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试从电涡流式传感器的原理简要说明它的各种应用。

题目

试从电涡流式传感器的原理简要说明它的各种应用。

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相似问题和答案

第1题:

简要说明气敏、湿敏电阻传感器的工作原理,并举例说明其用途。


参考答案:气敏传感器,是利用半导体气敏元件同被测气体接触后,造成半导体性质的变化,以此来检测待定气体的成分或浓度的传感器的总称。实际测量时,可用气敏传感器把各种气体的成分或浓度等参数转换成电阻、电压或电流的变化量,并通过相应测量电路在终端仪器上显示。它的传感元件是气敏电阻,这是一种用金属氧化物(如氧化锡SnO2、氧化锌ZnO或Fe2O3等)的粉末材料并添加小量催化剂及添加剂,按一定配比烧结而成的半导体器件。气敏传感器可测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类,例如石油蒸汽、酒精蒸汽、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。
湿敏电阻传感器是利用材料的电气性能或机械性能随湿度而变化的原理制成的。它能把湿度的变化转化成电阻的变化,它的传感元件是湿敏电阻。湿敏电阻传感器的应用很广,例如,大规模集成电路生产车间,当其相对湿度低于30%RH时,容易产生静电而影响生产;一些粉尘大的车间,当湿度小而产生静电时,容易产生爆炸;许多储物仓库(如存放烟草、茶叶和中药材等)在湿度超过某一程度时,物品易发生变质或霉变现象;居室的湿度希望适中;而纺织厂要求车间的湿度保持在60%RH~75%RH;在农业生产中的温室育苗、食用菌培养、水果保鲜等都需要对湿度进行检测和控制。

第2题:

什么叫电涡流效应?说明电涡流式传感器的基本结构与工作原理。电涡流式传感器的基本特性有哪些?它是基于何种模型得到的?


正确答案:1)块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作用切割磁力线运动时,导体内部会产生一圈圈闭和的电流,这种电流叫电涡流,这种现象叫做电涡流效应。
2)形成涡流必须具备两个条件:第一存在交变磁场;第二导电体处于交变磁场中。电涡流式传感器通电后线圈周围产生交变磁场,金属导体置于线圈附近。当金属导体靠近交变磁场中时,导体内部就会产生涡流,这个涡流同样产生交变磁场。由于磁场的反作用使线圈的等效电感和等效阻抗发生变化,使流过线圈的电流大小、相位都发生变化。通过检测与阻抗有关的参数进行非电量检测。
3)因为金属存在趋肤效应,电涡流只存在于金属导体的表面薄层内,实际上涡流的分布是不均匀的。涡流区内各处的涡流密度不同,存在径向分布和轴向分布。所以电涡流传感器的检测范围与传感器的尺寸(线圈直径)有关。
4)回路方程的建立是把金属上涡流所在范围近似看成一个单匝短路线圈作为等效模型。

第3题:

试说明图示霍尔转速传感器的工作原理。


答案:霍尔式转速传感器是利用霍尔效应的原理制成的。霍尔效应是指在一个矩形半导体薄片上有一电流通过,此时如有一磁场也作用于该半导体材料上,则在垂直于电流方向的半导体两端,会产生一个很小的电压,该电压就称为霍尔电压。当磁性材料制成的传感器转子上的凸齿交替经过永久磁铁的空隙时,就会有一个变化的磁场作用于霍尔元件(半导体材料)上,使霍尔电压产生脉冲信号。根据所产生的脉冲数目即可检测转速。

第4题:

试说明强度调制型光纤传感器的工作原理、应用及特点。


正确答案: 这是一种利用被测对象的变化引起敏感元件的折射、吸收或反射等参数的变化,而导致光强度变化来实现敏感测量的传感器。常见的有利用光纤的微弯损耗;各物质的吸收特性:振动膜或液晶的反射光强度的变化;物质因各种粒子射线或化学、机械的激励而发光的现象,以及物质的荧光辐射或光路的遮断等来构成压力、振动、温度、位移、气体等各种强度调制型光纤传感器。这类光纤传感器的优点是结构简单、容易实现、成本低。其缺点是受光源强度的波动和连接器损耗变化等的影响较大。

第5题:

试说明相位调制传感器的工作原理、应用及特点。


正确答案: 其基本原理是利用被测对象对敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或变化,而导致光的相位变化,然后用干涉仪来检测这种相位变化而得到被测对象的信息。通常有:利用光弹效应的声、压力或振动传感器;利用磁致伸缩效应的电流、磁场传感器;利用电致伸缩的电场、电压传感器以及利用Sagnac效应的旋转角速度传感器(光纤陀螺)等。这类传感器的灵敏度很高,但由于需用特殊光纤及高精度检测系统,因此成本高。

第6题:

简述电涡流式传感器的应用。


正确答案:1.低频透射式电涡流厚度传感器;
2.高频反射式电涡流厚度传感器;
3.电涡流式转速传感器;
4.电涡流探伤仪。

第7题:

半导体应变片传感器的工作原理是基于()效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数();压阻效应是指()半导体材料在沿着某一轴向受到()作用时,其()发生变化的现象。涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中的()效应。


正确答案:压阻;高;单晶;外力;电阻率;涡流

第8题:

概述电涡流式传感器的基本结构与工作原理。


参考答案:成块的金属物体置于变化着的磁场中,或者在磁场中运动时,在金属导体中会感应出一圈圈自相闭合的电流,称为电涡流。电涡流式传感器是一个绕在骨架上的导线所构成的空心绕组,它与正弦交流电源接通,通过绕组的电流会在绕组周围空间产生交变磁场。当导电的金属靠近这个绕组时,金属导体中便会产生电涡流。涡流的大小与金属导体的电阻率、磁导率、厚度、绕组与金属导体的距离,以及绕组励磁电流的角频率等参数有关。如果固定其中某些参数不变,就能由电涡流的大小测量出另外一些参数。由电涡流所造成的能量损耗将使绕组电阻有功分量增加,由电涡流产生反磁场的去磁作用将使绕组电感量减小,从而引起绕组等效阻抗Z及等效品质因数Q值的变化。所以凡是能引起电涡流变化的非电量,例如金属的电导率、磁导率、几何形状、绕组与导体的距离等,均可通过测量绕组的等效电阻R、等效电感L、等效阻抗Z及等效品质因数Q来测量。这便是电涡流式传感器的工作原理。电涡流式传感器的结构比较简单,主要是一个绕制在框架上的绕组,目前使用比较普遍的是矩形截面的扁平绕组。

第9题:

试述电涡流式传感器的灵敏度主要受哪些因素影响?它的主要优点是什么?


正确答案: 电涡流式传感器的灵敏度主要受导体的电导率、磁导率、几何形状,线圈的几何参数,激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离等因素影响。
电涡流式传感结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大、抗干忧能力强,特别是有非接触测量的优点,因此在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。

第10题:

()是利用流体震荡原理工作的。

  • A、流式流量传感器
  • B、电磁流量传感器
  • C、涡街流量传感器
  • D、涡轮流量传感器

正确答案:C