1、宽）和初始阻值表示。11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：R=KR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，被测构件的应变量）12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑
2、料零件以及水的液位的检测。17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级线圈要求反向串接。19.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。20.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。21.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大23.24.25.隔离放大器有变压器耦合式、光电耦合式和
3、电容耦合式三种，它们都起到隔离无用信号和放大有用信号的作用。26.抗干扰是测试系统必须采用的技术。常用抗干扰技术包括：隔离技术、滤波技术、屏蔽技术和接地技术二、简答题（4小题，合计40分）1.传感器的静态特性以及描述静态特性的主要技术指标？2.传感器的动态特性以及描述动态特性主要技术指标？3.金属电阻应变片半导应变片的工作原理有何区别？各有何优缺点？4.应变片测量时为什么要进行温度补偿？常用温补方法有哪些？5.电容式传感器的变换原理和结构型式？举例说明其应用。6.压电传感器的特点及应用。7.热电偶冷端补偿的必要性？常用冷端补偿有几种方法？8.压阻效应和压电效应的区别？举例说明应用。9.虚拟仪表
4、组成？与传统的仪表相比，虚拟仪器优点？10.虚拟仪器的主要组成（构成）？三、计算与分析题 （3小题，共36分）例1 一台精度为0.5级、量程范围6001200的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是，问此表是否合格？解：根据精度定义表达式%，并由题意已知0.5，（1200-600），得最多允许误差0.5（1200-600）此温度传感器最大允许误差位。检验某点的最大绝对误差为，大于，故此传感器不合格。例2变间距形平板电容传感器，当时，若要求测量线性度为0.1%。求：允许间距测量最大变化是多少？当变间距平板型电容传感器的1时，其线性度表达式为由题意故得，即测量允许变化量。例
5、3 单组式变面积型平板形线位移电容传感器，两极板相互覆盖的宽度为6mm，两极板的间隙为0.5mm，极板间介质为空气，试求其静态灵敏度?若极板相对移动2mm，求其电容变化量？（已知：真空中的介电常数为0=8.851012F/m）单组式变面积型平板线位移电容传感器，其电容量的计算式为：，本题中b=6mm，=0.5mm，故静态灵敏度为：1.061010 （ F/m ） 极板相对移动2mm，其电容变化量： （F）例4压电式压力传感器灵敏度S1= 9 pC / Pa，将它和一台灵敏度为S2=0.005V/ pC的电荷放大器连接，其后再接入灵敏度为S3=25mm / V的光线示波器，试绘出这个测试系统的框
6、图，并计算其总灵敏度？测试系统框图如下：根据灵敏度的定义，总灵敏度为：例5 进行某次动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度K1为50.0 pc/MPa，把它和一台灵敏度K2可调的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一台灵敏度为K3=10mm/V的笔式记录仪上。试： 绘出该测试系统的框图； 若当压力变化为2.0MPa时，为使记录笔在记录纸上的位移不大于50mm，则电荷放大器的灵敏度K2应调至多大？ 解：计算方法同例3相似，省略详细解。例6 一应变片的电阻R0=120，K=2.05，用作应变为800m/m的传感元件。（1） 求R与R/R；（2）若电源电压Ui=3V，求其惠斯通测量电桥的非平衡
7、输出电压U0。例7 以若干阻值R=100，灵敏度k =2的电阻应变片与阻值R=100的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当工作应变为=1103时，若要使输出电压大于12mV，问：1可采用何种接桥方式？2计算当输出阻抗为无穷大时，电桥的输出电压值？当灵敏度k =2、阻值R=120的应变片受到工作应变为=1103时的电阻改变量为：计算当输出阻抗为无穷大时，我们分别以半桥单臂、半桥双臂和全桥计算电桥的输出：半桥单臂时：半桥双臂时：全桥时：显然，只能采用全桥电路；此时全桥电路输出为20mV.例8有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以提高灵敏度。试问，在下列情况下
8、：半桥双臂各串联一片。半桥双臂各并联一片。是否可提高灵敏度？说明为什么？例9 如果将100的应变片贴在柱形弹性试件上，该试件的截面积S=0.510-4m2，材料弹性模量E=2101lN/m2。若由5104N的拉力引起应变片电阻变化为1，求该应变片的灵敏系数K。试件在拉力F=5104N作用下，其横截面受到的正应力为：在此应力作用下，相应的应变为：在此应变下， 100的电阻应变片电阻变化为，即：故可求得应变片的灵敏度系数 k 为：例10 将一只灵敏度0.08mV/的热电偶与电压表相连，电压表接线处温度为50。电压表上读数为60mV，求热电偶热端温度。解法1： 根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度t，冷端温度为50产生的，即：E（t，50）=60mV又因为： E（t，50）= E（t，0）E（50，0） 则： E（t，0）= E（t，50）+E（50，0）60+500.0864 mV所以热端温度64/0.08=800。解法2： 已知热电偶灵敏度为常数0.08mV/，说明所测温度与热电偶输出成线性关系，可设： E（T）=kT+A= 0.08T+A（其中：T为工作端温度，A是待定常数。）因电压表接线端为50 。则当测端温度也为50 时，有： E（50）= 0 推出： A=4mV， 故： E（T） = 0.08T 4当电压表测得数值为60mV时，即：60 =0.08T4T = 800
