Houl 3 △T= T 1,R,4k=1x103x100x0.0039x15=0.5C 210-1-210-1 20-1 3-5霍尔电流传感器有直测式和磁平衡式两种，为什么说后者的测量精度更高？ 解：霍尔直测式电流传感器按照安培环路定理，只要有电流c流过导线，导线周围会产生磁场， 磁场的大小与流过的电流【c成正比，由电流c产生的磁场可以通过软磁材料来聚磁产生磁通 ①=BS,那么加有激励电流的霍尔片会产生霍尔电压UH。通过放大检测获得UH,己知k、H =B、磁芯面积S、磁路长度L以及匝数N,由U:=:B,可获得磁场B的大小，由安培 环路定律HL=NIC,可直接计算出被测电流IC。不过由于知与温度有关，难以实现高精度 的测量：而磁平衡式传感器利用磁平衡原理，NP=ISNS,因此只要测得Is便可计算出被测电 流P,没有依赖性，精度更高。 3-6某磁平衡式霍尔电流传感器的原边结构为穿孔式(N1=1),额定电流为25A,二次侧输出 额定电流为25mA,二次侧绕匝数为多少？用该传感器测量0~30A的工频交流电流，检流电 阻RM阻值为多大，才能使电阻上的电压为O~3V? 解：由N=1N,N2==25x1 525x10=1000 当原边电流在0-30A变化时，副边电流变化范围为0-30mA, U 3V 故Rw=7-30mA =1002 3-7影响电涡流传感器等效阻抗的因数有哪些？根据这些影响因数，推测电涡流传感器能测 量哪些物理量？ 解：传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数关系式为 Z=f(p,u,f,x) 由此可见，等效阻抗与电阻率、磁导率μ以及几何形状有关，还与线圈的几何数、线圈中 激磁电流频率f有关，同时还与线圈与导体间的距离×有关。 @'M2 @'M2 Zeg =R+R2 (l)+jo =Reg+joLeg 由此可知 M与距离x相关，可用于测量位移、振幅，厚度等。 R、R2与传感线圈、金属导体的电导率有关，且电导率是温度函数，可用于测量表面温度、 材质判别等。 L1、L2与金属导体的磁导率有关，可用于测量应力、硬度。 3-8压电传感器的等效电路是什么？为什么用压电传感器不能测量静态力？ 解：压电元器件电极表面聚集电荷时，它又相当于一个以压电材料为电介质的电容器，其电容 量为 C=5oA EA hh 式中，A一一压电片的面积： 6,一一压电材料相对介电常数： 6。一一真空介电常数：C I R Ak u T T out               0.5 2 1 1 10 100 0.0039 15 3 2 1 2 1 1 0 3 1 0 0 0 1 0 max 3-5 霍尔电流传感器有直测式和磁平衡式两种，为什么说后者的测量精度更高？ 解：霍尔直测式电流传感器按照安培环路定理，只要有电流 IC 流过导线，导线周围会产生磁场， 磁场的大小与流过的电流 IC 成正比，由电流 IC 产生的磁场可以通过软磁材料来聚磁产生磁通 =BS，那么加有激励电流的霍尔片会产生霍尔电压 UH。通过放大检测获得 UH，已知 kH、H ＝B/、磁芯面积 S、磁路长度 L 以及匝数 N，由 U k IB H H  ，可获得磁场 B 的大小，由安培 环路定律 H·L＝N·IC，可直接计算出被测电流 IC。不过由于 kH 与温度有关，难以实现高精度 的测量；而磁平衡式传感器利用磁平衡原理，NPIP＝ISNS，因此只要测得 IS 便可计算出被测电 流 IP，没有依赖性，精度更高。 3-6 某磁平衡式霍尔电流传感器的原边结构为穿孔式（N1=1），额定电流为 25A，二次侧输出 额定电流为 25mA，二次侧绕匝数为多少？用该传感器测量 0～30A 的工频交流电流，检流电 阻 RM 阻值为多大，才能使电阻上的电压为 0～3V？ 解：由 1 1 2N2 I N  I ， 1000 25 10 25 1 3 2 1 1 2       I I N N 当原边电流在 0-30A 变化时，副边电流变化范围为 0-30mA， 故   100 30 3 mA V I U RM 3-7 影响电涡流传感器等效阻抗的因数有哪些？根据这些影响因数，推测电涡流传感器能测 量哪些物理量？ 解：传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗 Z 的函数关系式为 Z f f x  ( , , , )   由此可见，等效阻抗与电阻率、磁导率以及几何形状有关，还与线圈的几何数、线圈中 激磁电流频率 f 有关，同时还与线圈与导体间的距离 x 有关。 2 2 2 2 eq 1 2 1 2 eq eq 2 2 2 2 2 2 2 2 j j ( ) ( ) M M Z R R L L R L R L R L                     由此可知 M 与距离 x 相关，可用于测量位移、振幅，厚度等。 R1、R2 与传感线圈、金属导体的电导率有关，且电导率是温度函数，可用于测量表面温度、 材质判别等。 L1、L2与金属导体的磁导率有关，可用于测量应力、硬度。 3-8 压电传感器的等效电路是什么？为什么用压电传感器不能测量静态力？ 解：压电元器件电极表面聚集电荷时，它又相当于一个以压电材料为电介质的电容器，其电容 量为 0 r a A A C h h      式中，A——压电片的面积； r  ——压电材料相对介电常数； 0  ——真空介电常数；