《传感器与检测技术》习题答案

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传感器与检测技术习题与参考答案

传感器与检测技术习题与参考答案

传感器与检测技术习题与参考答案1、在典型噪声干扰的抑制方法中,采用RC吸收电路的目的是()A、克服串扰B、抑制共模噪声C、抑制差模噪声D、消除电火花干扰答案:D2、传感器输出量的变化量△Y与引起此变化的输入量的变化量△X之比,称为( )A、灵敏度B、阈值C、分辨力D、满量程输出答案:A3、压电陀螺的作用是检测运动物体的()A、角速度B、线速度C、线位移D、角位移答案:A4、属于传感器静态特性指标的是()A、稳定时间B、阻尼比C、时间常数D、重复性答案:D5、压电式传感器属于( )A、电流型传感器B、结构型传感器C、物性型传感器D、电压型传感器答案:C6、气敏传感器检测气体的( )A、温度和成份B、温度和浓度D、成份和浓度答案:D7、下列线位移传感器中,测量范围大的类型是()A、变极距型电容式B、差动变压器式C、自感式D、电涡流式答案:B8、为了进行图像识别,应当先消除图像中的噪声和不必要的像素,这一过程称为()A、前处理B、编码C、压缩D、后处理答案:A9、下列传感器,不适合于静态位移测量的是( )A、电感式位移传感器B、压电式位移传感器C、涡流式位移传感器D、压阻式位移传感器答案:B10、圆筒电容式液位高度传感器属于()A、变面积型B、变介质型C、变间隙型D、变极距型答案:B11、属于传感器静态特性指标的是( )A、阻尼比B、稳定性C、固有频率D、时间常数答案:B12、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测()B、温度差C、温度D、相对湿度答案:A13、心电图信号为( )A、离散信号B、共模信号C、模拟信号D、数字信号答案:C14、霍尔式转速传感器测量转速时,当被测物上的标记数2:4,传感器输出周期信号的频率f=200Hz时,则轴的转速为()A、1500r/minB、2000r/minC、2500r/minD、3000r/min答案:D15、在标定传感器时,正行程的最大偏差与反行程的最大偏差可用于确定传感器的A、重复性B、线性度C、分辨率D、迟滞特性答案:A16、用电涡流式速度传感器测量轴的转速,当轴的转速为50r/min时,输出感应电动势的频率为50 Hz,则测量齿轮的齿数为()。

《传感器与检测技术》习题解答

《传感器与检测技术》习题解答

理论值
-2.7000 0.7300 4.1600 7.5900 11.0200 14.4500
端基法基准直线
误差Δ
非线性
正行程 反行程 误差Δ L
-0.0067 0.0067 0.0000
-0.1267 (0.0533) 0.0900
-0.1667 (0.0733) 0.1200
-0.1633 (0.0767) 0.1200
-2.7700 0.0633 0.0767 0.0700
0.0 0.6033 0.6767 0.6400 0.0733 0.0289 0.0111
0.6600 -0.0567 0.0167 0.0200
0.0 0.1
3.9933 7.4267
4.0867 4.0400 7.5133 7.4700
0.0933 0.0244 0.0867 0.0178
Tt
T1 T0 t2 t1
(t t1 )
对单个应变片,当温度变化时,由此引起的电阻相对变化量为
Rt R
t Tt
k( g
s )Tt
kT (t t1 )
kT
t
k( g
s)
T2 t2
T1 t1
其中,αt 为应变片材料的电阻温度系数,k 为应变片灵敏系数,αg 为试件(即梁)的膨胀 系数,αs 为应变片材料的膨胀系数。
arctan
800
1
0
2
1 400 2 800
arctan 0.5333 28.070
该传感器的振幅相对误差为
相位误差为 28.07O。
k() 1 100% 18% 1
(2)当用 f0 1200 Hz 、 0.4 的传感器测量 f 400 Hz 的信号时,同理可得:

传感器与检测技术习题及答案

传感器与检测技术习题及答案

传感器与检测技术习题及答案传感器与检测技术自测练习题1一、填空1.传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出与输入的比值。

对线性传感器来说,其灵敏度是。

2.铂热电阻的纯度通常用比表示。

3.减少螺线管式差动变压器传感器零点残余电压最有效的办法是尽可能保证传感器、的相互对称(任填两个)。

4.利用涡流式传感器测量位移时,为了得到较好的线性度和较高的灵敏度,应该让的距离大大小于。

5.空气介质变间隙式电容传感器中,提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用式电容传感器。

6.传感器的动态特性是指传感器测量时,其对的响应特性。

7.用热电阻测温时,它在桥路中有不同的接法。

工业测量中通常采用制接法。

8.金属电阻应变片敏感栅的形式和材料很多,其形式以式用的多,材料以用的最广泛。

9.单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点是大、好、结构简单和便于操作。

10.螺线管式差动变压器传感器中,零点残余电压是评定差动变压器性能的主要指标之一。

它的存在造成传感器在附近灵敏度降低、测量大等。

11.机械弹性敏感元件的灵敏度是指作用下产生的。

灵敏度大,表明弹性元件刚度。

12.电阻应变片中,电阻丝敏感栅的灵敏系数小于其电阻丝的灵敏系数的现象,称为应变片的。

13.闭磁路变隙式电感传感器主要由线圈、及铁芯组成。

14.把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据的基本原理制成的,其次级绕组都用形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。

15.对于高频反射式电涡流传感器来说,为了使其具有较高的度,不产生电涡流的透射损耗,要求被测特必须达到一定的度。

16.电容式传感器中,变间隙式一般用来测量的位移。

17.传感器的基本特性通常用其和来描述。

当传感器变换的被测量处于动态时,测得的输出—输入关系,称为。

18.闭磁路变间隙式电感传感器工作时,衔铁与被测物体连接,当被测物体移动时,引起磁路中气隙磁阻发生相应变化,从而导致线圈的变化。

《传感器与检测技术》课后习题:第四章(含答案)

《传感器与检测技术》课后习题:第四章(含答案)

第四章习题答案1.某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径)(4mm r =,工作初始极板间距离)(3.00mm =δ,介质为空气。

问:(1)如果极板间距离变化量)(1m μδ±=∆,电容的变化量C ∆是多少?(2)如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =,读数仪表的灵敏度52=k (格/mV )在)(1m μδ±=∆时,读数仪表的变化量为多少?解:(1)根据公式SSSd C d d d d d dεεε∆∆=-=⋅-∆-∆ ,其中S=2r π (2)根据公式112k k δδ∆=∆ ,可得到112k k δδ⋅∆∆==31001100.025-⨯⨯= 2.寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度,它的变化为虚假信号影响传感器的精度。

试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。

解:电容式传感器内极板与其周围导体构成的“寄生电容”却较大,不仅降低了传感器的灵敏度,而且这些电容(如电缆电容)常常是随机变化的,将使仪器工作很不稳定,影响测量精度。

因此对电缆的选择、安装、接法都有要求。

若考虑电容传感器在高温、高湿及高频激励的条件下工作而不可忽视其附加损耗和电效应影响时,其等效电路如图4-8所示。

图中L 包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感;C 0为传感器本身的电容;C p 为引线电缆、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生电容,克服其影响,是提高电容传感器实用性能的关键之一;R g 为低频损耗并联电阻,它包含极板间漏电和介质损耗;R s 为高湿、高温、高频激励工作时的串联损耗电组,它包含导线、极板间和金属支座等损耗电阻。

此时电容传感器的等效灵敏度为2200220/(1)(1)g e e k C C LC k d d LC ωω∆∆-===∆∆- (4-28)当电容式传感器的供电电源频率较高时,传感器的灵敏度由k g 变为k e ,k e 与传感器的固有电感(包括电缆电感)有关,且随ω变化而变化。

《传感器与检测技术》的习题答案--周杏鹏.doc

《传感器与检测技术》的习题答案--周杏鹏.doc

传感器与检测技术习题答案第一章1.1答:随着我国工业化、信息化步伐加快,现代化建设中的各行各业高效生产对传感器也检测技术的依赖逐步加深。

比如:先进的传感器技术助力现代化石油钻井平台建设。

为了能够可靠地采集钻井平台钴机塔架上运动部件的终点位置,使用了感应式传感器。

在整个新型钻井中共使用了60个这样的感应式传感器,方形的接近开关对钢质目标的感应距离增大到20mm,满足了近海海上勘探工作环境极为恶劣的所有要求。

1.2答:自动检测系统组成框图如下:信号调理J L,稳压电源对于传感器,一般要求是:①准确性:输出信号必须反映其输入量,即被测量的变化。

因此,传感器的输出与输入关系必须是严格的单值函数关系,最好是线性关系。

②稳定性:传感器的输入、输出的单值函数关系最好不随时间和温度二变化,受外界其他因素的干扰影响亦很小,重复性要好。

③灵敏度:即被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号。

④其他:如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。

1.3答:功能:信号调理:在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等,以方便检测系统后续处理或显示。

信号处理:信号处理时自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用和人类的大脑相类似。

区别:信号调理作用是把信号规格化,滤除干扰,信号处理则是提取信号中的信息,并对这些信息按照功能要求进行处理。

可以说,信号调理是进行信号处理的基础。

组成:信号调理:信号放大、信号滤波、A/D转换信号处理:主要是各种信号的嵌入式微控制器、专用高速数据处理器(DSP等1.4答:分类见表1-1(P8)1.5答:按照被测参量分类,可以分成测量:电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学量、状态量等。

1.6答:1•不断拓展测量范围,提高管检测精度和可靠性2重视非接触式检测技术研究3检测系统智能化第二章2.1答:随机误差:检测仪器或者测量过程中某些未知或无法控制的随机因素(如仪器某些原件器件性能不稳定、外界温度、湿度变化,空中电磁波扰动等)综合作用的结果。

(完整版)传感器与检测技术习题答案

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第1章传感器与检测技术基础思考题答案l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。

答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。

当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。

下图给出了检测系统的组成框图。

检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。

通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。

根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。

显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。

2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义?依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号主称——传感器,代号C;被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。

见附录表2;转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。

见附录表3;序号——用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。

若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。

例:应变式位移传感器:C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。

3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行?答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。

此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U 来讲为一小量。

《传感器与检测技术》课后习题答案(大学期末复习资料)

《传感器与检测技术》课后习题答案(大学期末复习资料)

绪论1检测一个圆柱体的直径,请想出尽可能多的检测方法,并分析这些方法中的误差影响因素和大小。

答:a、使用游标卡尺测量,误差主要为人手安放直径相对位置的准确性;b、使用软绳沿直径轴向缠绕,多绕几圈求平均值,利用周长与直径的关系计算,误差主要是缠绕绳与轴线的垂直情况,与游标尺相比,减少了单个测量的误差;c,采用标准件,使用磁力表架进行测量,此种测量精度较高,一般在0.02mm。

2请举例说明动态特性和静态特性的区别。

答:动态特性的函数与时间相关,即时间不同,特征值不尽相同;而静态特性与时间无关。

如,温度传感器的线性度是通过一定时间稳定后才测量温度,而温度变化引起的温度传感器发生变化的滞后则属于动态特性。

3说明传感器与检测技术的发展趋势。

答:a、不断拓展检测范围,努力提高检测精度和可靠性;b、传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展;c、重视非接触式检测技术研究;d、检测系统智能化。

4说明频率域分析能解决的问题。

答: 频域描述反映信号的频率组成及幅值、相位关系。

为了解决不同的问题,往往需要掌握信号的不同方面的特征,因而可采用不同的信号描述方式。

例如,评定机器振动烈度,需要振动速度的均方根值作为判据,而在寻找振动源头时则需要掌握振动信号的频率分量,需要采用频域描述。

项目一1设想一个方案使用光电接近开关检测转速。

答:在转轴上粘接一个小面积的反光板,试验光电接近开关的敏感距离,安放光电接近开关,这样,转轴每转一圈,光电开关输出一个脉冲,利用计数器表头,或者人工计数,计量转动圈数的时间,利用转速公式获得转速。

2使用数显表配合接近开关,设计一个方案,检测传送带上的输运物料的个数。

答:在传送带边上设计一个接近开关,并测试其对物料的敏感距离,然后将其信号线按照实训任务中的方法连接,即可在数显表上显示来料个数。

3上网查找一个接近开关的生产厂家,并介绍其生产接近开关的型号和应用场合。

答:/products.asp?id=65,上海巨马。

传感器与检测技术课后习题和答案(陈杰)

传感器与检测技术课后习题和答案(陈杰)

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第3章
3.1 电感式传感器有哪些种类?它们的工作原理是 什么? 3.2 推导差动自感式传感器的灵敏度,并与单极式 相比较。 3.3 试分析差分变压器相敏检测电路的工作原理。 3.4 分析电感传感器出现非线性的原因,并说明如 何改善。
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第3章
3.5 图F1-7所示一简单电感式传感器。尺寸已示于 图中。磁路取为中心磁路,不记漏磁,设铁心及 衔铁的相对磁导率为104,空气的相对磁导率为1, 真空的磁导率为 4π ×10-7H﹒m-1, 试计算气隙长 度为零及为 2mm 时的电感量。图中所注尺寸单位 均为mm.
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第2章
2.2 如图F1-1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, Δ R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Δ R=0 ,桥路处于平 衡状态,当应变片受力发生应变时,桥路失去了 平衡,这时,就用桥路输出电压 Ucd 表示应变片 应变后的电阻值的变化量。试证明: Ucd=-(E/2)(Δ R/R)
正行程
6.0
8.0 10.0 10.0 8.0
反行程
6.0 4.0 2.0
577.3
384.1 191.6
577.4
384.2 191.6
578.4
384.7 192.0
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第1章
1.13 建立以质量、弹簧、阻尼器组成的二阶系统 的动力学方程,并以此说明谐振现象和基本特点。
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《传感器与检测技术》作业及答案

《传感器与检测技术》作业及答案

《传感器与检测技术》作业及答案第一次作业1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表,测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。

2、现对一个量程为100mV,表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准,测得数据如下。

仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中,并确定该毫伏表的精度等级。

3.已知对某电压的测量值U~N(50V,0.04V),若要求置信概率达到50%,求相应的置信区间。

4、甲、乙二人分别用不同的方法,对同一电感进行多次测量,结果如下(假设均无粗大误差和系统误差):甲 1.28 1.31 1.27 1.26 1.19 1.25乙 1.29 1.23 1.22 1.24 1.25 1.20写出测量结果表达式,评价哪个人的测量精密度高。

第一次作业答案1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表,测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。

答案:2、现对一个量程为100mV,表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准,测得数据如下。

仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中,并确定该毫伏表的精度等级。

解:仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV 0 0.1 -0.2 -0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.3 0 0.3 0 修正值/mV 0 -0.1 0.2 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 0 -0.3 03.已知对某电压的测量值U~N(50V,0.04V2),若要求置信概率达到50%,求相应的置信区间。

【传感器与测试技术】练习题及答案

【传感器与测试技术】练习题及答案

10.传感器按照工作原理分类,如:应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式 传感器、光电式传感器等。对 问答题 1. 选用传感器应该遵循的原则是什么?
答:应该根据具体的检测要求和条件,保证性能满足要求即可,即选用时遵循以下几个原则。 (1)考虑检测系统内部的要求 主要指测量的目的,被检测量的选择,测量范围、精度、时间等要求。 (2)考虑检测系统外部的条件 主要指安装现场条件及情况、环境条件(温度、湿度、振动等)、信号传输距离、需要现场提供的功率 容量等。 考虑传感器自身的技术指标 主要指传感器自身的一些静态特性指标及动态特性指标,如精度、灵敏度、分辨率、固有频率、阻尼比、 频率特性、时间常数等。 2. 什么是传感器的线性度? 答:线性度指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。 3.什么是传感器的迟滞? 答:传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间,其输入输出特性曲线不重 合的现象称为迟滞。也就是说,对于同一大小的输入信号,传感器的正反行程输出信号大小不相等,这个差 值称为迟滞差值。 4.什么是传感器的精度? 答:精度指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差的综合反映。测量误差越小,传感器的精度越高。 5.什么是传感器的灵敏度? 答:灵敏度表示传感器的输入增量与由它引起的输出增量之间的函数关系。更确切地说,灵敏度等于传感器 输出增量与被测量增量之比,是传感器在稳态输出输入特性曲线上各点的斜率。 6.什么是传感器的分辨率? 答:传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力。对于某些传感器,如电位器式传感器,当输入量 连续变化时,输出量只做阶梯变化,则分辨力就是输出量的每个“阶梯”所代表的输入量的大小。对于数字 式仪表,分辨力就是仪表指示值的最后一位数字所代表的权值。当被测量的变化量小于分辨力时,数字式仪 表的最后一位数不变,仍指示原值。当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。

《传感器与检测技术》试卷习题及答案

《传感器与检测技术》试卷习题及答案

《传感器与检测技术》试卷习题及答案一. 选择题(每题1分,共计8分)1.压电石英晶体表面上产生的电荷密度与(B )A.晶体面积成正比 B.作用在晶体上的压力成正比C.晶体厚度成反比 D.剩余极化强度成正比2.差动变压器式传感器的结构形式很多,其中应用最多的是(C )A.变间隙式 B.变面积式 C.螺丝管式3.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离d之间是(B )A.正比关系 B.反比关系 C.无关系4、产生应变片温度误差的主要原因有(A )A.电阻丝有温度系数B.试件与电阻丝的线膨胀系数相同C.电阻丝随应力方向不同5.电阻应变片的初始电阻有多种,其中用的最多的是(B )A.60Ω B.120Ω C.200Ω D.240Ω6、通常用热电阻测量(C )A.电阻 B.扭矩 C.温度 D.压力7、x1、x2。

…………xn为测量值,指出下列哪个式子表示残差(B )A、vi =xi-真值 B、vi=xi-算数平均值 C、vi=xi-指示值8. 压电传感器的信号处理有电荷放大器、电压放大器,二者在应用方面最主要区别是( B )A.阻抗变换能力 B.电缆线长度变化影响计入与否C.输出电压与输入电压 D.前三种讲法都不对二、填空(10分)1.检测仪表中常用测试方法有直接比较测量法、微差法和零位法2.电容式传感器的三种工作方式是变间隙式、变面积式、和变介电常数式3.空气介质变间隙式电容传感器中,提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的,为此实际中大都采用差动 式电容传感器。

4.把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 变压器 的基本原理制成的,其次级绕组都用 差动 形式连接,所以又叫差动变压器式传感器。

5.电容式传感器中,变间隙式一般用来测量微小 的位移。

三、简答题(22)1.现对一个量程为60MPa ,压力表进行校准,测得数据如下。

试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中,并确定该压力表的精度等级(7分) 解: 最大绝对误差为0.4Mpa %670%1006040⋅-=⨯⋅-该压力表精度等级为1级 2.简述电涡流传感器工作原理及其主要用途 (5分)解: 利用金属置于变化的磁场或在磁场中运动,金属表面会产生电涡流,从而检测被测参数变化.主要用途——可测位移、振幅、厚度、转速、金属探伤等3、 图示为四种电容式传感器结构示意图,a ,b 动片上下移动,c ,d 动片旋转移动,(10)试分别写出其名称:a bc da 变间隙式、b 差动变间隙式、c 变面积式、d 差动变面积式四.计算题(60)1.被测对象温度为150℃左右,现有以下几种规格的温度计,试从提高测量精度的角度出发,应选哪一种温度计,为什么? (5分)A 表 量程0~300℃ 精度等级1.5级B 表 量程0~400℃ 精度等级1.5级C 表 量程0~500℃ 精度等级1.0级 解:A 表 △A=300×±1.5%=±4.5℃ △B=400×±1.5%=±6℃ △C=500×±1.0% =±5℃2.电容测微仪的电容器极板面积A=28cm 2,间隙d=1.1mm ,相对介电常数εr =1,εr =8.84×10-12F/m求:(1)电容器电容量 (5分)(2)若间隙减少0.12mm ,电容量又为多少? (5分)解:(1)()()()341200101.1/10281084.81/---⨯⨯⨯⨯⨯==d A C r εε=F 12105.22-⨯(2)()()d d A C r x ∆-=/0εε =()()34121012.01.1/10281084.81---⨯-⨯⨯⨯⨯ =25.26×10-12F3.下图为等截面梁和电阻应变片构成的测力传感器,若选用特性相同的四片电阻应变片,R1~R4,它们不受力时阻值为120Ω,灵敏度K=2,在Q 点作用力F(1)在测量电路图2中,标出应变片及其符号(应变片受拉用+,受压用-) (2)当作用力F=2Kg 时,应变片ε=5.2×10-5,若作用力F=8Kg 时,ε为多少?电阻应变片△R1、△R2、△R3、△R4为何值。

传感器与检测技术 (胡向东 刘京诚 著) 机械工业出版社 课后答案

传感器与检测技术 (胡向东 刘京诚 著) 机械工业出版社 课后答案

第1章传感器特性习题答案:5.答:静特性是当输入量为常数或变化极慢时,传感器的输入输出特性,其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。

传感器的静特性由静特性曲线反映出来,静特性曲线由实际测绘中获得。

人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。

9.解:10.解:11.解:带入数据拟合直线灵敏度0.68,线性度±7%。

,,,,,,13.解:此题与炉温实验的测试曲线类似:14.解:15.解:所求幅值误差为1.109,相位滞后33042,所求幅值误差为1.109,相位滞后33042,16.答:dy/dx=1-0.00014x。

微分值在x<7143Pa时为正,x>7143Pa时为负,故不能使用。

17.答:⑴20。

C时,0~100ppm对应得电阻变化为250~350kΩ。

V0在48.78~67.63mV之间变化。

⑵如果R2=10MΩ,R3=250kΩ,20。

C时,V0在0~18.85mV之间变化。

30。

C时V0在46.46mV(0ppm)~64.43mV(100ppm)之间变化。

⑶20。

C时,V0为0~18.85mV,30。

C时V0为0~17.79mV,如果零点不随温度变化,灵敏度约降低4.9%。

但相对(2)得情况来说有很大的改善。

18.答:感应电压=2πfCRSVN,以f=50/60Hz,RS=1kΩ,VN=100代入,并保证单位一致,得:感应电压=2π*60*500*10-12*1000*100[V]=1.8*10-2V 第3章应变式传感器概述习题答案9.答:(1).全桥电路如下图所示(2).圆桶截面积应变片1、2、3、4感受纵向应变;应变片5、6、7、8感受纵向应变;满量程时:(3)10.答:敏感元件与弹性元件温度误差不同产生虚假误差,可采用自补偿和线路补偿。

11.解:12.解:13.解:①是ΔR/R=2(Δl/l)。

因为电阻变化率是ΔR/R=0.001,所以Δl/l(应变)=0.0005=5*10-4。

《传感器与检测技术》习题解答

《传感器与检测技术》习题解答

第一章1.某压力传感器的校准数据如下表所示:校准数据列表试分别用端点连线法和最小二乘法求校准直线、非线性误差,并计算迟滞和重复性误差。

解:(1)端点连线法171.50x+-2.7017.15000.348%0.700%0.272%1.048%端基法校准直线y=迟滞误差γH =总精度γ=满量程输出y FS =重复性γR =线性度γL =(2)最小二乘法171.50x+-2.770017.15000.348%0.408%0.272%0.757%最小二乘法校准直线y=满量程输出y FS =线性度γL =迟滞误差γH =总精度γ=重复性γR =压力2.有一个温度传感器,其微分方程为x y ty15.03d d 30=+ 其中y 为输出电压(mV ),x 为输入温度(OC),试求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k 。

解:C mv/05.0315.0O 00===a b k s 1033001===a a τ 3.某加速度传感器的动态特性可用如下的微分方程来描述:x y t y ty 1010322100.111025.2d d 100.3d d ⨯=⨯+⨯+ 式中 y ——输出电荷量(pC )x ——输入加速度值(m/s 2) 试确定该传感器的ω0、ξ和k 的大小。

解:静态灵敏度:8889.41025.21011101000=⨯⨯==a b k阻尼比:01.011025.223000210201=⨯⨯==a a a ξ自振角频率:51020105.111025.2⨯=⨯==a a ω4.设有两只力传感器,均可作为二阶系统来处理,自振频率分别为800Hz 和1200Hz ,阻尼比ξ均为0.4,今欲测量频率为400Hz 正弦变化的外力,应选用哪一只?并计算将产生多大的振幅相对误差和相位误差。

解:讨论传感器动态特性时,常用无量纲幅值比)(ωk 。

(1)当用Hz 8000=f 、4.0=ξ的传感器测量Hz 400=f 的信号时,18.18004004.028*******211)(22220220=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ωωξωωωk220007.285333.0arctan 80040018004004.02arctan 12arctan )(-=-=⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ωωωωξωϕ 该传感器的振幅相对误差为%18%10011)(=⨯-ωk 相位误差为28.07O。

传感器与检测技术课后习题答案

传感器与检测技术课后习题答案

第一章1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用?解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。

敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。

2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面?解:(1)开发新的敏感、传感材料:在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变,从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后,寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。

(2)开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS 技术要求研制微型传感器。

如用于微型侦察机的CCD 传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。

②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器(3)研究新一代的智能化传感器及测试系统:如电子血压计,智能水、电、煤气、热量表。

它们的特点是传感器与微型计算机有机结合,构成智能传感器。

系统功能最大程度地用软件实现。

(4)传感器发展集成化:固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展,为传感器集成化开辟了广阔的前景。

(5)多功能与多参数传感器的研究:如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。

3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择?解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。

衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。

1)传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度;2)传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量A y与引起输出量增量A y的输入量增量X 的比值;3)传感器的迟滞是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象;4)传感器的重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲 线不一致的程度。

传感器与检测技术胡向东第版习题解答

传感器与检测技术胡向东第版习题解答

传感器与检测技术(胡向东,第2版)习题解答王涛第1章概述什么是传感器答:传感器是能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器的共性是什么答:传感器的共性就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等)输出。

传感器一般由哪几部分组成答:传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件两部分,分别完成检测和转换两个基本功能。

②按传感器的工作原理进行分类根据传感器的工作原理(物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等),可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。

③按传感器的基本效应进行分类根据传感器敏感元件所蕴含的基本效应,可以将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。

改善传感器性能的技术途径有哪些答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。

第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。

静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。

衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和漂移。

利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算非线性误差、迟滞和重复性误差。

设压力解:①求非线性误差,首先要求实际特性曲线与拟合直线之间的最大误差,拟合直线在输入量变化不大的条件下,可以用切线或割线拟合、过零旋转拟合、端点平移拟合等来近似地代表实际曲线的一段(多数情况下是用最小二乘法来求出拟合直线)。

(1)端点线性度: 设拟合直线为:y=kx+b, 根据两个端点(0,0)和(,),则拟合直线斜率: ∴*+b= ∴b=0(2)最小二乘线性度: 设拟合直线方程为01y a a x =+, 误差方程01()i i i i i y y y a a x v ∧∧-=-+= 令10x a =,21x a =由已知输入输出数据,根据最小二乘法,有:直接测量值矩阵0.644.047.4710.9314.45L ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,系数矩阵10.0210.0410.0610.0810.10A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,被测量估计值矩阵01a X a ∧⎡⎤=⎢⎥⎣⎦由最小二乘法:''A A X A L ∧=,有答:非线性误差公式:max 0.106100%100%0.64%16.50L FS L Y γ∆=±⨯=⨯= ② 迟滞误差公式:max100%H FSH Y γ∆=⨯, 又∵最大行程最大偏差max H ∆=,∴max 0.1100%100%0.6%16.50H FS H Y γ∆=⨯=⨯= ③ 重复性误差公式:max100%L FSR Y γ∆=±⨯, 又∵重复性最大偏差为max R ∆=,∴max 0.08100%100%0.48%16.50L FS R Y γ∆=±⨯=±⨯=± 用一阶传感器测量100Hz 的正弦信号,如果要求幅值误差限制在±5%以内,时间常数应取多少如果用该传感器测量50Hz 的正弦信号,其幅值误差和相位误差各为多少 解:一阶传感器频率响应特性:1()()1H j j ωτω=+幅频特性:()A ω=由题意有()15%A ω-≤15%-≤又22200f Tπωππ=== 所以:0<τ<取τ=,ω=2πf=2π×50=100π幅值误差:()100% 1.32%A ω∆==-所以有%≤△A(ω)<0相位误差:△φ(ω)=-arctan(ωτ)= 所以有≤△φ(ω)<0某温度传感器为时间常数τ=3s 的一阶系统,当传感器受突变温度作用后,试求传感器指示出温差的三分之一和二分之一所需的时间。

传感器与检测技术习题答案 周杏鹏

传感器与检测技术习题答案 周杏鹏

传感器与检测技术习题答案第一章答:随着我国工业化、信息化步伐加快,现代化建设中的各行各业高效生产对传感器也检测 技术的依赖逐步加深。

比如:先进的传感器技术助力现代化石油钻井平台建设。

为了能够可靠地采集钻井平台钴机塔架上运动部件的终点位置,使用了感应式传感器。

在整个新型钻井中共使用了 60个这样的感应式传感器,方形的接近开关对钢质目标的感应 距离增大到20mm ,满足了近海海上勘探工作环境极为恶劣的所有要求。

1.2答:自动检测系统组成框图如下:对于传感器,一般要求是:① 准确性:输出信号必须反映其输入量, 必须是严格的单值函数关系,最好是线性关系。

② 稳定性:传感器的输入、输出的单值函数关系最好不随时间和温度二变化, 素的干扰影响亦很小,重复性要好。

③ 灵敏度:即被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号。

④ 其他:如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。

1.3答:功能:信号调理:在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、 大等,以方便检测系统后续处理或显示。

信号处理:信号处理时自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节, 其作用和人类的大脑相类似。

区别:被测对象传感器信号调理 数据采集信号处理输入设备稳压电源即被测量的变化。

因此,传感器的输出与输入关系 受外界其他因转换、滤波、放2.2答:工业检测仪器(系统) 常以最大引用误差作为判断其准确度等级的尺度, 仪表准确度习 惯上称精度, 准确度等级习惯称为精度等级。

人为规定, 取最大引用误差百分数的分子作为 检测仪器 (系统) 精度等级的标志, 即用最大引用误差去掉正负号和百分比号后的数字来表信号调理作用是把信号规格化, 滤除干扰, 信号处理则是提取信号中的信息, 信息按照功能要求进行处理。

可以说,信号调理是进行信号处理的基础。

组成: 信号调理:信号放大、信号滤波、 A/D 转换 信号处理:主要是各种信号的嵌入式微控制器、专用高速数据处理器(并对这些1.4答:分类见表 1-1(P8)1.5DSP )答:按照被测参量分类, 可以分成测量: 电工量、 热工量、机械量、 物性和成分量、 状态量等。

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第1章传感器与检测技术基础思考题答案l.检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。

答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。

当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。

下图给出了检测系统的组成框图。

检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号.通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。

根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作.显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。

2。

传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义?依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号主称——传感器,代号C;被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。

见附录表2;转换原理—-用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。

见附录表3;序号-—用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。

若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。

例:应变式位移传感器: C WY-YB—20;光纤压力传感器:C Y—GQ—2.3。

测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行?答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量.此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。

如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准.测量原理如下图所示:图中使用了高灵敏度电压表-—毫伏表和电位差计,R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势,凡表示稳压电源的负载,E1、R1和R w表示电位差计的参数.在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。

然后,使稳压电源负载电阻R 1为额定值。

调整RP的活动触点,使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。

正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻R L 的值,负载变动所引起的稳压电源输出电压U 0的微小波动值ΔU ,即可由毫伏表指示出来。

根据U0=U+ΔU ,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。

微差式测量法的优点是反应速度快,测量精度高,特别适合于在线控制参数的测量.用微差式测量方法测量稳压电源输出电压随负载的变化4.某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm 变到5.0m m时,位移测量仪的输出电压由3.5V 减至2。

5V ,求该仪器的灵敏度.解:该仪器的灵敏度为25.40.55.35.2-=--=S m V/mm5.某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下:铂电阻温度传感器: 0。

45Ω/℃电桥: 0.02V/Ω放大器: 100(放大倍数)笔式记录仪: 0.2cm/V求:(1)测温系统的总灵敏度;(2)记录仪笔尖位移4c m时,所对应的温度变化值。

解:(1)测温系统的总灵敏度为18.02.010002.045.0=⨯⨯⨯=S cm/℃(2)记录仪笔尖位移4cm 时,所对应的温度变化值为22.2218.04==t ℃6。

有三台测温仪表,量程均为0~800℃,精度等级分别为2.5级、2.0级和1。

5级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选那台仪表合理?解:2.5级时的最大绝对误差值为20℃,测量500℃时的相对误差为4%;2。

0级时的最大绝对误差值为16℃,测量500℃时的相对误差为3.2%;1.5级时的最大绝对误差值为12℃,测量500℃时的相对误差为2.4%。

因此,应该选用1.5级的测温仪器。

7.什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差? 答:系统误差是指在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化的误差。

随机误差则是指在相同条件下,多次测量同一量时,其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差.正确度是指测量结果与理论真值的一致程度,它反映了系统误差的大小,精密度是指测量结果的分散程度,它反映了随机误差的大小。

8。

服从正态分布规律的随机误差有哪些特性?答:服从正态分布规律的随机误差的特性有:对称性 随机误差可正可负,但绝对值相等的正、负误差出现的机会相等。

也就是说f (δ)- δ曲线对称于纵轴。

有界性 在一定测量条件下,随机误差的绝对值不会超过一定的范围,即绝对值很大的随机误差几乎不出现.抵偿性 在相同条件下,当测量次数n →∞时,全体随机误差的代数和等于零,即0lim 1=∑=∞→n i i n δ.单峰性 绝对值小的随机误差比绝对值大的随机误差出现的机会多,即前者比后者的概率密度大,在δ=0处随机误差概率密度有最大值。

9.等精度测量某电阻10次,得到的测量列如下:R 1=167。

95Ω R 2=167.45Ω R 3=167.60Ω R 4=167。

60ΩR5=167。

87Ω R 6=167.88Ω R 7=168.00Ω R 8=167.850Ω R 9=167。

82Ω R 10=167.61Ω(1)求10次测量的算术平均值R ,测量的标准误差σ和算术平均值的标准误差s 。

(2)若置信概率取99。

7%,写出被测电阻的真值和极限值。

解:(1)求10次测量的算术平均值R ,测量的标准误差σ和算术平均值的标准误差s 。

Ω=+++++++++=++=∑=763.1671061.16782.16785.16700.16888.16787.16760.16760.16745.16795.1671010121i nR R R R Ω=++++++⨯++==-=--=∑∑∑===1824.0)153.0057.0087.0237.0108.0107.0163.02313.0187.0(919111)(11ˆ22222222210121212i i n i i n i i v v n x x n σΩ==0577.0101824.0n s σ(2)若置信概率取99。

7%,被测电阻的真值为:Ω±=⨯±=)173.0763.167(3763.1670s R极限值为:Ω±=⨯±=)547.0763.167(3763.167σm R10。

试分析电压输出型直流电桥的输入与输出关系.答:如图所示,电桥各臂的电阻分别为R 1、 R2、R 3、R 4。

U 为电桥的直流电源电压。

当四臂电阻R 1=R2=R 3=R 4=R 时,称为等臂电桥;当R 1=R2=R ,R 3=R 4=R '(R ≠R ')时,称为输出对称电桥;当R 1=R 4=R ,R2=R 3 =R '(R≠R ')时,称为电源对称电桥.D直流电桥电路当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大,这时电桥以电压的形式输出。

输出电压即为电桥输出端的开路电压,其表达式为U R R R R R R R R U o ))((432142313++-= (1)设电桥为单臂工作状态,即R1为应变片,其余桥臂均为固定电阻。

当R 1感受被测量产生电阻增量ΔR 1时,由初始平衡条件R1R 3=R 2R 4得3421R R R R =,代入式(1),则电桥由于ΔR1产生不平衡引起的输出电压为U R R R R R R U R R R R U )()()(1122121122120∆+=∆+= (2) 对于输出对称电桥,此时R1=R 2=R ,R 3=R4=R ’,当R 1臂的电阻产生变化ΔR 1=ΔR ,根据(2)可得到输出电压为)(4)()(20R R U RR R R RR U U ∆=∆+= (3) 对于电源对称电桥,R 1=R 4=R,R2=R 3=R ’.当R1臂产生电阻增量ΔR1=ΔR 时,由式(2)得)()(20RR R R R R U U ∆'+'= (4) 对于等臂电桥R1=R2=R 3=R4=R,当R 1的电阻增量ΔR1=ΔR 时,由式(2)可得输出电压为)(4)()(20R R U RR R R RR U U ∆=∆+= (5) 由上面三种结果可以看出,当桥臂应变片的电阻发生变化时,电桥的输出电压也随着变化。

当ΔR <<R 时,电桥的输出电压与应变成线性关系.还可以看出在桥臂电阻产生相同变化的情况下,等臂电桥以及输出对称电桥的输出电压要比电源对称电桥的输出电压大,即它们的灵敏度要高.因此在使用中多采用等臂电桥或输出对称电桥。

在实际使用中为了进一步提高灵敏度,常采用等臂电桥,四个被测信号接成两个差动对称的全桥工作形式,R 1=R +ΔR ,R 2=R —ΔR ,R 3=R+ΔR ,R 4=R —ΔR ,将上述条件代入式(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=R R U R R U U 440 (6)由式(6)看出,由于充分利用了双差动作用,它的输出电压为单臂工作时的4倍,所以大大提高了测量的灵敏度。

第2章 电阻式传感器思考题答案1.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答:金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。

2。

直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?答:它们的区别主要是直流电桥用直流电源,只适用于直流元件,交流电桥用交流电源,适用于所有电路元件。

3.热电阻测量时采用何种测量电路?为什么要采用这种测量电路?说明这种电路的工作原理。

答:通常采用电桥电路作为测量电路.为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。

由于采用这种电路,热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中,如果t t R R 21=,则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消.4。

采用阻值为120Ω灵敏度系数K=2。

0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V,并假定负载电阻无穷大。

当应变片上的应变分别为1和1 000时,试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压,并比较三种情况下的灵敏度。

解:单臂时40U K U ε=,所以应变为1时660102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ,应变为1000时应为330102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ;双臂时20U K U ε=,所以应变为1时66010*******--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ,应变为1000时应为330104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V;全桥时U K U ε=0,所以应变为1时60108-⨯=U /V ,应变为1000时应为30108-⨯=U /V 。

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