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化，而这种电阻值的变化又可能通过转换电路转换为更为直观的电压或电流的变化。

4．什么是应变片的横向效应？

答：当金属线材受单向拉力时，由于整根金属丝的每段都受到同样大小的拉力，其应变也是相同的，故线材的总电阻增加值为各微段电阻增量之和。但整根金属线材弯折成栅状，成应变片后，应变片的灵敏轴向施以拉力，则直线段都的电阻丝仍产生沿轴向的拉伸应变，其电阻是增加的，而各圆弧段除了有沿各轴向产生的应变外，还有在与轴向相垂直的方向产生的压缩应变，使得圆弧段截面积增大，电阻值减小，虽然金属丝敏感栅的电阻总的表现为增加，但是，由于各圆弧段电阻值减小的影响，使得应变片的灵敏系数要比同样长度单线受轴向力的金属丝的灵敏系数小，这种因弯折处理的变化使灵敏系数减小的现象称为应变片的横向效应。

5．下图中哪个是直流电桥？哪个是交流电桥 ？为什么？ 答：

图1为交流电桥。

图2为直流电桥，因为其中电阻Z1、Z2、Z3、Z4组成了电桥的4个桥臂，在电桥的一条对角线的两端a和c接入直流电源，作为电桥的激励电源，而在电桥的另一条对角线两端，b和d上输出电压值U0输出可直接用于驱动指示仪表，也可接入后续放大电路。

形考作业二

一、判断题（Y对/N错）

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1．压电式传感器的特点的是灵敏度比较低。N

2．磁电感应式传感器可分为变磁通式和恒磁通式两大类。Y 3．差动变压器属于电感式传感器。Y

4．压电传感器的测量电路中前置放大器的主要作用是把传感器的高输入阻抗变换成低输入阻抗。Y

5．磁电式传感器非线性误差产生原因的是传感器线圈电流产生的磁通对工作磁通产生影响。Y

6．通常电路参量式传感器分为4类：压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器和霍尔式传感器。Y

7．压电式传感器适宜于动态测量，不适合测量动态的力、压力、加速度、振动等参数。N 8．磁电式传感器工作性能稳定，输出阻抗小，灵敏度高，尺寸和重量比较小。N 9．磁电式传感器通常输出功率较大，测量电路比较简单。N

10．热电动势的产生实际上由2部分组成，即接触电势和温差电势。Y

11．两种不同类型的金属导体（或半导体），两端分别接在一起构成闭合回路，当两个结点温度不等有温差时，回路里会产生热电势，形成电流，这种现象称为热电效应。Y 12．利用热电效应，只要知道热电偶回路一端结点温度，就可以测出另一端结点的温度。Y 13．对于任何一种金属，高温端的自由电子要向低温端扩散，高温端因失去电子而带正电，低温端得到电子而带负电，形成温差电动势，又称汤姆森电动势。Y

14．压电式传感器的输出信号很微弱，而且内阻很高，一般不能直接显示和记录。Y 15．压电传感器可以等效为一个电源U和一个电容器Ca的串联电路。

16．压电传感器也看作是个电荷发生器，等效为一个电荷源与一个电容并联的等效电路。Y 17．由电效应转变为机械效应或者由电能转变为机械能的现象，就是压电陶瓷的逆压电效

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应。Y

18．由机械效应转变为电效应，或者由机械能转变为电能的现象，就是压电陶瓷的正压电效应。Y

19．超声波式的检测仪表，一般都是利用压电材料作为超声波发射探头和接收探头的，例如超声波液面计，超声波流量计，超声波测厚仪等。N

20．变磁通式传感器，在结构上有开磁路和闭磁路两种，一般用来测量旋转物体的角速度，产生感应电动势的频率作为输出。Y

二、判断题：

1．压电晶片通常有哪些连接方法？各有什么特点？ 答：

压电晶片通常有并联和串联两种接法。

并联接法的输出电荷大，本身电容大，时间常数也大，因此常用测量温度信号以及以电荷作为输出量的场合。

串联皎洁的输出电压大，本身电容小，适用于以电压作为输出信号以及测量电路输入阻抗很高的场合。

2．根据压电式传感器的等效电路，其输出可以有哪些形式？相应的前置放大器有哪些两种形式？

答：根据压电式传感器的等效电路，其输出可以是电压U，也可以是电荷Q，因此其相应的前置放大器也有两种形式：电压放大器和电荷放大器。

7

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3．说出下面霍尔元件的2种典型驱动电路哪个是恒流源驱动电路，哪个是恒压源驱动电路？

答：图1是恒流源驱动电路，图2是恒压源驱动电路。

4．霍尔元件的恒流源驱动电路和恒压源驱动电路有什么特点？

答：恒压驱动电路简单，但性能较差，随着磁感应强度增加，线性变坏，仅用于精度要求不太高的场合；恒流驱动驱动线性度高，精度高，受温度影响小。

5．为什么在热电偶测温应用中要进行冷端处理及补偿？

答：执电偶热电动势的大小是热端温度和冷端温度的函数差，为保证输出热电动势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定，热电偶分度表给出的热电动势是以冷端温度0摄氏度为依据的，否则会产生误差。

形考作业三

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