据光纤的折射率分布函数，普通光纤可分为阶跃型和梯区型两类。 阶跃光纤的纤芯与包层间的折射率阶跃变化的，即纤芯内的折射率分布大体上是均匀的， 包层内的折射率分布也大体均匀，均可视为常数，但是纤芯和包层的折射率不同，在界面上发生突变，如下图 (a)所示。光线的传播，依靠光在纤芯和包层界面上发生的内全反射现象。梯度光纤纤芯内的折射率不是常量，而是从中心线开始沿径向大致按抛物线形状递减，中心轴折射率最大。因此，传播时会自动地从折射

11、率小的界面向中心会聚，光纤传播的轨迹类似(li s)正弦波形。梯度光纤又称为自聚焦光纤。2按材料(cilio)分类 (1) 高纯度石英(shyng)(SiO2)玻璃纤维。 这种材料的光损耗比较小，在波长1.2m时、最低损耗约为0.47dB/km。 (2) 多组分玻璃光纤 用常规玻璃制成，损耗也很低。如硼硅酸钠玻璃光纤，在波长0.84m时，最低损耗为3.4dB/km。 (3) 塑料光纤。 用人工合成导光塑料制成，其损耗较大。当0.63m时，损耗高达100200 dB/km；但重量轻，成本低，柔软性好，适用于短距离导光。3按传榆模数分类 (1)单模光纤 单模光纤纤芯直径仅有几微米，接近光的波长。单

12、模光纤通常是指跃变光纤中，内芯尺寸很小，光纤传输模数很少，原则上只能传送一种模数的光纤，常用于光纤传感器。这类光纤传输性能好、频带很宽，具有较好的线性度；但因内芯尺寸小，难以制造和耦合。 (2)多模光纤。多模光纤纤芯直径约为50m，纤芯直径远大于光的波长。通常是指跃变光纤中，内芯尺寸(ch cun)较大，传输模数很多的光纤。这类光纤性能较差，带宽较窄；但由于芯子的截面积大，容易制造、连接耦合比较方便，也得到了广泛应用。 4按用途(yngt)分类(1)通信(tng xn)光纤。 用于光通信系统，实际使用中大多使用光缆（多根光纤组成的线缆），是光通信的主要传光介质。 (2)非通信光纤。 这类光纤有低双折射光纤、高双折射光纤、涂层光纤、液芯光纤和多模梯度光纤等几类。光纤传感器基本工作原理光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与输入调制区的光相互作用后，导致光的某些特性(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调器解调后获得被测参