3. 应变片的选择包括（ ABCD ）等。 【 】 A．类型的选择 B．灵敏系数的选择 C．阻值的选择 D．尺寸的选择 E．温度补偿电路的选择
4．下列关于应变式传感器的说法哪个是正确的 【 ABD 】 A．应变式传感器将应变转换为电阻的变化 B．可以测位移
C．只能进行动态测试 D．采用等臂电桥进行测试 E．可进行非接触测量 三、填空题
1． 在电子称中常常用电阻__应变______式力传感器。
2．当半导体材料在某一方向承受应力时，它的 电阻率 发生显著变化的现象称为半导体压阻效应。
3．交流电桥各桥臂的复阻抗分别为Z1，Z2，Z3，Z4， 若Z1、Z3为对臂，Z2、Z4对臂，则电桥平衡条件为 Z1 Z3=Z2Z4 。 四、简答题
1．简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。
答：(1)贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最佳；
(2)在复合载荷下测量，能消除相互干扰； (3)考虑温度补偿作用；
单臂电桥无温度补偿作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。 五、计算题
1．图为一直流应变电桥，E=6V，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=?。 答： ①UO?1?R1E?0.015V 4R1②UO?0 ③UO?1?R1E?0.03V 2R1④UO?E?R1R1?0.06V
2．以阻值R=120Ω，灵敏系数K=2.0的电阻应变片与阻值120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为1με和1000με时，分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。 解：依题意
单臂时 U0?K?U，所以 4K?U4?2?10?6应变为1时 U0???2?10?6/V，
44K?U4?2?10?3 应变为1000时应为U0???2?10?3/V；
44 差动：
U0?K?U，所以 2K?U4?2?10?6??4?10?6/V， 应变为1时U0?22K?U4?2?10?3??4?10?3/V 应变为1000时应为U0?22 灵敏度：
UoKu??εKUi/4,?单臂?KUi/2,?差动?
可见，差动工作时，传感器及其测量的灵敏度加倍。
第6章 压电式传感器
一、单项选择题
1. 影响压电式加速度传感器低频响应能力的是 【 D 】 A．电缆的安装与固定方式 B．电缆的长度
C．前置放大器的输出阻抗 D．前置放大器的输入阻抗
2．当两个压电片串联使用时，电荷q和电压u的变化情况是 【 A 】 A．电荷q不变，电压u均增加一倍 B．电荷q不变，电压u均减小一倍 C．电荷q增加一倍，电压u不变 D．电荷q增加一倍，电压u不变 3．在压电材料的主要特性参数中，（ ）是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。 【 A 】
A．压电常数 B．介电常数 C．居里点 D．弹性常数
4．在下列传感器中，将被测物理量直接转化为电荷量的是 【 A 】 A．压电式传感器 B．电容式传感器 C．自感式传感器 D．电阻式传感器
5．在压电材料的主要特性参数中，（ ）是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出的灵敏度。 【 A 】
A．压电常数 B．介电常数 C．居里点 D．弹性常数 6．压电式加速度传感器是（ ）信号的传感器。 【 D 】 A．适于测量任意 B．适于测量直流 C．适于测量缓变 D．适于测量动态 三、填空题
1．压电传感器的前置放大器有电压放大器和电荷放大器两种。其中输出电压与电缆电容无关的是 电荷放大器 放大器。
2．压电常数dij中的下标i表示晶体的 极化 方向，j表示晶体 受力 的方向 四、简答题
1．简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。
答：电压放大器的输出与电缆长度有关，使用时不能随意更换，否则将引入测量误差。电荷放大器的输出电压只取决于输入电荷q和反馈电容Cf，且与q成正比，与电缆电容Cc无关，因此可以采用长电缆进行远距离测量，并且电缆电容变化也不影响灵敏度，这是电荷放大器的最大特点。
压电式传感器配用电荷放大器时，低频响应比配用电压放大器要好得多。但与电压放大器相比，它的价格较高，电路也较复杂，调整也较困难，这是电荷放大器的不足之处。 2．压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时，适合于测量何种信号?
答：并联接法输出的电荷大，本身的电容也大，故时间常数大，宜用于测慢变信号，并且适用于以电荷为输出量的场合。 五、计算题
1．压电式加速度传感器与电荷放大器联接，电荷放大器又与函数记录仪联接。已知：传感器的电荷灵敏度kq=100（pC/g），反馈电容Cf =0.01（μF），被测加速度a=0.5g.求： （1）电荷放大器的输出电压是多少？电荷放大器的灵敏度是多少？ （2）若函数记录仪的灵敏度kg=2mm/mV，求测量系统总灵敏度k0. 解：（1）当被测加速度a=0.5g时，所产生的电荷
Q=100 pC/g ×0.5g =50pC
输出电压为 Ua =Q/Cf=50×10?12 /(0.01×10?6)=5(mV)
电荷放大器灵敏度：K=U/Q=0.1mV/pC
（2）输出位移为 s=2 mm/mV ×5mV=10mm 系统总灵敏度k0=10mm/0.5g=20mm/g 六、设计题
1．试用两根高分子压电电缆设计一种测量汽车车速的测量方案，并说明其工作原理。
答：传感器采用压电传感器，电压放大器。
将两根高分子压电电缆相距若干米s，平行埋设于柏油公路的路面下约5cm，由示波器可测出前后车轮经过A、B两根压电电缆时的时间t.
则由 v=s/t， 可求出车速。
第7章 电感式传感器
一、单项选择题
1．对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑引线电阻和联接导线的电阻? 【 B 】 A．霍尔传感器； B．热电阻传感器； C．涡流传感器； D．热电偶温度传感器。
2．下列关于相敏检波电路说法不正确的 【 D 】 A．能反映衔铁位移的大小 B．能辨别衔铁移动的方向 C．能消除零点残余电压 D．能对测量信号进行调制
3. 反射式电涡流传感器激磁线圈的电源是 【 C 】 A 直流 B 工频交流 C 高频交流 D 低频交流
4．下列哪种传感器会产生零点残余电压 【 A 】 A．差动变压器 B．热电阻 C．霍尔式传感器 D．涡流传感器
5．改变电感传感器的引线电缆后 【 C 】 A．不必对整个仪器重新标定 B．必须对整个仪器重新调零 C．必须对整个仪器重新标定 D．不必对整个仪器重新调零
6．对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压 【 A 】
A．最大 B．最小
