5.用于磁场测量的传感器霍尔器件、磁敏晶体管;
6.进行振动(或加速度)测量的传感器磁电传感器、压电传感器;
7.利用物体反射进行非电量检测的传感器超声波传感器、红外传感器; 三.计算 (每题5 分,共10分)
1.图为一直流应变电桥,E = 4V, R1=R2=R3=R4=350Ω, 求:
①R1为应变片其余为外接电阻,R1增量为△R1=3.5Ω 时输出U0=?。 ②R1、R2是应变片,感受应变极性大小相同其余为电阻,电压输出U0=?。 ③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。 ④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性,邻臂异性,电压输出U0=?。
2.石英晶体加速计及电荷放大器测量机械振动,已知加速度计灵敏度为5pc/g,电荷放大器灵敏度为50mv/pc,当机器达到最大加速度时的相应输出电压幅值为2V,试求机械的振动加速度(单位g)。
四.问答题(每题5分,共10分)
1.压力传感器测量砝码数据如下,试解释这是一种什么误差,产生这种误差的原因是什么。 N(g)012345
正行程(mv)0 1.5 2 2.5 3 3.5 反行程(mv)0 0.5 1 2 2.5 3.5 解:迟滞误差;静态误差;传感器本身材料的缺陷造成。 2.解释下列磁敏传感器:
①磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同? ②磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么?
③磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件,在本质上有什么不同? 解: ①磁敏晶体管有放大作用;
②普通晶体管无磁灵敏度;
③磁敏电阻不能区别磁极性。
五.电路分析(每题5分,共20分)
1.下图左是电容式差压传感器,金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为P1、P2。下图右为二极管双T型电路,电路中电容是左图中差动电容,UE电源是占空比为50%的方波。试分析:
?? 当两边压力相等P1=P2时负载电阻RL 上的电压U0值; ?? 当P1>P2时负载电阻RL上电压U0大小和方向(正负)。
解:
①U0=0 ②U0=UfM(C1-C2)因为 C1〈 C2所以 U0〈 0 ,输出负电压。 2.图为酒精测试仪电路,A是显示驱动器。问: TGS—812是什么传感器?
2、5脚是传感器哪个部分,有什么作用?
?? 分析电路工作原理,调节电位器 RP有什么意义?
解:
①气敏传感器; ②加热电极,可加速还原反应提高气敏传感器灵敏度;
③调节测量系统的测量范围和满度值。
3.图为光电传感器电路,GP—IS01是光电断路器。分析电路工作原理:
当用物体遮挡光路时晶体三极管VT状态是导通还是截止? 二极管是一个什么器件,在电路中起到什么作用? 如果二极管反相连接晶体管VT状态如何? 解:
①截止; ②红外发射管,起控制作用;
③截止。
4.下图是电阻应变仪电路框图,电桥采用交流供电,应变信号为一正弦变化的信号频率为20Hz,振荡频率4KHz。请画出放大器、相敏检波器、低通滤波器的输出波形示意图。