传感器与检测技术项目式教程（第2版）习题答案 宋雪臣

传感器与检测技术项目式教程（第2版）参考答案项目1汽车衡称重系统功能分析一、.选择题1、CB2、C3、C4、D5、A6、B7、B二、.简答题1、P2-P32、P33、P44、P4-65、P76、P137、P13-148、P159、P16-17三、.计算题1、s=2V/mm2、20℃时的示值相对误差±5%；100℃时的示值相对误差±1%3、（1）0.18cm/℃（2）t=22.22℃四、.分析题1、150V量程150V量程相对误差为0.7%，300V量程相对误差为1.4%2、250V时选0.5级、300V时选0.2级、500V时选0.2级项目2原始电子秤的安装、调试与标定填空1力力矩压力应变位移2.变换力的弹性敏感元件变换压力的弹性敏感元件3.电阻值4.金属半导体5.丝式、箔式、薄膜式6.半桥单臂工作方式半桥双臂工作方式全桥4臂工作方式二、简答1.金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。2.P30-31三、计算1.解：单臂时，所以应变为1时/V，应变为1000时应为/V；双臂时，所以应变为1时/V，应变为1000时应为/V；全桥时，所以应变为1时/V，应变为1000时应为/V。从上面的计算可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。2..项目3投入式液位计——测试半导体压阻式传感器一、名词解释1．压阻效应P402．半导体压阻效应P403．压敏电阻P41二、简答题1．硅的压阻效应与金属应变效应有何相同点和不同点？P402．影响压阻系数大小的主要因素有哪些？它们对压阻系数是如何影响的？P403．利用压阻效应制成的传感器器件有哪些类型？P414．半导体电阻应变片组成的差动电桥为什么采用恒流源供电？P415．扩散型压阻式传感器有何特点？P40-41项目4数字式体温计——测试电阻式温度传感器一、填空1.金属热电阻半导体热电阻热敏电阻2铂、铜3半导体材料4正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。5电流6电压二、简答1.P502.（1）桥式测温电路精度高（2）检流计内阻大些好（检流计按字面理解输入电阻越小越好，理想的是等于0。但在某些场合，比如检测电桥平衡用时，其实是用来检测两点间的电位差，这时候应该是输入电阻高些好，理想是无穷大，当然灵敏度要求也是很高的，这样才能检测出轻微的不平衡状态。）（3）温度升高调大Rb电阻，起到调零作用。3.热敏电阻热敏电阻信号处理电路LCD仪表显示项目5湿敏电阻传感器的调试一、单项选择1.B2.C3.C4.B5.A6.A7.B8.C、D二、简答1，P662.P68-693.P624P65-66项目6电容式位移传感器的安装与调试简答P81-842.电容器的电容量与二极片的面积成正比，与电容器二极片间的距离成反比的。当x<<d0时此时Cx与x近似线性关系，但量程缩小很多，极距越小，灵敏度越高。所以电容器二极片重合时所测的位移范围大，而改变距离的动态范围小。3.下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中1为固定极板，2为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时，两极板间的距离d发生变化，从而改变了两极板之间的电容量C。设极板面积为A，其静态电容量为，当活动极板移动x后，其电容量为(1)当x<<d时则(2)由式（1）可以看出电容量C与x不是线性关系，只有当x<<d时，才可认为是最近似线形关系。同时还可以看出，要提高灵敏度，应减小起始间隙d过小时。但当d过小时，又容易引起击穿，同时加工精度要求也高了。为此,一般是在极板间放置云母、塑料膜等介电常数高的物质来改善这种情况。在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性，可采用差动式结构。二、分析1、3题参照变介电常数式电容传感器原理分析。2、4题参照变极距式电容传感器原理分析。项目7差动变压器位移传感器的安装与测试一、单项选择1.D2.D3.D二、简答1.P972.P983.P984.P103-1045.P104-1056..参照差动自感式传感器和差动变压器在结构上及工作原理略7.差动变压器输出的是交流电压,若用交流电压表测量,只能反映衔铁位移的大小,而不能反映移动方向。另外,其测量值中将包含零点残余电压。为了达到能辨别移动方向及消除零点残余电动势目的。三、分析1.参照差动变压器工作原理。2.参照图7-17（c）图工作原理。。项目8电涡流位移传感器的安装与测试一、单项选择1.C2.B3.CB4.D二、分析1、答：振幅am=16mm2、答：基频f=50Hz。3、答：安装距离l为B=32mm项目9热电偶测温传感器的安装与测试单项选择1.C2.B3.A4.D5.D6.C7.D8.B9.C10.D11.A12.B13.A二、简述三、分析参考知识准备部分内容四、计算1．830℃2。.224.6℃计算方法参照例9.2项目10光敏三极管测光传感器的安装与测试一、填空参考知识准备部分内容1.B2.C3.B4.B5.C6.C7.A8.A9.D参考知识准备部分内容四、分析（1）该电路由两部分组成。电阻R、电容C和二极管D组成半波整流电路（2）CdS光敏电阻和J组成光控继电器。路灯接在继电器常闭触点上，由光控继电器控制灯的点；亮和熄灭。工作原理是：晚上光线很暗,CdS光敏电阻阻值很大，流过J的电流很小，使继电器J不动作，路灯接通电源点亮。早上，天渐渐变亮，即照度逐渐增大，CdS

光敏电阻受光照后，阻值变小，流过J的电流逐渐增大，当照度达到一定值时，流过继电器的电流足以使J动作，使其闭合，其常闭触点断开，路灯熄灭。项目11光纤位移传感器的安装与调试P1662、P1683P1694.P169-1705.P170项目12热释电远红外传感器的安装与测试一、单项选择1.C2.B3.C4.A5.D6.A7.A8.B9.C10.C二、简答参考知识准备部分内容项目13霍尔式位移传感器的安装与调试一、单项选择1.C2.B3.C4.C二、简答参考知识准备部分内容三、分析1.将霍尔元件置于钳形冷轧硅钢片的空隙中，当有电流流过导线时，就会在钳形圆环中产生磁场，其大小正比于流过导线电流的安匝数;这个磁场作用于霍尔元件，感应出相应的霍尔电势，经过运放调零，线性放大后送入数显表，组成数字式钳形电流表。2.它主要由磁传感装置，单稳态电路，固态继电器，电源电路及电磁阀等组成。平时，UGN3020受磁铁磁场的作用，其输出端处于低电平，电路处于复位状态。SSR因无控制电流而处于截止状态，电磁阀Y无电而关闭，水龙头不出水。当取水者将铁制水票（卡）投入专门的投票口时，铁制取水将磁铁的磁力线短路。此时UGN3020处于高电平脉冲，SSR导通，电磁阀Y得电出水。项目14压电式振动传感器的安装与测试一、简答1-4参考知识准备部分内容5.压电材料的电荷具有泄漏特性。当外力恒定后电荷无持续生成，且实际电路无法做到绝对绝缘，泄漏会使电荷快速衰减（通常几秒到几分钟），最终无法准确反映静态力的大小。只有外力变化（动态测量）时，才能持续产生新的电荷补充泄漏量，保持信号稳定。二、分析1.2.参照高分子压电材料特点分析3.基本工作原理是，当使用者将开关往里按时，有一很大的力冲击压电陶瓷，由于压电效应，在压