直接测量的方法有偏差式测量 零位式测量 微差式测量三种方法

1直接测量的方法有偏差式测量 零位式测量 微差式测量三种方法

2传感器静态特性的技术指标 线性度 分辨率 灵敏度 迟滞 重复性和漂移

3传感器一般由敏感元件、转换元件两部分组成。.敏感元件：传感器中能直接接受被测量信息的元件转换元件：将敏感元件的感受或响应被测量转换成适于运输和测量的电信号。感器组成系统灵敏度 计算：dx dy 输入输出=n S

4什么叫热电阻效应？将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路，当导体的两个连接点之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。

什么叫应变效应？导体或半导体电阻随其机械变形而变化的物理现象。概念：金属导体的电阻值随它受外力所产生机械变化的大小而变化的现象称为金属的电阻应变效应

金属的电阻应变效应的原理：当金属丝受外力作用时其长度和面积都会发生变化从s l R ρ=式中很容易看出。其电阻值即会发生改变。假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度l 增加，而截面积s 减少。电阻值便会增加。同理，当金属丝受外力作用而压缩时，长度减少而截面积增大。电阻值减少。只要测出加在电阻的变化即可获得应变电阻丝的应变情况。

5图示为一直流应变电桥。图中E=4V ，R 1=R 2 =R 3=R 4=120Ω，试求：

（1）R 1为金属应变片，其余为外接电阻。当R 1的增量为∆ R 1 =1. 2 Ω时，电桥输出电压U 0=?

（2）R 1，R 2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U 0 = ?

（3）题（2）中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且∆R1=∆R2=1. 2 Ω，电桥输出电压U 0 = ?

答： ① 如题 3-5 图所示

图3-5

1014 1.20.01V 44120

R E U R ∆=-⋅=-⨯=- ① 由于R 1， R 2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则

R 1=R 2=R , ∆R 1=∆R 2=∆R 。

224401122343411200()()2()2240R R R R R R U E E E R R R R R R R R R R ⎛⎫⎛⎫+∆+∆⎛⎫=-=-=-= ⎪ ⎪ ⎪+∆++∆++∆+⎝⎭⎝⎭⎝⎭

③ 根据题意，设R 1=R+∆R 1 ，R 2=R - ∆R 2

2240112234()()R R R U E R R R R R R ⎛⎫-∆=- ⎪+∆+-∆+⎝⎭

则 224201

23414 1.2V 0.02V 22120R R R R U E E R R R R R ⎛⎫+∆∆=-=⋅=⋅= ⎪++⎝⎭（符号根据应变片的极性决定）

6说明单线圈和差动变隙式传感器的主要组成、工作原理和基本特性

差动变隙式传感器结构：如图4-6所示由差动线圈、铁芯、衔铁等组成 工作原理：当衔铁随被测量移动而偏离中间位置时，两线圈的电感量一个增加，一个减小，形成差动。若衔铁向上移动△δ时，两线圈电感量发生变化： △L1、△L2，则总的电感变化量为：

当δ＞＞△δ时，忽略△δ2，则：

基本特性：差动式与单线圈电感传感器的电感L 和气隙厚度δ之间的关系如图4-7所示。通过比较可以看出，差动式电感传感器灵敏度约为非差动式电感传感器的两倍。从图4-7还可看出，差动式电感传感器的线性较好，且输出曲线较陡，灵敏度较高。采用差动式结构除了可以改善线性、提高灵敏度外，对外界影响，如温度的变化、电源频率的变化等也基本上可以互相抵消，衔铁承受的电磁吸引力也较小，从而减小了测量误差。灵敏度： 单线圈变隙式传感器 结构：由线圈、铁芯、衔铁等组成。工作原理：传感器工作时，衔铁与被测体连接。当被测体产生±δ的位移时，衔铁与其同步移动，引起磁路中气隙的磁阻发生相应的变化。从而导致线圈电感的变化。只要测出这种电感量的变化，就能确定衔铁（被测体）位移量的大小和方向。 基本特性：传感器输出电感L 和输入量δ之间的关系，由2

020*******)(2)(2δδδδδδ∆•=∆+-∆-=-=∆S u N S u N S u N L

L L 00202222δδ

δδ∆=∆=∆L S u N L 0

02δδL L K =∆∆=

磁路基本知识而知（N —线圈匝数；Rm —磁路总磁阻）。由于铁芯和衔铁的磁阻远小于气隙磁阻，所以忽略铁芯和衔铁的磁阻。∴（δ—气隙厚度；S — 气隙截面积;μ—真空磁导率，近似空气。）∴当匝数N 确定，若保持面积S 为常数，则L 是气隙厚度δ的函数，即L=F （δ）。如图4-2所示。电感量L 与气隙厚度δ成正比。输入与输出是非线性。灵敏度：K=δδμδ020242L S N d dL -=-= 0

001δδ-=∆∆=L L K 可以看出，δ越小，Ｋ越高，为保证线性度，只能用于微小位移的测量。

7 何谓零点残余电压？说明该电压的产生原因及消除方法。

答：用两线圈组成电桥,当两线圈的阻抗相等时,输出电压为零。它的阻抗是一个复合阻抗,有感抗也有阻抗,为了达到平衡,就要求两线圈的电阻R 相等,两线圈的电L 相等。但这种情况是很难精确达到的,在零点总有一个最小的输出电压。一般把这个最小的输出电压称为零点残余压

1，传感器的两个二次绕组的电气参数与几何尺寸不对称

2，由于磁性材料磁化曲线的非线性

3，励磁电压本身含高次谐波

方法：1尽可能保证传感器的几何尺寸，绕组线圈电气参数和磁路的对称

2，采用适当的测量电路

8差动变压器的测量电路有几种类型？试述它们的组成和基本原理。为什么这类电路可以消除零点残余电压？差动变压器的测量电路有变隙式，变面积式，螺线管式。

9什么叫电涡流效应？电涡流的应用包括哪些内容

电涡流效应指的是这样的一种现象：根据法拉第电磁感应定律，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，通过导体的磁通将发生变化，产生感应电动势。该电动势在导体表面形成电流并自行闭合，状似水中的涡流，称为电涡流。电涡流只集中在金属导体的表面，这一现象称为趋肤效应。

应用：位移测量，振幅测量，转速测量，无损探伤。

10电容式传感器的工作原理与分类

是一种接近式开关。 它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是待测物体的本身。当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化。变面积型，变介质型，变极距型

11什么叫光电效应