传感器与检测技术项目教程模块七、振动检测(下)
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第7章思考题与习题一、填空题1.霍尔传感器是一种—磁敏—传感器,它是把—磁学—物理量转换成电信号的装置,广泛应用于自动控制、信息传递、电磁测量、生物医学等各个领域。
它的最大特点是非接触测量2.霍尔电势■与—输入电流/—及—磁感应强度B.—成正比,其灵敏度拓与—霍尔系数吊成正比而与霍尔片厚度d成反比。
所以,为了提高灵敏度,霍尔元件常制成—簿片—形状。
3.霍尔元件的结构很简单,它通常由—霍尔片、—引线—和—壳体—组成。
4.______________________ 半导体材料的电阻率随磁场强度的增强而变大,这种现象称为磁阻效应,利用磁阻效应制成的元件称为______ 磁敏电阻 ______ 。
二、简答题1.简述你理解中的霍尔效应。
1879年,美国物理学家霍尔(E. II. Hall)经过大量的实验发现:如果让一恒定电流通过一金属或半导体薄片,并将薄片置于强磁场中,在金属薄片的另外两侧将产生与磁场强度成正比的电动势,这个现象后来被人们称为霍尔效应。
假设霍尔元件为N型半导体薄片,薄片厚度为d,磁感应强度为夕的磁场方向垂直于薄片。
在薄片前后两端通以控制电流/,那么半导体中的载流子(电子)将沿着与电流/相反的方向运动。
由于外磁场8的作用,使电子受到洛仑兹力A而发生偏转,结果在半导体的右端面上电子积累带负电,而左端面缺少电子带正电,在半导体的左右端面间形成电场。
该电场产生的电场力凡阻止电子继续偏转。
当A和片相等时,电子积累到达动态平衡。
这时在半导体左右两端面之间(即垂直于电流和磁场方向)建立电场,称为霍尔电场毋,相应的电势。
称为霍尔电势。
2.制成霍尔元件常用的材料有哪些?1948年以后,由于半导体技术迅速开展,人们找到了霍尔效应比拟明显的半导体材料, 并制成了镣化锢、碑化镣、神化钢、硅、信等材料的霍尔元件.目前常用的霍尔元件材料是N型硅,它的灵敏度、温度特性、线性度均较好。
3.简述集成霍尔传感器的分类、特点及应用场合。
授课教案课程名称:安全环境监测技术授课教案课程名称:安全环境监测技术授课教案课程名称:安全环境监测技术7.6测振仪的校准与标定1)标定内容X (1)拾振器灵敏度标定在振动台上进行,f ≤200Hz ,a ≤10g 灵敏度 Sv=U/X a=4π2f 2AA 为振幅读书;U 为输出电压;f 为频率 (2)实验室条件下的二次标定 2)频率特性的标定(1)频率响应:测频带(带宽) (2)谐振频率7.7振动允许标准1)人体允许振动标准(246页)人体可以通过各种感受器接收振动的信息,并通过大脑对振动作出相应的反应和判断。
根据振动对人影响的程度,可以建立振动的评价标准。
主要取决于振动的强度。
振动的强度一般是用加速度有效值来计量的。
除了强度以外,还有两个十分重要的因素。
一个是振动频率,一个是人体承受振动的持续时间(暴露时间)。
实验证明,人对频率为4赫到8赫的振动感觉最敏感,频率高于8赫,或低于4赫,敏感性就逐渐减弱。
对于同样强度、同样频率的振动来说,振动的影响还同振动的暴露时间有关。
短暂时间内可以容忍的振动,时间一长就很可能变成不能容忍的了。
对于由于使用手持工具而引起的手传振动,在GB/T14790-93《人体手传振动的测量和评价方法》(该标准等效采用ISO5439-1986《机械振动——人体接触手传振动的测量与评价指南》)中规定,以4小时等能量计权加速度作为评价量。
若一个工作日内振动总接触时间不是4小时,则4学时等能量计权加速度应以计权加速度的平方在全天总接触时间上的积分来确定,即:其中:Lh 为加速度计,m/s 2,a 0 为参考加速度,10-6m/s 2。
lg20a aL h。
河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称: 《传感器与检测技术实验》课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点《传感器与检测技术实验》是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业基础课之一,它是一门理论性和实践性要求都较强的课程,主要研究传感器的基本工作原理和应用。
《传感器与检测技术实验》是《传感器与检测技术》课程的有效补充,通过参加必要的动手实践,把基本理论、基本概念与实际应用相结合。
使学生受到基本实验技能的训练,获得传感器与检测技术的完整概念,在实践中,真正掌握基本知识。
二、课程设置的目的和要求传感器与测试技术实验教学是课程教学的重要环节。
通过学习本门课程,使学生理解传感器的基础知识和各种传统传感器的基本原理,初步掌握传感器系统设计原理,对传感器的发展和现状有初步了解,了解现代新型传感器的类型和工作方式、原理。
使学生初步掌握传感器系统的应用、开发的综合技术。
本课程的教学侧重于对传统传感器的工作原理、特性的理解,对传感器的技术参数要会求取。
对于常用传感器的测量电路要会计算;掌握传感器误差及误差补偿的相关技术。
初步了解近代传感器技术及其工作原理。
实验教学内容的安排主要以设计型实验为主。
测量位移量实验是金属箔式应变片的双臂电桥性能实验;测量转速实验是霍尔传感器测量自行车速度实验;测量温度实验是热电偶及分度表应用实验。
三、与本专业其它课程的关系传感器与测试技术的先修课程是电路、模拟电路和数字电路。
同时为后续过程控制、电力电子技术、EDA技术等专业基础实践课程打下基础。
第二部分课程内容与考核要求实验1 金属箔式应变片测位移实验一、学习的目的和要求掌握电阻应变式传感器的基本工作原理和测量电路。
掌握金属箔应变片、电桥测量电路的工作原理和工作情况。
掌握应用金属箔应变片测量位移量的方法。
二、考核知识点与考核要求本实验的主要知识点是电阻式传感器的工作原理及电桥测量电路;重点是电桥测量电路工作原理;难点是电桥测量电路的三种形式——单臂电桥、双臂电桥和全桥。
模块七、振动检测授课教案
图7-11压电式加速度传感器原理图
图7-12便携压电式加速度仪外形及显示的频谱图1-量程选择开关S C2-压电传感器输入信号插座3-多路选择开关4-带宽选择开关S R 5-带背光的点阵液晶频谱显示器6-电池盒7-可变角度支架提问:1.图7-12中量程选择开关S C所对应的负反馈电容C f的数值越大,灵敏度就怎样?
图7-31空调压缩机在720r/min带负载时的谱图
7-31中的横坐标的单位是什么?纵轴可以是哪些?
如果要仔细查看25Hz之下的信号分布,横轴的最大值需要变大还是变小?
三、谐波的合成和分析举例。