第三章习题

解：霍尔元件的输出电势
例11.设计利用霍尔元件测量转速的装置，并说明其工作原理。
解：设计装置如下图所示。
当凸轮接近霍尔元件时，磁路磁阻减小，磁通变大；而在接近齿凹时，磁阻增大，磁通和磁感应强度减小。从而在霍尔元件的输出端产生脉冲变化的霍尔电势，经整形电路后产生记数脉冲，如下图，这样每经过一个齿，便产生一个记数脉冲。可测量被测轴转速。
第三章 思考题
一、选择题
1.电涡流式传感器是利用（ A ）材料的电涡流效应工作的。
A.金属导体 B.半导体 C.非金属 D.
2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（
3.）。
A.电压放大器 B. 电荷放大器 C.前置放大器
3.磁电式振动速度传感器的数学模型是一个（ ）。
A. 一阶环节 B.二阶环节 C.比例环节
A.涡电流 B.纵向 C.横向 D.集肤
15.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（ ）效应。
A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电
二、填空题
1.可用于实现非接触式测量的传感器有＿＿＿和＿＿＿等。
2.电阻应变片的灵敏度 表达式为 ，对于金属应变片来说：S=＿＿＿，而对于半导体应变片来说S=＿＿＿。
7.差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应＿＿＿。
8.光电元件中常用的有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
9.不同的光电元件对于不同波长的光源，其灵敏度是＿＿＿。
10.发电式传感器（也称能量转换型传感器）有＿＿＿、＿＿＿等，而电参量式的传感器（也称能量控制型传感器）主要是＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿等。
11.压电传感器在使用＿＿＿放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变化的影响。
12.超声波探头是利用压电片的＿＿＿效应工作的。
13.电阻应变片的电阻相对变化率是与＿＿＿成正比的。
14.电容式传感器有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿3种类型，其中＿＿＿型的灵敏度最高。
15 按光纤的作用不同，光纤传感器可分为＿＿＿和＿＿＿两种类型。
例 .磁电式振动速度传感器的弹簧刚度K=3200N/m，测得其固有频率 ，欲将 减为 ，则弹簧刚度应为多少？能否将此类结构传感器的固有频率降至1Hz或更低？
A.较宽 B.较窄ຫໍສະໝຸດ BaiduC.不确定
12.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（ ）来决定的。
A.贴片位置的温度变化
B. 电阻丝几何尺寸的变化
C.电阻丝材料的电阻率变化
13.电容式传感器中，灵敏度最高的是（ ） 。
A.面积变化型 B.介质变化型 C.极距变化型
14.高频反射式涡流传感器是基于（ ）和（ ）的效应来实现信号的感受和变化的。
解： （1） 所以 即
（2）若将固有频率降低至1Hz，则 。为降低传感器的固有频率，则必须使活动质量块m加大，或降低弹簧K的刚度，使其在重力场中使用时会产生较大的静态变形，结构上有困难。
例10.有一霍尔元件，其灵敏度 把它放在一个梯度为 的磁场中，如果额定控制电流是20mA，设霍尔元件在平衡点附近作±0.01mm摆动，问输出电压可达到多少毫伏？
4. 磁电式振动速度传感器的测振频率应（ ）其固有频率。
A.远高于 B.远低于 b C.等于
5. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高（ ）。
A.电压灵敏度 B.电荷灵敏度 C.电压和电荷灵敏度
6.下列传感器中（ ）是基于压阻效应的。
A.金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻
7.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（ ）成正比。
A.位移 B.速度 C.加速度
8.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（ ）的表面上产生电荷量。
A.机械轴 B.电轴 C.光轴
9.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（ ）。
A.大得多 B.相接近 C.小得多
10.光敏晶体管的工作原理是基于（ ）效应。
A.外光电 B.内光电 C.光生电动势
11.一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（ ）。
3.具有＿＿＿的材料称为压电材料，常用的压电材料有＿＿＿和＿＿＿。
4.当测量较小应变值时应选用＿＿＿效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用＿＿＿效应工作的应变片。
5.电容器的电容量 ，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：＿＿＿。
6. 极距变化型的电容传感器存在着非线性度，为了改善非线性度及提高传感器的灵敏度，通常采用＿＿＿的形式。