6． 热电偶三定律的意义。P173 7． 传感器的发展方向。P2
答：1不断提高传感器的性可靠性扩大应用范围2开发新型传感器3开发传感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工艺 9．压电元件对测量电路的要求。
10． 用压电式传感器能测量静态吗？为什么？哪种放大器能测变化缓慢的信号？P154
答：不能。当作用在压电元件的力是静态时，则前置放大器的输入电压等于0,。因为电荷会通过放大器的输入电阻和传感器本身的泄漏电阻漏掉。这就从原理上决定了压电式传感器不能测量静态物理量。 11．说明霍尔元件的应用。P148
在电磁测量中，用它测量恒定的或交变的磁感应强度，有功功率，无功功率，相位，电能等参数；在自动检测系统中，多用于位移，压力的测量
12．绝对编码器中的码盘有两种编码：二进制码和循环码，谈谈两种码盘的优缺点。P111
答：二进制码盘只要有一个码道提前或延后，就可能造成输出的粗大误差 循环码盘转到相邻区域编码中只有一位发生变化，不会产生误差
14．用应变片测量时为什么必须采取温度补偿？并请列出至少三种补偿方法。P33
应变片由于温度变化引起的电阻变化与试件（弹性元件）应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，如果不采取必要的措施克服温度的影响，测量精度将无法保证
补偿方法：1.电桥补偿法 2.应变片的自补偿法 3.热敏电阻补偿法 15．请描述自感式传感器测量较小位移的工作原理。P52
5
L线圈 铁芯
变化来实现测量的，它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，传感器的运动部分与衔铁相连。当被测量变化时，使衔铁产生位移，引起磁路中磁阻变
化，从而导致电感线圈的电感量变化，因此只要能测出?1??0?2??衔铁
答：自感式电感传感器属
这种电感量的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。 于电感式传感器的一种。 它是利用线圈自感量的
证明题
1请利用下列图示证明全桥差动电路的灵敏度是半桥差动灵敏度的两倍，并说明若图a中相邻两臂的?R变化方向相同时电桥是否能继续测量？
已知R1?R2?R3?R4?R,?R1??R2??R3??R4??R
证明：
?R1R4u0?u????R?RR3?R42?1?R1R3?R2R4??u*?(R1?R2)(R3?R4)?(R??R)R3?(R2??R)R4(R??R)R?(R??R)R?u1?u(R1?R2)(R3?R4)2R?2R半桥：
?RRu0u0R2R??R?R12R?u?u，k??，k??u0半2R?R/R?R?R24R2(R??R1)(R3??R3)?(R2??R2)(R4??R4)u0?u14R2全桥：同理
u(R??R)2?(R??R)2u?4R??R?u?4R24R2k全?
u0?R/R?u?u?2k半 ?R/R?R/R6
所以a中能，相邻应变极性一致，输出电差。
2证明差动式变极距电容传感器的灵敏度
K??C/C2??dd0压为两者之
。（d0为动极板位于中间位臵时与上下定极板之间的距离）
证明:c=εs/d,ε=ε0εr,s为两平行板所覆盖的面积。当动极板位于中间位置时c0=εs/d0
若动极板上移Δd,与上极板距离为d1与下极板的距离为d2
c?
?s?s?s?c0??c??c?c?c0??d0??dd0??dd0???s1???1?1??d/d??d00???????1?1??d/d0???1??d/d??0??d1?d0??d,d2?d0??d?s?d0
??d?c0??d??d?0??dxx板：c1?c0??c?c0?1??d0??d??d0??c0??d???s?s?11??x下板：c2???c0?d0??dd0?1??d/d0?1??d/d0?11?c?c1?c2?c0?c0?c0?c01??d/d01??d/d0?2?d/d0??d?d???c0??1??1??1?(?d/d)2?d0d00???0?1sc0?d???c1d??d1??d/dd?d当?d/d??1,则?c1?c0,同理：?c2?c0d?d?c/c??c??c1??c2?2c0?k??d?dc1?c0??c11??d/d?dd2d0
计算题
1.一测量吊车起吊重物的拉力传感器如图所示R1 、等截面轴上。已知，等截面轴的截面积为
模量E=2×1011 N/m2,泊松比μ= 0.3。且R1 = R2=
R1
R2
m R3 R4
R2、 R3、 R4贴在0.00196m2,弹性R3= R4 =120Ω，
K= 2，组成全桥，供桥电压U= 6V。测得输出电压Uo= 7.8mV。求：①等截面轴的纵向及横向应变为多少？②重物m = ?
7
解：全桥差动电路
?ku??1??2??3??4?u??04??①??x??1?u3??????????24x?y???uk?u0?2?1????x????0.3 ??3??u?6??x?10?u?7.8mv?0?k?2??即?y????x??3?10?4
②?x?F?F??XSE?3.92?105N?mg SEm?3.92?104kg
2． 某霍尔元件的长为10mm,宽×高为0.3×0.1cm2,激励电流为1.0mA,外磁场的磁感应强度为0.2T，传感器的灵敏系数20V/A T，试计算其霍尔电势的大小。
解：uH?kHBI?20?0.2?1?10?3?4mv
3． 已知长光栅的栅距为25?m，标尺光栅与指示光栅的夹角为0.02度，试计算莫尔条纹的宽度以及当光栅移动200?m时莫尔条纹移动的距离。（提示：
??0,sin???）
解：BH?W?25?10?6，移动距离?8BH ?4． 已知电阻应变片灵敏度系数为2.0，沿纵向粘贴于直径为0.05米的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量E=211N/m2，泊松比?=0.3，求钢柱受到
10?103?9.8N/m2
拉力时，应变片的相对变化量。若应变片沿圆柱的圆周方向粘
贴，受同样的拉力时，应变片电阻的相对变化又是多少？ 解：
8
?XF10?4?9.8???2.5?10?42SE?0.05?11??????2?10?2??k?x?5?10?4?R
R?y????x??x??R?y?8.3?10?4?R?k?x?2?8.3?10?4?1.66?10?35． 某霍尔元件的长为10mm,宽×高为0.3×0.1cm2,激励电流为1.0mA,外磁场的磁感应强度为0.2T，传感器的灵敏系数20V/A T， （1），标出霍尔元件上产生霍尔电势的极性。 （2），试计算其霍尔电势的大小。
（3），若霍尔元件的输出内阻r=2?(温度变化前的阻值),输出内阻的温度系数b=2/0C，霍尔电势的温度系数a=0.004/0C,当RL取何值时，可以实现温度的补偿？ 解:①上正下负
②uH?kHBI?20?0.2?10?3?4mv
T0:uH0?r0?2?,u0?uH0?R2r0?RL③T:uH?uH0(Ha?t),r?r0(1?b?t)u0'?uHr?R2?R2?uH0(1?a?t)r0(1?b?t)?RL
?u0?u0'?11?a?t?r0?RLr0(1?b?t)?RL即r0b?r0a?RLa?RL?r0(b?a)a 9
