现代传感器技术课后作业

2、什么是零点残余电压？说明零点残余电压产生的原因以及消除的方法。

差动变压器在零点位置理论上两个次级线圈电压抵消，输出为零。实际上由于移动铁芯时的机械摩擦、间隙等原因要让铁芯完全处于零位，或检测出铁芯是否处于零位都有相当的难度，也没有必要。通常是在人为给出一个范围，只要输出在这个范围内就认为输出为零。这时实际输出并不一定是真正的零电压，这个电压就是零点残余电压。

1。由于两次级线圈结构上的不对称，因而两次级电压的幅值平衡点与相位平衡点两者不重合引起的。

2。由于铁芯材料B - H曲线的弯曲部分所引起的输出电压有高次谐波造成的。

3。由于激磁电压波形中的高次谐波引起的。

减小零点残余电压的方法有：

(1)减小电源中的谐波成分，并控制铁芯的最大工作磁感应强度，使磁路工作在磁化曲线的线性段，减小高次谐波。

(2)减小激励电流，以使电感传感器工作在磁化曲线的线性段。

(3)在设计和制造工艺上．力求做到几何尺寸对称、传感器尺寸，对称发困对称，铁磁材料要均匀，要经过适当的热处理。以去除机械应力，改善磁性能。

(4)选用合适的测量电路．并采用补偿电路进行补偿。在差动变压器次级串、并联适当数值的电阻、电容元件、调整这些元件的参数，可使零泣输出减少。

补偿电路的形式较多，但基本原则是：采用串联电阻来减小零他输出的基波分量；并联电阻、电容来减小零位输出的谐波分量；加上反馈支路以减小基波和谐波分量。

1、试简述为何要对热电偶进行冷端温度补偿？常用冷端温度补偿方法有哪些？试简述其原理。

热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电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势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。

1．冷端恒温法

一般热电偶定标时冷端温度以0℃为标准。因此，常常将冷端置于冰水混合物中，使其温度保持为恒定的0℃。在实验室条件下，通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中，然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中，是冷端保持0℃。

2．冷端温度校正法

由于热电偶的温度分度表是在冷端温度保持在0℃的情况下得到的，与它配套使用的测量电路或显示仪表又是根据这一关系曲线进行刻度的，因此冷端温度不等于0℃时，就需对仪表指示值加以修正。如冷端温度高于0℃，但恒定于t0℃,则测得的热电势要小于该热电偶的分度值，为求得真实温度，可利用中间温度法则，即用下式进行修正：

E（t,0）= E（t,t1）+ E（t1,0）

3．补偿导线法

为了使热电偶冷端温度保持恒定（最好为0℃），可将热电偶做的很长，使冷端远离工作端，并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便，

而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此，一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内（0～150℃）具有和所连接的热电偶相同的热电性能，若是用廉价金属制成的热电偶，则可用其本身的材料作为补偿导线，将冷端延伸到温度恒定的地方。

2、当光纤的折射率N1=1.46，N2=1.45 时，如果光纤的外部介质N0=1，求最大入射角

θc的值。

3、试简述霍尔元件不等位电势的产生原因及消除方法。

第六章P144课件