机械工程测试技术基础第三章小结及测试题

1、第三章 常用传感器一、重点内容及难点（一）传感器的定义、作用与分类（二）电阻式传感器1、分类：变阻式传感器和电阻应变式传感器。而电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片两类。2、金属电阻应变片式的工作原理：基于应变片发生机械变形时，其电阻值发生变化。金属电阻应变片式的的灵敏度S g =1+2v 。3、半导体电阻应变片式的工作原理：基于半导体材料的压阻效应。半导体电阻应变片式的的灵敏度S g（三）电感式传感器1、分类：按照变换原理的不同电感式传感器可分为自感型与互感型。其中自感型主要包括可变磁阻式和涡电流式。2、涡电流式传感器的工作原理：是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应。（四）电

2、容式传感器1、分类：电容式传感器根据电容器变化的参数，可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。dC 12、极距变化型：灵敏度为S =d =-0A 2，可以看出，灵敏度S =E 。 与极距平方成反比，极距越小灵敏度越高。显然，由于灵敏度随极3、面积变化型：灵敏度为常数，其输出与输入成线性关系。但与距而变化，这将引起非线性误差。 极距变化型相比，灵敏度较低，适用于较大直线位移及角速度的测量。4、介质变化型：可用来测量电介质的液位或某些材料的厚度、湿度和温度等；也可用于测量空气的湿度。（五）压电式传感器1、压电传感器的工作原理（压电效应）。2、测量电路（前置放大器）：作用：1）将传感器的高阻抗

3、输出转换为低阻抗输出；2）放大传感器输出的微弱电信号。类型：电压放大器和电荷放大器。（六）各种半导体传感器的工作原理（七）光纤传感器（1）光纤传感器按光纤的作用可分为功能型和传光型两种。（2）光纤导光的原理是光的全反射。二、章节测试题（一）填空题1、 属于能量控制型的传感器有等，属于能量转换型的传感器有 等（每个至少举例两个）。2、 金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用电阻变化。3、 为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用工作方式。 放大器和 放大器，后接 放大器时，可不受连接电缆长度的限制

4、。5、 涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的6、 磁电式速度计的灵敏度单位是7、 压电式传感器是利用某些物质的而工作的。（二）选择题1、 电阻应变片的输入为（1）力 （2） 应变 （3）速度 （4）加速度2、 结构型传感器是依靠（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值3、 不能用涡流式传感器进行测量的是（1）位移（2）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材料4、 变面积型电容传感器的输出与输入，成（1）非线性 （2）线性 （3）反比 （4）平方4、 压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：5、 半导体式应变片在外力作用下引起电阻变化的因素主要是（1）长度

5、（2）截面积 （3）电阻率 （4）高通6、 压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的生变化。（1）固有频率（2）阻尼比（3）灵敏度 （4）压电常数7、 在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是 传感器。（1）电容式 （2）压电式 （3）电阻式 （4）电涡流式8、 自感型可变磁阻式传感器，当气隙变化时，其灵敏度S 与之间的关系是：S 。（1）k k （2）1（3）k -2（4）-k -29、 光电倍增管是利用效应制成的器件。（1）内光电（2）外光电（3）光生伏特（4）阻挡层（三）判断对错题（用或×表示）1、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。2、 涡流式传感器属于能量控制型传感器（四）简答1、 哪些传感器可选作小位移传感器？2、 涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？涡流式传感器能否测量大位移量？为什么？3、 电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？4、 在机械系统中，运动部件的测量，为什么常用非接触测量？（五）计算题1、课后习题3-4 2、课后习题3-73、如图a 所示电感变磁阻式传感器，铁芯导磁截面积A=3cm2，长度 =20cm，铁芯相对磁导率=5000，线圈匝数W=3000，0=410-7H /m