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07电感式压力变送器——电感式传感器的测试项目描述•YSG系列电感压力变送器由机械指示压力表和电子放大器组成，它即通过指针直接指示压力值，便于现场检查于调校，同时还将被测介质的压力值转换成4～20mA的标准直流信号，便于较长距离传送。
具有直观、稳定性好、温漂小等优点，可用于各种工作生产过程和测量系统中压力或负压的测量及信号传送，实现生产过程的自动检测与控制。
电感式传感器是利用线圈自感和互感的变化实现非电量电测的一种装置。
优点：①结构简单、可靠，测量力小衔铁为0.5～200×10-5N时，磁吸力为(1~10)×10-5N。
②分辨力高机械位移：0.1μm，甚至更小；角位移：0.1角秒。
输出信号强，电压灵敏度可达数百mV/mm 。
③重复性好，线性度优良在几十μm到数百mm的位移范围内，输出特性的线性度较好，且比较稳定。
不足：存在交流零位信号，不宜于高频动态测量。
知识准备•一、自感式传感器•自感式传感器（也叫变磁阻式电感传感器）是利用自感量随气隙变化而改变的原理制成的，可直接用来测量位移量。
它主要由线圈、铁芯、衔铁等部分组成。
自感式传感器主要有闭磁路变隙式和开磁路螺线管式，它们又都可以分为单线圈式与差动式两种结构形式。
2022/1/235电感量计算公式 ：请分析电感量L 与气隙厚度δ及气隙的有效截面积A 之间的关系，并讨论有关线性度的问题。
N ：线圈匝数；A ：气隙的有效截面积；μ 0 ：真空磁导率；δ ：气隙厚度。
6•先看一个实验：–将一只220V交流接触器线圈与交流毫安表串联后，接到机床用控制变压器的36V交流电压源上，如下页图所示。
开始毫安表的示值约为几十毫安。
–用手慢慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往下按，我们会发现毫安表的读数逐渐减小。
当衔铁与固定铁心之间的气隙等于零时，毫安表的读数只剩下十几毫安。
7自感传感器的基本工作原理演示F 36V交流毫安表8自感传感器的基本工作原理演示☞ 气隙变小，电感变大，电流变小F•（一）基本自感式传感器• 1.工作原理•基本变间隙自感式传感器由线圈、铁芯和衔铁组成，结构如图3.1所示。
交流电桥的原理和设计交流电桥，又称为魏斯顿电桥，是一种广泛应用于物理实验和电子测量中的仪器。
它用来测量电阻、电容和电感等电学元件的物理性质，以及检测电路中的失效部件。
交流电桥原理是基于魏斯顿电桥而来的，是一种用交流电来进行测量的电桥。
下面将详细介绍交流电桥的原理和设计。
交流电桥的工作原理是通过电桥电路中电阻的比较，来测量未知电阻。
交流电桥由四个电阻组成，分别为R1，R2，R3和R4、其中R1和R2为已知电阻，R3为未知电阻，R4为可变电阻。
当交流电桥平衡时，即R1/R2=R3/R4，可以通过调节R4，使R1/R2=R3/R4，从而得到未知电阻R3的值。
1.电源设计：交流电桥一般使用交流电源供电。
设计交流电桥时，需要选择合适的电源电压和频率，以满足测量需要。
电源电压一般选择在几十伏特至几百伏特之间，频率一般选择在几十赫兹至几千赫兹之间。
2.电路结构设计：交流电桥的电路结构包括电桥电路、检测电路和显示电路。
电桥电路用于进行电阻比较和平衡调节，检测电路用于检测电桥的平衡状态，显示电路用于显示测量结果。
设计时需要考虑电路结构的合理性和稳定性，以提高测量精度。
3.元件选择：4.调节方法：为了保证测量的准确性，交流电桥需要通过调节电阻来实现桥电路的平衡。
可以采用手动调节和自动调节两种方法。
手动调节需要根据电桥的示意图来调节各个电阻的数值，自动调节则可以通过微调开关或电位器来实现。
5.测量方法：测量方法主要包括平衡调节和显示测量结果两个步骤。
平衡调节是通过调节R4来使电桥电路平衡，可以通过示波器或示数表来检测电桥电路的平衡状态。
显示测量结果一般使用数字显示仪表或数码显示器来显示测量结果。
总之，交流电桥是一种用于测量电学元件的重要仪器，采用交流电来进行测量，其原理是基于电桥电路的比较和平衡调节。
设计交流电桥需要考虑电源、电路结构、元件选择、调节方法和测量方法等几个方面。
合理的设计和使用交流电桥可以提高测量精度，满足各种电学元件的测量需求。
交流电桥的原理和应用
交流电桥是一种用于测量电阻、电容、电感和频率等电器元件参数的仪器，它是基于交流电源和一组相互补偿的电阻、电容、电感等元件构成的电路。
交流电桥的原理是根据基尔霍夫电压定律和欧姆定律，通过调节电路中的元件值，使电桥平衡，从而测量未知元件的参数。
1.设定适当的交流电源频率和电压，使其能够满足电桥要求的输入电压。
2.调整电桥平衡电路中的一些元件的值，使电桥接近平衡状态。
3.测量平衡电路中一些电桥节点的电压或电流，并通过调整未知元件来使电桥完全平衡。
4.通过测量未知元件的参数来推导出所需的参数值。
1.电阻测量：交流电桥可以用于测量电阻值，无论是小电阻还是大电阻，都可以通过调节桥路平衡来测量。
2.电容测量：交流电桥可用于测量电容元件的容值，通过调节桥路平衡来测量未知电容的值。
3.电感测量：交流电桥可以用于测量电感器的值，通过调节桥路平衡来测量未知电感的值。
4.频率测量：交流电桥可以用于测量频率，通常应用于频率计和振荡器的校准。
5.温度测量：交流电桥可以用于测量温度传感器的电阻值，从而推导出温度值。
6.线性变化测量：交流电桥可以用于测量传感器的线性变化值，例如压力传感器、压力传感器等。
总之，交流电桥是一种非常常用的电子测量仪器，它能够准确地测量电阻、电容、电感和频率等电器元件参数，并且具有广泛的应用范围。
通过调节桥路平衡来测量未知元件的参数，可以为电子工程师和科研人员提供方便、准确的测量手段，为电器元件的研发和应用提供支持。
第一章检测技术的基本概念一、填空题：1、传感器有、、组成2、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出与输入的比值。
3、从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度。
4、下面公式是计算传感器的。
5、某位移传感器的输入变化量为5mm，输出变化量为800mv，其灵敏度为。
二、选择题：12A3、?PA0.54A3倍5A微差式678A9A三、123、同一台仪表，不同的输入输出段灵敏度不同（）4、灵敏度其实就是放大倍数（）5、测量值小数点后位数越多，说明数据越准确（）6、测量数据中所有的非零数字都是有效数字（）7、测量结果中小数点后最末位的零数字为无效数字（）四、问答题1、什么是传感器的静态特性，有哪些指标。
答：指传感器的静态输入、输出特性。
有灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定性、电磁兼容性、可靠性。
2、产生随机误差的原因是什么，如何减小随机误差对测量结果的影响。
答：是测量中独立的、微小的、偶然的因素引起的结果。
既不能用实验的方法消除，也不能修正。
可以通过增加测量次数，利用概率论的一些理论和统计学的方法进行数据结果处理，服从正态分布。
3、系统误差分几类，怎样减小系统误差。
答：分为恒值误差，例如刻度盘分度差错。
变值误差，环境温度的影响、零点漂移等。
系统误差有规律。
可以通过实验的方法引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以剔除。
4、如何判断系统中存在粗大误差。
答：粗大误差是测量人员的粗心大意及电子测量仪器收到突然强大的干扰所引起的，粗大误差明显超过正常条件下的误差。
五、分析与计算题1、有一温度计，它的测量范围为0—2000C，精度为0.5级，求1）该表可能出现的最大绝对误差。
2）当示值分别为200C、1000C的示值相对误差。
2、预测123、围为04电桥5、12.03mV、6012.15mV、31234123、4、电阻应变片配有桥式测量转换电路的作用是。
5、应变测量电桥的三种接法是、、。
输出电压分别为、、。
传感器与检测技术自测题及答案一、选择题（将正确答案写在题后的括号内，每题 2 分，共 20 分）1、误差按表示方法分为绝对误差和相对误差，其中不属于相对误差表示形式的是（ B ）。
A、实际相对误差B、基本相对误差C、标称相对误差D、引用相对误差2、工业上应用金属热电阻传感器进行温度测量时，为了消除或减少引线电阻的影响，通常采用（ C ）。
A、文氏电桥法B、双线制连接法C、三线制连接法D、混合连接法3、（ B ）不可以改变电感式传感器的电容。
A、改变极板间距离B、改变极板间电压C、改变极板面积D、改变介电常数4、在热电偶传感器中，热电偶回路的主要性质不包括( C )。
A、中间导体定律B、中间温度定律C、欧姆定律D、标准电极定律5、在下列元件中不属于光电元件的是（ A ）。
A、光纤B、光敏电阻C、光电池D、光敏晶体管6、在信号远距离传输中，常采用调制方法，当高频振荡的频率受缓慢变化信号控制时，称为（ A ）。
A、调频B、调相C、调幅D、鉴相7、在有源滤波器的组成中，把（ A ）接入运放的负反馈回路中，即可组成有源BEF。
A、无源的BPFB、无源的BEFC、无源的LPFD、无源的HPF8、在传感器信号的非线性校正中，下列那一项属于数字量的非线性矫正的常用方法的是（ C ）A、估值法B、转化法C、插值法D、中值法9、随着集成技术的发展，经常把传感器和一部分处理电路集成在一起，其中，（ D ）不能和传感器集成在电路中。
A、补偿电路B、阻抗变换电路C、信号数字化电路D、液体电容器10、下列哪一项不属于检测仪表的组成部分（ A ）A、控制部分B、传感部分C、显示记录部分D、转换放大部分11、下列那一项不属于隔离放大器的隔离指标的是（D ）。
A、绝缘阻抗B、绝缘电压抑制比C、绝缘电压范围D、增益范围12、当超声波在一种介质中传播到界面或遇到另一种介质，其方向不垂直于界面时，将产生声波的反射、折射及___D_____现象。
自动检测技术及应用试题库一、填空题（100个）1、可以进行位移测量的传感器有：光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。
2、可以完成温度测量的有：热电偶、热敏电阻、热释电3、半导体式传感器是：磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器4、光电传感器有：光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管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8、电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9、热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻型两大类。
10、在热电阻温度测量系统中，热电阻的外引线有两线制、三线制、四线制。
11、热电偶中热电势的大小仅与热电极材料的性质、两端点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。
12、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。
13、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。
14、用激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降做长期监测属于静态测量。
15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。
16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2 倍。
17、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。
18、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。
19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。
20、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。
交流电桥的原理和应用原理交流电桥是一种电子仪器，用于测量电阻、电容和电感等元件的值。
它基于电桥平衡原理，通过调节电桥的各个参数，使得电桥中的电流为零，从而确定未知元件的值。
交流电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4，以及一个检测元件X。
电桥的输入端连接交流电源，输出端连接一个电流表。
通过调节电桥的各个电阻，使得电桥中的电流为零，即达到平衡状态。
此时，可以通过估算电桥的四个电阻来确定待测元件X的值。
交流电桥的平衡原理基于基尔霍夫定律和欧姆定律。
根据基尔霍夫定律，任意一个闭合回路中的电流代数和为零，根据欧姆定律，电流与电阻成正比。
因此，在电桥平衡时，有以下等式成立：R1 / R2 = R3 / R4根据这个等式，可以通过调整电桥的电阻来确定未知元件的值。
应用交流电桥在工程和科学研究中有广泛的应用。
下面是一些应用场景的列举：•电阻测量：交流电桥可以用来测量电阻的值。
通过调节电桥的电阻，使得电桥中的电流为零，从而测量未知电阻的值。
•电容测量：交流电桥可用于测量电容值。
通过将未知电容与已知电容进行比较，调整电桥的参数，使得电桥平衡，从而测量未知电容的值。
•电感测量：交流电桥可用于测量电感元件的值。
通过将未知电感与已知电感比较，调整电桥的参数，使电桥平衡，从而测量未知电感的值。
•温度测量：交流电桥可用于测量温度。
通过将温度传感器与已知电阻进行比较，调节电桥的参数，使电桥平衡，从而测量温度的值。
•湿度测量：交流电桥可以用于测量湿度。
通过将湿度传感器与已知电阻比较，调整电桥的参数，使电桥平衡，从而测量湿度的值。
交流电桥在实际应用中还有很多其他的用途，如测量电流、电压、电阻、电感等。
它在电子工程、物理实验室以及科学研究中发挥着重要的作用。
总结交流电桥通过调节电桥的电阻来测量电阻、电容、电感等元件的值。
它基于电桥平衡原理，通过使电桥中的电流为零，来确定未知元件的值。
交流电桥在电子工程和科学研究中有广泛的应用，如电阻测量、电容测量、电感测量、温度测量和湿度测量等。
一、单选题题目1标记题目题干绝对误差Δ与被测量的值Ax之比是（）。
A. 引用相对误差B. 系统相对误差C. 实际相对误差D. 示值相对误差反馈你的回答不正确正确答案是：示值相对误差题目2标记题目题干构成一个传感器必不可少的部分是( )。
A. 敏感元件B. 嵌入式微处理器C. 转换元件D. 转换电路反馈你的回答不正确正确答案是：敏感元件题目3标记题目题干电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于( )测量。
A. 零位式B. 偏位式C. 微差式反馈你的回答不正确正确答案是：零位式题目4标记题目题干有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，100℃时的示值相对误差为（）。
A. 10％B. 5％C. 1％D. 1℃反馈你的回答不正确正确答案是：1％题目5标记题目题干欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，若选用量程为250V电压表，其精度应选( )级。
A. 0.2B. 0.25C. 1.0D. 0.5反馈你的回答不正确正确答案是：0.5题目6标记题目题干正常人的体温为37℃，则此时的华氏温度和热力学温度约为（）。
A. 37F，310KB. 99F，236KC. 99F，310KD. 32F，100K反馈你的回答不正确正确答案是：99F，310K题目7标记题目题干热电阻测量转换电路采用三线制是为了（）。
A. 减小引线电阻的影响B. 提高电磁兼容性C. 减小非线性误差D. 提高测量灵敏度反馈你的回答不正确正确答案是：减小引线电阻的影响题目8标记题目题干等截面悬臂梁表面各部分的应变不同，梁的固定端应变情况应为（）。
A. 大B. 零C. 小D. 变化反馈你的回答不正确正确答案是：零题目9标记题目题干电阻应变片的核心部分是( )。
A. 覆盖层B. 基片C. 引线D. 敏感栅反馈你的回答不正确正确答案是：敏感栅题目10标记题目题干欲测量极微小的位移，应选择（）自感传感器。
设差动电感传感器的线圈阻抗分别为Z1和Z2。
当衔铁处于中间位置时，Z1=Z2=Z，电桥处于平衡状态，C点电位等于D点地位，电表指示为零。
当衔铁上移，上部线圈阻抗增大，Z1=Z+△Z，则下部线圈阻抗减少，Z2=Z-△Z。
如果输入交流电压为正半周，则A点电位为正，B点电位为负，二极管V1、V4导通，V2、V3截止。
在A-E-C-B支路中，C点电位由于Z1增大而比平衡时的C点电位降低；而在A-F-D-B支中中，D点电位由于Z2的降低而比平衡时D 点的电位增高，所以D点电位高于C点电位，直流电压表正向偏转。
如果输入交流电压为负半周，A点电位为负，B点电位为正，二极管V2、V3导通，V1、V4截止，则在A-F-C-B支中中，C点电位由于Z2减少而比平衡时降低（平衡时，输入电压若为负半周，即B点电位为正，A点电位为负，C点相对于B点为负电位，Z2减少时，C点电位更负）；而在A-E-D-B支路中，D点电位由于Z1的增加而比平衡时的电位增高，所以仍然是D点电位高于C点电位，电压表正向偏转。
同样可以得出结果：当衔铁下移时，电压表总是反向偏转，输出为负。
可见采用带相敏整流的交流电桥，输出信号既能反映位移大小又能反映位移的方向。
