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傳感器原理與應(yīng)用答案
傳感器原理與應(yīng)用答案
一、填空題(每空1分，共15分)
1. ON-OFF型微動(dòng)開關(guān) 2.電子掃描 3.材料壓阻系數(shù)
4.金屬5.磁頭所處的位置
6.動(dòng)態(tài)性能 7.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng) 8.不失真測(cè)量 9.溫度差
10.低
11..RC網(wǎng)絡(luò) 12.交流 13.地址譯碼器 14.細(xì)分 15.0
二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)
正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。
每小題1分，共15分)
1.(C) 2.(C) 3.(C) 4.(D) 5.(B) 6.(B) 7.(A) 8.(A) 9.(A) 10.(D)
11.(A) 12.(C) 13.(B) 14.(C) 15.(D)
三、問答題(每小題5分，共30分)
1.在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)輸入量與對(duì)應(yīng)輸出值所繪
制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特性? 在靜態(tài)測(cè)量中，
根據(jù)繪制的定度曲線，可以確定測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)靜態(tài)特
性：靈敏度，非線性度，回程誤差。
http://www.msguai.com2.設(shè)載波的中心頻率為f0試根據(jù)圖a、圖b所示調(diào)制信號(hào)
定性畫出相應(yīng)調(diào)頻波波形。
調(diào)頻波波形頻率f與中心頻率f0和調(diào)制波幅值的關(guān)系f=f0±Δf,Δf為頻率偏移，與X(t)幅值成正比。
3.回答下列函數(shù)哪些是周期函數(shù)、哪些是非周期函數(shù)：
xω
1(t)=sin3ωt，x2(t)=e-t，x3(t)=esint，x4(t)=δ(t)，
x5(t)=sin??1?
?2t??
x1(t) x3(t) x5(t)周期函數(shù)，x2(t) x4(t)非周期函數(shù)
4.簡(jiǎn)述兩類扭矩的測(cè)量原理及舉例說明相應(yīng)的扭矩傳感
器。
1)軸類零件受扭矩作用時(shí)，在其表面產(chǎn)生切應(yīng)變，可通過測(cè)量該應(yīng)變檢測(cè)扭矩，如電阻應(yīng)變式扭矩傳感器。
2)彈性轉(zhuǎn)軸受扭后，兩端面的相對(duì)轉(zhuǎn)角只與所承受的扭矩有關(guān)，且呈比例關(guān)系，可通過測(cè)量扭轉(zhuǎn)角測(cè)量扭矩，如電容式或光電式扭矩傳感器。
5.簡(jiǎn)述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及哪幾種電橋接法具有溫度補(bǔ)償作用。 (1)貼在應(yīng)變最敏感部位，使其靈敏度最佳； (2)在復(fù)合載荷下測(cè)量，能消除相互干擾； (3)考慮溫度補(bǔ)償作用； 單臂電橋無溫度補(bǔ)償作用，差動(dòng)和全橋方式具有溫度補(bǔ)償作用。 6.渦流式傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么?渦流傳感器能否測(cè)量大位移量?為什么? 優(yōu)點(diǎn)： 能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不怕油等介質(zhì)污染。
渦流傳感器不能測(cè)量大位移量，只有當(dāng)測(cè)量范圍較小時(shí)，才能保證一定的線性度。 四、計(jì)算題(每小題8分，共24分) 1.已知測(cè)量齒輪齒數(shù)Z=18，采用變磁通感應(yīng)式傳感器測(cè)量工作軸轉(zhuǎn)速(如圖所示)。若測(cè)得輸出電動(dòng)勢(shì)的交變頻率為24(Hz)，求：被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)為多少?當(dāng)分辨誤差為±1齒時(shí)，轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差是多少?
(1)測(cè)量時(shí)，齒輪隨工作軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，傳感器磁路磁阻變化一次，磁通也變化一次，因此，線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化頻率f等于齒輪的齒數(shù)Z與轉(zhuǎn)速n的乘積。
f=nZ/60
n=
60fZ=60?24
18
=80(r/min) (2)讀數(shù)誤差為±1齒，所以應(yīng)為1
18
轉(zhuǎn)，即：
n=80±1
18
(r/min)
2.由RC組成無源低通濾波器，已知R=500(Ω)，C=10(μF)，試求：
(1)截止頻率f0，并畫出該濾波器的幅頻示意圖。
(2)設(shè)輸入信號(hào)x(t)=0.2cos?
????125.6t?4??
,判斷其是否在該
濾波器的通頻帶內(nèi)。
(1)f11
0=2?RC?2??500?10?10?6?318.(HZ)
幅頻示意圖：
(2)周期信號(hào)x(t)的角頻率ω=125.6
f?1256.1=2??2?
?20(HZ)?f0 信號(hào)x(t)的頻率在該濾波器的通頻帶內(nèi)。
3.試?yán)L出x(t)=2cos(2πf0t)+3的時(shí)域圖和頻域圖。
由于1?δ(f) 3?3δ(f) 又 2cos(2πf0t)?δ(f-f0)+δ(f+f0)
根據(jù)傅里葉變換的線性疊加原理：
2cos(2πf0t)+3?δ(f-f0)+3δ(f)+δ(f+f0)時(shí)域圖見圖a，頻域圖見圖b
五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)
1.試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。
(1)用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說明其作用原理；
(2)用圖說明兩個(gè)線圈在電橋電路中的接法。
(1)傳感器的結(jié)構(gòu)如圖a所示，它由傳力塊、彈性圓桶、雙螺管線圈、銜鐵、傳感器座等幾部分組成。 原理：被測(cè)力F通過傳力塊作用在彈性圓桶上，彈性圓桶的變形帶動(dòng)銜鐵移動(dòng)，使雙螺管線圈的電感量發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)力的測(cè)量。
(2)電橋的接法如圖b所示：
2.如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程中，徑向力Py和切向力Pz大小基本不變，但著力點(diǎn)位置沿軸向移動(dòng)，現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測(cè)量工件所受的Pz。
(1)在圖中標(biāo)明應(yīng)變片的位置及Pz的測(cè)量電橋。 (2)著力點(diǎn)移動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果有無影響?為什么?
(1)應(yīng)變片(R1、R2、R3、R4)粘貼位置如圖a所示；測(cè)量電橋如圖b所示。
(2)根據(jù)以上位置布片和電橋接法，著力點(diǎn)位置的變化不會(huì)影響Pz的大小，因?yàn)樵陧敿馍系姆至z1、Pz2，Pz=Pz1+Pz2，由Pz1、Pz2引起的電阻R1、R3的變化值之和
保持不變，故Pz的測(cè)量不受著力點(diǎn)的移動(dòng)而改變。
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