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第1章 传感与检测技术基础第2章 电阻式传感器 第3章 电感式传感器1、电感式传感器有哪些种类？它们的工作原理分别是什么？2、说明3、变气隙长度自感式传感器的输出特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？答：根据变气隙自感式传感器的计算式：00022l S W L μ=，线圈自感的大小，即线圈自感的输出与线圈的匝数、等效截面积S 0和空气中的磁导率有关，还与磁路上空气隙的长度l 0有关；传感器的非线性误差：%100])([200⨯+∆+∆= l ll l r 。
由此可见，要改善非线性，必须使l l∆要小，一般控制在0.1~0.2。
（因要求传感器的灵敏度不能太小，即初始间隙l 0应尽量小，故l ∆不能过大。
）传感器的灵敏度：20022l S W dl dL l L K l ⨯-=≈∆∆≈μ，由此式可以看出，为提高灵敏度可增加线圈匝数W ，增大等效截面积S 0，但这样都会增加传感器的尺寸；同时也可以减小初始间隙l 0，效果最明显。
4、试推导 5、气隙型 6、简述 7、试分析 8、试推导 9、试分析 10、如何通过11、互感式12、零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？答：在差动式自感传感器和差动变压器中，衔铁位于零点位置时，理论上电桥输出或差动变压器的两个次级线圈反向串接后电压输出为零。
但实际输出并不为零，这个电压就是零点残余电压。
残差产生原因：①由于差动式自感传感器的两个线圈结构上不对称，如几何尺寸不对称、电气参数不对称。
②存在寄生参数；③供电电源中有高次谐波，而电桥只能对基波较好地预平衡。
④供电电源很好，但磁路本身存在非线性。
⑤工频干扰。
差动变压器的零点残余电压可用以下几种方法减少或消除：①设计时，尽量使上、下磁路对称；并提高线圈的品质因素Q=ωL/R；②制造时，上、下磁性材料性能一致，线圈松紧、每层匝数一致等③采用试探法。
在桥臂上串/并电位器，或并联电容等进行调整，调试使零残最小后，再接入阻止相同的固定电阻和电容。
一、选择题1．(0分)[ID：129460]关于传感器，下列说法中不正确．．．的是（）A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量2．(0分)[ID：129455]下列说法正确的是（）A．穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生B．只要导体相对磁场运动，导体中一定会产生感应电流C．话筒是一种能够将电信号转换为声音信号的传感器D．热敏电阻能把热量这个热学量转换为电阻这个电学量3．(0分)[ID：129453]汽车轮胎气压自动报警装置的主要部件是压阻式压力传感器，某压阻式压力传感器的特点是压力F越大其电阻越小，现将该压力传感器R0接入如图所示电路中，开关S闭合，当压力传感器所受压力增大时，下列说法正确的是（）A．R1的电功率增大B．电压表的示数增大C．电流表的示数增大D．R2的电功率增大4．(0分)[ID：129450]有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表G （实质上是电流表）。
不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F（F和R 的单位分别为N和Ω）。
下列说法中正确的是（）A．该秤能测量的最大体重是2500NB．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G刻度盘的0.375A处C．电流表G的量程越大，则能测量的最大体重越小D．该秤可以通过电路规律转换成12003200FI关系进行刻度转换5．(0分)[ID：129446]如图所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况。
把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计。
《传感器与测试技术》课后习题答案第二章 信号分析与处理1-2、求正弦信号wt x t x sin )(0=的绝对均值||x μ和均方根值x rms 。
1-3、求指数函数at Ae t x -=)((a>0,t>0)的频谱。
1-4、求被截断的余弦函数t w 0cos 的傅利叶变换。
⎩⎨⎧≥<=Tt Tt t t x ||0||cos )(0ω0 -TT1-1x(t)tωππωμ2;2sin 1)(lim 0000====⎰⎰∞→T x tdt x T dt t x TT T x 式中：()2sin 1)(10020002000x dt t x T dt t x T x T T rms ===⎰⎰ωfj A dt e Ae dt e t x f X ft j t ft j παπαπ2)()(022+=⋅==⎰⎰∞+--∞+∞--()[]210000222202sin sin 2)(2)(sin 2)(2)(sin 212cos )()(00θθππππππππππ⋅+⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+++=+===--+-+--+∞∞--⎰⎰⎰c c T T f f T f f T f f T f f T dt e e e dtte f dt et x f X ft j t f j t f j TT TTft j ftj1-5、求指数衰减振荡信号t w e t x at 0sin )(-=的频谱。
1-6、设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示，求信号t w t f 0cos )(的频谱，并画出频谱图。
又问：若m ωω<0时其频谱将会出现什么情况？当ω0<ωm 时，将会出现频率混叠现象第三章 测试系统的特性分析3-1、进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为-w mw mF(w)wf(t)t()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-++=-⋅===-∞+---+∞-+∞∞--⎰⎰⎰)(21)(21222sin )()(002022200200f f j f f j j dte e e j e dtet f edt et x f X ft j t f j t f j t ftj tftj παπαππππαπαπ[]())22(21)22(2121)(2cos )()()(0022220200f f F f f F dt e e e t f dte tf t f dt e t x f X ft j t f j t f j ft j ft j ππππππππππ-++=⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⋅==-∞+∞---+∞∞-+∞∞--⎰⎰⎰90.9nC/MPa 。
章节测试题第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点： ， ， 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对称。
（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（ ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（ ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
（ ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
（ ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。
（ ） （三）简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2xψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=Tt T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x atω的频谱。
第二章 测试装置的基本特性（一）填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin)(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、和 。
一、选择题1．(0分)[ID ：129462]医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度，即可测得病人体温，这类测温仪利用的传感器是（ ） A ．声音传感器B ．红外线传感器C ．气体传感器D ．压力传感器2．(0分)[ID ：129461]下列有关传感器的说法中正确的是（ ） A ．火灾报警器利用了温度传感器 B ．日光灯启动器是利用了光传感器 C ．电子秤称量物体重力利用了力传感器D ．霍尔元件是能够把电压转换为磁感应强度的一种磁传感器3．(0分)[ID ：129428]如图所示，12R R 、为定值电阻，L 为小灯泡，3R 为光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小，当光照强度增强时（ ）A ．电压表的示数减小B ．2R 中电流减小C ．小灯泡的功率减小D ．电路的路端电压增大4．(0分)[ID ：129408]如图所示是一火灾报警器的电路示意图，其中2R 为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。
电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器，当传感器2R 所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）A ．I 变大，U 变大B ．I 变大，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变小，U 变小5．(0分)[ID ：129403]在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加热，喷出热空气将手烘干。
自动干手机使用的传感器应该是（ ） A ．磁传感器 B ．红外线传感器 C ．力传感器D ．声传感器6．(0分)[ID ：129391]如图是电熨斗的结构图，下列说法错误的是（ ）A ．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移B ．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C ．双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属D ．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断7．(0分)[ID ：129388]如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其简化原理是调节可变电阻1R 使230U =，当有烟雾时，开始触发工作，其中g R 是光敏电阻，由此可知，要使开始工作，则应满足（ ）A ．23ϕϕ>B ．23ϕϕ<C ．23ϕϕ=D ．无法判断8．(0分)[ID ：129383]如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S 为激光源，R 1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R 2为定值保护电阻，a 、b 间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）．水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S 与R 1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住．若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示．已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V ，保护电阻R 2的阻值为400Ω．则（ ）A．有光照射时光敏电阻R1的阻值为800ΩB．有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：2C．有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2D．每lh通过S与R1之间的产品个数为6000个9．(0分)[ID：129382]生活中的电子秤利用了传感器原理，电子秤称重时主要使用的是下列哪种传感器（）A．超声波传感器B．压力传感器C．温度传感器D．红外传感器10．(0分)[ID：129476]图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。
-《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第一章 传感器与检测技术概论作业与思考题1．某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2.5V ，求该仪器的灵敏度。
依题意：已知X 1=4.5mm ； X 2=5.5mm ； Y 1=3.5V ； Y 2=2.5V求：S ；解：根据式（1-3） 有：15.45.55.35.21212-=--=--=∆∆=X X Y Y X Y S V/mm 答：该仪器的灵敏度为-1V/mm 。
2．某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：铂电阻温度传感器：0.35Ω/℃；电桥：0.01V/Ω；放大器：100（放大倍数）；笔式记录仪：0.1cm/V求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。
所对应的温度变化值。
依题意：已知S 1=0.35Ω/℃； S 2=0.01V/Ω； S 3=100； S 4=0.1cm/V ； ΔT=4cm求：S ；ΔT解：检测系统的方框图如下：ΔT ΔR ΔU 1 ΔU 2 ΔL（3分）（1）S=S 1×S 2×S 3×S 4=0.35×0.01×100×0.1=0.035（cm/℃） （2）因为：TL S ∆∆=所以：29.114035.04==∆=∆S L T （℃） 答：该测温系统总的灵敏度为0.035cm/℃；记录笔尖位移4cm 时，对应温度变化114.29℃。
3．有三台测温仪表，量程均为0_600℃，引用误差分别为2.5%、2.0%和1.5%，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理？依题意，已知：R=600℃； δ1=2.5%； δ2=2.0%； δ3=1.5%； L=500℃； γM =2.5% 求：γM1 γM2 γM3解：铂电电桥放大记录（1）根据公式（1-21）%100⨯∆=Rδ 这三台仪表的最大绝对误差为：0.15%5.26001=⨯=∆m ℃0.12%0.26002=⨯=∆m ℃0.9%5.16003=⨯=∆m ℃（2）根据公式（1-19）%100L 0⨯∆=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为：%75.2%10050015%10011=⨯=⨯∆=L m m γ %4.2%10050012%10012=⨯=⨯∆=L m m γ %25.2%1005009%10013=⨯=⨯∆=L m m γ 可见，使用2.0级的仪表最合理。
第5章电容式传感器（P99）U与5-3 图5—7为电容式液位计测量原理图。
请为该测量装置设计匹配的测量电路，要求输出电压液位h之间呈线性关系。
12电容式液位变换器结构原理图解：电容式液位计的电容值为：dDn)(h C C 1210εεπ-+=，其中d D n HC 120πε=。
可见C 与液面高度h 呈线性关系。
可以看出，该结构不宜做成差动形式，所以不宜采用二极管双T 形交流电桥，也不宜采用脉冲宽度调制电路。
另外要求输出电压0U 与液位h 之间呈线性关系，所以不宜采用调频电路和运算放大器式电路,可以采用环形二极管充放电法，具体电路如图所示。
CE可将直流电流表改为直流电压表与负载电阻R 的并联，R 上的电压为0U ，则有：)C C (E Rf RI U d x -==∆0，其中，C x 为电容式液位计的电容值，f 为方波的频率，ΔE =E 2-E 1为方波的幅值，C d 为平衡电容传感器初始电容的调零电容。
当h=0时调节dD n HC C d 120πε==，则输出电压0U 与液位h 之间呈线性关系。
课后习题参考答案35-5 题5-5图为电容式传感器的双T 电桥测量电路，已知Ωk R R R 4021===，Ωk R L 20=，V e 10=，MHz f 1=，pF C 100=，pF C 101=，pF C 11=∆。
求L U 的表达式及对于上述已知参数的L U 值。
V R LR解：()()V .)()C C (Uf R )R R ()R R (R U L L L L 18010110110202040202404021262012=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯=-⋅++=-5-6 差动电容式传感器接入变压器交流电桥，当变压器副边两绕组电压有效值均为U 时，试推到电桥空载输出电压o U 与2x 1x C ,C 的关系式。
若采用变截距型电容传感器，初始截距均为0δ，改变δ∆后，求空载输出电压o U 与δ∆之间的关系式。
一、选择题1．(0分)[ID：129479]下列说法不正确的是（）A．霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C．电子秤所使用的传感器是力传感器，是把形变这个力学量转化为电压这个电学量D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断2．(0分)[ID：129459]抗击新型冠状病毒期间，由于无法外出，某同学在家利用所学物理知识设计能显示拉力大小的电子健身器材，如图所示是原理图。
轻质弹簧右端和金属滑片P 固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），弹簧劲度系数为100N/cm。
定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1=25Ω，电源输出电压恒为U=3V，理想电流表的量程为0～0.6A。
当拉环不受力时，滑片P位于a端。
下列关于这个电路的说法正确的是（）A．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0AB．当拉力为400N时，电流表指针指在0.3A处C．当拉力为400N时，电流表指针指在0.5A处D．该健身器材能测量力的范围是0～400N3．(0分)[ID：129448]下列说法中正确的是（）A．红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化B．受迫振动的固有频率会随驱动力频率的变化而变化C．单摆的振动周期与摆球的质量有关D．高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时短4．(0分)[ID：129436]如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。
两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m，电荷量为＋q的小球。
S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好无示数。
重力加速度为g，则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（）A．正在增强，mgdt nq∆Φ=∆B．正在增强，2mgdt nq∆Φ=∆C．正在减弱，mgdt nq∆Φ=∆D．正在减弱，2mgdt nq∆Φ=∆5．(0分)[ID：129423]如图所示，甲为在温度为10C左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻120kΩR=、210kΩR=、340kΩR=，tR为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压0abU≤时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压0abU>时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10C B．20C C．35C D．45C6．(0分)[ID：129408]如图所示是一火灾报警器的电路示意图，其中2R为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。
第一章 测试技术基础1. 用测量范围为-50～150kPa 的压力传感器测量140kPa 压力时，传感器测得示值为+142kPa ，试求该示值的绝对误差、相对误差、标称相对误差和引用误差。
解：绝对误差 2kPa 140142=-=∆p 相对误差 1.43%100%1401401420=⨯-=∆=p p p δ 标称相对误差 1.41%100%142140142=⨯-=∆='p p p δ 引用误差 1%100%50150140142m =⨯+-=∆=p p p γ 2．某压力传感器静态标定的结果如下表所示。
试求用端点连线拟合法拟合的该传感器输出与输入关系的直线方程，并试计算其非线性误差、灵敏度和迟滞误差。
解： 端点连线拟合法拟合的直线方程 p p U 450==非线性误差 0.1%100%2000.2100%=⨯=⨯∆=FS Y L max γ 灵敏度 4mV /Pa =∆∆=pUS 迟滞误差 0.3%100%2001.221100%21=⨯⨯=⨯∆=FS H Y H max γ或 0.6%100%2001.2100%max =⨯=⨯∆=FS H Y H γ 3. 玻璃水银温度计的热量是通过玻璃温包传导给水银的，其特性可用微分方程x y dtdy310123-⨯=+表示（式中y 为水银柱高度，单位m ；x 为输入温度，单位℃）。
试确定温度计的时间常数τ、静态灵敏度k 和传递函数及其频率响应函数。
解：x y dt dy 310123-⨯=+ x y D 3101)23(-⨯=+ x y D 31021)123(-⨯=+ 时间常数 s 51.=τ 静态灵敏度 C m/1050o 3-⨯=.k传递函数 1511050(s)3+⨯=-s H .. 频率响应函数 15.1105.0)(j 3+⨯=-ωωj H4. 某热电偶测温系统可看作一阶系统，已知其时间常数为0.5s ，静态灵敏度1=k 。
试计算其幅频特性误差不大于5%的最高工作频率。
第五章电感式传感器
思考题：
1、说明变气隙型电感传感器、差动变压器式传感器和涡流传感器的主要组成、工作原理和基本特性。
答：
a)变气隙型电感传感器主要由线圈、铁心、衔铁三部分组成的。
线圈是套在铁心上的，在铁心与衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为δ。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当外部作用力作用在传感器的运动部分时，衔铁将产生位移，使空
发生变化，从而引起线圈电感的变化。
线圈电感L 气隙δ发生变化，磁路磁阻R
m
的变化与空气隙δ的变化相对应，这样只要测出线圈的电感就能判定空气隙的大小，也就是衔铁的位移。
b)差动变压器式传感器主要由铁心、衔铁和线圈组成。
线圈又分为初级线圈（也称激励线圈）和次级线圈（也称输出线圈）。
上下两个铁心及初级、次级线圈是对称的。
衔铁位于两个铁心中间。
上下两个初级线圈串联后接交流激磁电压
，
1
两个次级线圈按电势反相串联。
它的优点是灵敏度高，一般用于测量几微米至几百微米的机械位移。
缺点是示值范围小，非线性严重。
c)涡流传感器的结构很简单，有一个扁平线圈固定在框架上构成。
线圈用高强度漆包线或银线绕制而成，用粘合剂站在框架端部，也可以在框架上开一条槽，将导线绕在槽内形成一个线圈。
涡流传感器的工作原理是涡流效应，当一块金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中漩涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。
这种现象就称为涡流效应。
涡流传感器最大的特点是可以实现非接触式测量，可以测量振动、位移、厚度、转速、温度和硬度等参数，还可以进行无损探伤，并且具有结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量线性范围大、体积小等优点。
2、为什么螺管型电感传感器比变气隙型电感传感器有更大的测位移范围
一般取得很小（~），当气隙变化为△答：变气隙型灵敏度高，因为原始气隙δ
可达~，因而它对处理电路的放大倍数要δ=1μm时，电感的相对变化量△L/L
求低。
它的主要缺点是非线性严重，为了减小非线性，量程就必须限制在较小范围内，通常为气隙δ
的1/5以下，同时，这种传感器制造装配困难。
变面积型
的灵敏度比便器习性的低，它的优点是具有良好对吧线性，量程较大，制造装配比较方便，应用较广。
螺管型的灵敏度比变面积型的还低，但量程大，线性较好，制造装配方便，与变面积型相比，批量生产的互换性强，应用越来越多。
3、电感式传感器的测量电路主要形式是什么
答：交流电桥是电感传感器的主要变换电路。
桥臂可以是电阻、容抗或感抗元件。
当不接负载（或负载阻抗为无穷大）时，其输出称为开路输出电压，表达式为：
当电桥平衡时，即Z
1Z
3
=Z
2
Z
4
，电桥的输出，当桥臂阻抗发生变化时，引起
电桥不平衡，将不再为0，通过的变化，可以确定桥臂阻抗的变化。
实际应用中，交流电桥常与差动式电感传感器配用，传感器的两个电感线圈作为电桥的两个工作臂，电桥的平衡臂可以是纯电阻，也可以是变压器的两个次级线圈。
4、与非差动型性比，差动型变磁阻式自感传感器有什么优点
答：具有下列优点：
a)线性好；
b)灵敏度提高一倍，即衔铁位移相同时，输出信号大一倍；
c)温度变化、电源波动、外界干扰等对传感器精度的影响，由于能互相抵消而
减小；
d)电磁吸力对测力变化的影响也由于能相互抵消而减小。
5、什么是差动变压器的零点残余电压如何消除
答：差动变压器随衔铁的位移输出一个调幅波，因而可以用反串电路作为转换电路，即直接将两个次级线圈反向串接，传感器的空载输出电压等于两个次级线圈感应电动势之差。
最常用的差动变压器的转换电路为差动整流电路。
把两个次级电压分别整流后，以它们的差为输出端，这样，次级电压的相位和残余电压都不必考虑。
6、什么叫涡流效应
答：涡流传感器的工作原理是涡流效应，当一块金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中漩涡那样在导体内转圈，所以称之为电涡流或涡流。
这种现象就称为涡流效应。
7、压磁式传感器的工作原理是什么
答：压磁式传感器的工作原理是基于铁磁材料的压磁效应，它具有输出功率大，抗干扰能力强，过载能力强、结构简单等优点；但测量精度一般，频率响应较低，常用于冶金、矿山、运输等工业，用于测力和称重。
近年来，应用逐渐广泛。
8、为什么说感应同步器是数字传感器
答：感应同步器是利用两个平面绕组的互感系数随两者的相对位置变化而变化，来测量线位移和角位移的传感器，可以分为直线感应同步器和圆感应同步器。
9、试比较差动电感传感器几种常用测量电路的特点。
答：差动传感器几种常用的测量电路有：变气隙型、变面积型和螺管型三种。
变气隙型传感器的优点是灵敏度高，一般用于测量几微米至几百微米的机械位移。
缺点是示值范围小，非线性严重。
变面积型传感器通常可以测量到几秒的微小角位移，输出的线性范围一般在±10°左右。
螺管型与前面两种相比，虽然灵敏度低，但是示值范围大，自由行程可以自由安排，制造装配也比较方便。
10、比较低频透射式和高频反射式涡流传感器测厚度的原理有什么不同
答：低频透射式涡流传感器：为了较好的测量厚度，激励频率要选的较低，一般在500Hz。
一般地说，测薄导体时，频率略高些，测厚导体时频率应低些。
测ρ较小的材料（如铜材）时，应选较低的频率（500Hz），而测ρ较大的材料（如黄铜、铝）时，则选用较高的频率（2kHz），从而保证在测不同材料时，得到较好的线性和灵敏度。
高频反射式涡流传感器：传感器和基准面的距离x是固定的，将被测物体放在基准面上以后，可测出涡流传感器与被测物体之间的距离d，于是可以求出被测物体的厚度h=x-d。
作业题：
1、当自感式传感器结构和材料确定后，电感L为气隙截面积S及空气隙长度δ的函数。
S固定，可构成变气隙型传感器。
δ固定，可构成变面积型传感器。
2、变气隙型电感传感器灵敏度高，非线性严重，量程较小。
变面积型电感传感器的灵敏度比空气隙型的低，线性性好，量程较大。
螺管型电感传感器的灵敏度比变面积型的还低，量程大，线性性较好。
3、差动电感传感器的结构要求是：两个磁导体的几何尺寸完全相同，材料性能
完全相同，两个线圈的电气参数和几何尺寸也完全相同。
4、差动式的与单线圈的电感传感器相比，具有线性好、灵敏度提高一倍和测量精度高的优点。
5、交流电桥的平衡条件是Z1Z3=Z2Z4。
6、零位误差是指输入为零时，输出不为零。
减小零位误差的方法是减小电源中的谐波成分，还可以采用补偿电路进行补偿。
7、根据电磁场的理论，涡流的大小与导体的电阻率ρ、导磁率μ、导体厚度t 及线圈与导体之间的距离x、线圈的激磁频率ω等参数有关。
改变线圈和导体之间的距离，可以做成测量位移、厚度、振动的传感器；改变导体的电阻率，可以做成测量表面温度、检测材质的传感器；改变导体的导磁率，可以做成测量应力、硬度的传感器，同时改变x,ρ和μ，可以对导体进行探伤。
8、低频透射式涡流传感器的测量原理是：当发射线圈和接收线圈之间放入金属板后，引起接收线圈感应电势E2的变化，金属板的厚度δ越大，E2就越小。
通常，测薄导体时，激励频率较高，测厚导体时激励频率应较低。
测ρ较小的材料时，应选较低的频率，而测ρ较大的材料（黄铜、铝）时，则选用较高的频率。
9、涡流传感器最大的特点是可以实现非接触式测量，应用非常广泛，可以检测位移和尺寸、厚度、转速、温度和涡流探伤。
10、感应同步器的激磁方式有两种：一种是以滑尺（或定子）激磁，由定尺（或转子）取出感应信号；另一类是以定尺激磁，由滑尺取出感应电势信号。
感应同步器的检测系统分成鉴相型和鉴幅型。
11、零位误差是指零电势距离起始零位的实际位移量与理论位移量的误差，点的细分误差是指每个细分点的实际细分值与理论细分值之差，细分误差为各点细分误差中的正最大值和负最大值的绝对值之和的一半，并冠以“±”号来表示。
