工学
问答题能否用压电传感器测量变化缓慢的应力信号？试说明其理由。
题目
参考答案和解析
原因：压电式传感器的输出信号非常微弱，必须将电信号放大才能检测出来。常用的放大器有两种：电压放大器，又称阻抗变换器，主要作用是把压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正比。这种放大器的放大倍数随频率下降而下降，所以不能测量静态物理量。另一种为电荷放大器，实际上是一个具有深度电容负反馈的运算放大器，下限截止频率低于0.000003Hz，可对准静态的物理量进行有效测量。如果压力变化比较慢，可选用带电荷放大器的压电式传感器。
相似问题和答案
第1题：
用热电偶去测量高温炉的炉温时，热电偶给出的信号为（）种。
- A、快的电流信号
- B、变化缓慢的电流信号
- C、快的电压信号
- D、变化缓慢的电压信号
正确答案:D
第2题：
能否用8253的OUT信号直接驱动继电器，试说明原因。
正确答案: 否，8253的OUT信号为TTL电平，输出电流不足以直接驱动继电器。
（电平是个电压范围，规定输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。）
第3题：
压电式加速度传感器是()传感器。
A、结构性
B、适于测量直流信号的
C、适于测量缓变信号的
D、适于测量动态信号的
第4题：
用电压式加速传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为什么？
正确答案:不能，压电式加速度传感器依赖质量块的惯性力产生对产生对压电晶体的作用力。由于在静止状态或者变化缓慢状态下，惯性力为零，因此，它只能用于动态测量。
第5题：
压电式加速度传感器是（）信号的传感器。
- A、适于测量任意
- B、适于测量直流
- C、适于测量缓变
- D、适于测量动态
正确答案:D
第6题：
用自比差动式探头对管材进行探伤时，能抑制干扰信号是（）。
- A、应力缓慢变化
- B、直径缓慢变化
- C、电导率缓慢变化
- D、以上三点全是
正确答案:D
第7题：
能否用压电传感器测量变化比较缓慢的力信号？试说明其理由。
正确答案: 不能。压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值，而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比，所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。大型结构的低频振动其振动量的加速度值可能会相当小，例如当振动位移为1mm, 频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s2(0.004g)；然而对高频振动当位移为0.1mm，频率为10 kHz的信号其加速度值可达4x102m/s2(40000g)。因此尽管压电式加速度传感器具有较大的测量量程范围，但对用于测量高低两端频率的振动信号，选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计。 所以变化缓慢的信号频率低，无法被分辨。
第8题：
什么是正压电效应?什么是逆压电效应?压电效应有哪些种类?压电传感器的结构和应用特点是什么?能否用压电传感器测量静态压力?
参考答案：某些电介质在沿一定的方向受到外力的作用变形时，由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时，电荷的极性随着改变。晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效应。反之，如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随之消失，称为逆压电效应。 压电材料有：石英晶体、一系列单晶硅、多晶陶瓷、有机高分子聚合材料 结构和应用特点： 在压电式传感器中，为了提高灵敏度，往往采用多片压电芯片构成一个压电组件。其中最常用的是两片结构;根据两片压电芯片的连接关系，可分为串联和并联连接，常用的是并联连接，可以增大输出电荷，提高灵敏度。
使用时，两片压电芯片上必须有一定的预紧力，以保证压电组件在工作中始终受到压力作用，同时可消除两片压电芯片因接触不良而引起的非线性误差，保证输出信号与输入作用力间的线性关系,因此需要测量电路具有无限大的输入阻抗。但实际上这是不可能的，所以压电传感器不宜作静态测量，只能在其上加交变力，电荷才能不断得到补充，并给测量电路一定的电流。故压电传感器只能作动态测量。
第9题：
压电式传感器不能测量恒定不变的信号
正确答案:正确
第10题：
压电传感器中压电晶片常用的连接方式和应用特点是什么？能否用压电传感器测量静态压力？
正确答案:为提高灵敏度，会采用多个压电晶片构成压电组件，最常用的是两片结构；根据连接关系，可分为串联和并联，串联方式传感器本身电容小，输出电压大，适用于电压作为输出的场合，并联方式则电容大，输出电荷量大，适合以电荷作为输出的场合。压电传感器不宜作静态测量，只能在其上加交变力，电荷才能不断得到补充，并给测量电路一定的电流，多用于动态测里。