则电流路径是fgdche。反之,如f点为\-\, e点为\+\,则电流路径是ehdcgf。可见,无论次级线圈的输出瞬时电压极性如何,通过电阻R的电流总是从d到Co同理可分析另一个次级线圈的输出情况。输出的电压波形见图 (b) ,其值为U SC = eab + ecd。
g f R dc
Ueh1
R
ba
第321题图
322、试说明图示的微压力变送器的工作原理。
322答:在被测压力为零时,膜盒在初始位置状态,此 时固接在膜盒中心的衔铁位于差动变压器线圈的中间位置,因而输出电压为零。当被测压力 由接头1传人膜盒2时,其自由端产生一正比于被测压力的位移,并且带动衔铁6在差动变压 器线圈5中移动,从而使差动变压器输出电压。经相敏检波、滤波后,其输出电压可反映被测压力的数值。
e:sc322题图 微压力变送器 (a)结构图(b)测量电路方框图
1一接头2一膜盒3一底座4一线路板5一差动变压器6一衔铁7一罩壳
323、什么是正压电效应?什么是逆压电效应?什么是纵向压电效应?什么是横向压电效应?
323答:正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时,其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。
当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压,那么压电片将产生机械振动,即压电片在电极方向上产生伸缩变形,压电材料的这种现象称为电致伸缩效
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应,也称为逆压电 效应。
沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为\纵向压电效应\。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为\横向压电效应\。
324、压电元件在使用时常采用n片串联或并联的结构形式。试述在不同联接下输出电压、 电荷、电容的关系,它们分别适用于何种应用场合?
324答:并联接法在外力作用下正负电极上的电荷量增加了n倍,电容量也增加了n倍, 输出电压与单片时相同。适宜测量慢变信号且以电荷作为输出量的场合。
串联接法上、下极板的电荷量与单片时相同,总电容量为单片时的1/n,输出电压增大了n倍。适宜以电压作输出信号且测量电路输入阻抗很高的场合。
325、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。 325答:传感器与电压放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出电压成正比,但容易受电缆电容的影响。
传感器与电荷放大器连接的电路,其输出电压与压电元件的输出的电荷成正比,电缆电容的影响小。
326、为什么压电式传感器通常用来测量动态或瞬态参量?
326答:如作用在压电组件上的力是静态力,则电荷会泄露,无法进行测量。所以压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量。
327、试说明图示的纵向效应型加速度传感器的工作原理。
327答:当传感器感受振动时,因为质量块相对被测体质量较小,因此质量块感受与传感器基座相同的振动,并受到与加速度方向相反的惯性力,此力为F=ma。同时惯性力作用 在压电陶资片上产生电荷为
Q=d33F=d33ma
此式表明电荷量直接反映加速度大小。 327题图 纵向效应型 加速度传感器的截面图 328、试从材料特性、灵敏度、稳定性等角度比较石英晶体和压电陶瓷的压电效应。
328答:石英晶体是单晶结构,且不同晶向具有各异的物理特性。石英晶体受外力作用而变形时,产生压电效应。
压电陶瓷是人工制造的多晶体压电材料,原始的压电陶瓷材料并不具有压电性,必须在一定温度下做极化处理,才能使其呈现出压电性。 压电陶瓷的压电系数比石英晶体大得多(即压电效应更明显) ,因此用它做成的压电式 感器的灵敏度较高。但其稳定性、机械强度等不如石英晶体。
329:如果地面下一均匀的自来水直管道某处O发生漏