传感器计算题

《传感器与检测技术》考题

答： 2

2222

)()(,)()

(,∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑--=--=+-=∆+=i i i i i i i i i i

i i i i i i x x n y x x y x b x x n y x y x n k b kx y b kx y 带入数据得：68.0=k ，25.0=b

25.068.0+=∴x y

%75

35.0%100914

.0,126.0,11.0,16.0,35.0,238.0max 654321±=±=⨯∆±=-=∆-=∆-=∆-=∆-

=∆=∆FS L y L γ

拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%

二、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R 是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR 表示应变片发生应变后，电阻值的变化量。当应变片不受力，无应变时ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd 表示应变片应变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。(15分)

E a

证：R R R R R R ∆-=∆+=41,

=-=db cb cd U U U E R

R R R E R R R R E R R R R 2242∆-∆-=+∆--+∆+ 略去R ∆的第二项，即可得R

R E U cd ∆⋅-=2

1.设7次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.3 10.1

15厘米，若忽略粗大误差和系统误差，试求在99.73%的置信概率下，对被测物体长度的最小估计区间。

答：忽略最后一个值，平均值03.1061.103.109.9

1.10108.9=+++++=x ， 07.0,27.0,13.0,07.0,03.0,23.003.108.9654321==-==-=-=-=p p p p p p

18.021

451=-=∑=n p n i i

δ，

则最小估计区间57.10~49.918.0303.103=⨯±=+=δx x 。

1、 将一只灵敏度为0.08mv/℃ 的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫

伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少?

答：20005008

.060=+=∆T ℃ 1、 设6次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.3 15

厘米，若忽略粗大误差和系统误差，试求在99.73%的置信概率下，对被测物体长度的最小估计区间。

解：105

)2.109.91.100.108.9(11=++++==∑=n i i x n x x x v i -=1 分别为-0.2 0 0.1 -0.1 0.2

16.0111

2=-=σ∑=n i i v n ]48.10,52.9[]3,3[=σ+σ-∈μx x

1、分析如图1所示自感传感器当动铁心左右移动（x1,x2发生变化时自感L 变化情况。已知空气隙的长度为x1和x2，空气隙的面积为S ，磁导率为μ，线圈匝数W 不变）

解：m R IW =

Φ， m R W I W I L 2=Φ=ψ= 又∑∑==μ+μ=μ+μ+μ=n i i i i x n i x i

i i m S l S l S l S l S l R 10000021001 空气隙的长度x1和x2各自变，而其和不变，另其他变量都不变故L 不变

四、下面是热电阻测量电路，试说明电路工作原理并计算（5分）

1. 已知Rt 是Pt100铂电阻，且其测量温度为T=50℃，试计算出Rt 的值和Ra 的值（10分）

2. 电路中已知R 1、R 2、R 3和E ，试计算电桥的输出电压V AB 。（5分）

其中（R 1=10K Ω，R 2=5K Ω，R 3=10K Ω，E=5伏）

答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。

图中G 为指示电表，R 1、R 2、R 3为固定电阻，Ra 为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r 2、r 3、R g 的三个导线和电桥连接，r 2和r 3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的R g 分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使R 4=Ra+R t0为电阻在参考温度（如0︒C ）时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。

55.119]

50)10802.5(5010940.31[100)

Bt At 1(R Rt 27320=⨯⨯-+⨯⨯+=++=--