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PAGE 1 压电式传感器 一、选择填空题： 1、压电式加速度传感器是（ D ）传感器。 A、结构型 B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号 2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（ A ）。 A、晶体不产生压电效应 B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷 3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（ B ）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（ C），压电陶瓷的稳定性（C ）。 A、高，差 B、高，好 C、低，差 D、低，好 5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（D）。 A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、压电式传感器可等效为一个 电荷源 和一个电容并联，也可等效为一个与 电容 相串联的电压源。 7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有 电压 放大器和电荷 放大器两种形式。 二、简答题 1、什么是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？ 答：某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使它变形时，内部就产生极化现象，相应地会在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。通常把沿电轴X－X方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”；而把沿机械轴Y－Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”；所以纵向压电效应与横向压电效应的主要区别在于施力方向不同，电荷产生方向也不同。 压电式传感器为何不能测量静态信号？ 答：因为压电传感元件是力敏感元件，压电式传感器是利用所测的物体的运动产生的相应的电信号，而静态的不能产生相应的电信号。所以压电式传感器不能测量静态信号。 3、压电式传感器连接前置放大器的作用是什么？ 答：前置放大器的作用：一方面把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗，另一方面是放大传感器输出的微弱信号。 电容式传感器 一、选择填空题 1、变极距型电容传感器的灵敏度K= 2/d0 。 2、电容式传感器采用 电容器 作为传感元件，将不同的 被测物理量 的变化转换为 电容量 的变化。 3、根据工作原理的不同，电容式传感器可分为 面积变化型电容传感器 、 极距变化型电容传感器和 介质变化型电容传感器 。 4、电容式传感器常用的转换电路有： 二极管双T形交流电桥、 差动脉冲调制电路 运算 放大电路、 调频电路 和 电桥电路 等。 转换为电量的变化，进而实现非电量的测量。 5、移动电容式传感器的动极板，导致两极板有效覆盖面积A发生变化的同时，将导致电容量的变化，传感器电容改变量⊿C与动极板水平位移成 反比 关系，⊿C与动极板角位移成 反比 关系。 6、电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（B）。 A、变极距式 B、变介电常数式 C、变面积式 D、空气介质变极距式 7、电容式传感器采用差动连接的目的是（D）。 A、改善回程误差 B、提高固有频率 C、提高精度 D、提高灵敏度 8、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将（B）。 A、保持不变 B、增大一倍 C、减小一倍 D、增大两倍 9、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（B）。 A、灵敏度增加 B、灵敏度减小 C、非线性误差增加 D、非线性误差不变 二、计算题 1、有一台变间隙非接触式电容测微仪，其传感器的极板半径r=4mm，假设与被测工件的初始间隙为d0=0.3mm，极板间介质为空气。试求： 如果传感器与工件的间隙减少Δd=10μm，电容的变化量。 2、一个以空气为介质的平板电容式传感器，其中 a=10mm，b=16mm，两极板间距d=1mm。测量时，若上极板在原始位置上向左平移了2mm，求该传感器的电容变化量。 3、一个圆形平板电容式传感器，其极板半径为5mm，工作初始间隙为0.3mm，空气介质，所采用的测量电路的灵敏度为100mV/pF，读数仪表灵敏度为5格/mV。如果工作时传感器的间隙产生2μm的变化量，则读数仪表的指示值变化多少格？ 电阻式传感器 一、填空选择题 1、与金属箔式应变片相比，半导体应变片的最大优点是 灵敏度高 。 2、应变直流电桥测量电路中，全桥灵敏度是单臂电桥灵敏度的 4 倍。 3、应变直流全桥电路中，相邻桥臂的应变片的应变极性应 一致 （选一致或相反）。 4、将电阻应变片贴在 各种弹性敏感元器件 上