传感器与测试技术复习题及答案

1、求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装

置后得到的稳态响应。

2、进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa，将它与增益

为0.005V/nC的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？

解：若不考虑负载效应，则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘，即

3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号，问

幅值误差是多少？

4、想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间

常数应取为多少？若用该系统测量50Hz正弦信号，问此时的振幅误差和相位差是多少？

5、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比

ξ=0.14，问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少?

6、一台精度等级为0.5级、量程范围600～1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是

多少?检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格?

7、若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%范围内,此时最高值为

0.5,试求此时输入信号和工作频率范围?

8、某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,

试求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少?

9、一个理想测试系统，其幅频特性和相频特性应具有什么特点，并用频响特性曲线表示。解：理想测试系统中其幅频特性应为常数，相频特性应为直线(线性)。

10、有一个1/3倍频程滤波器，其中心频率fn=1000Hz，求该滤波器的带宽B，以及上、

下截止频率fc1，fc2。

11、应变式传感器的温度误差要进行补偿，常用的方法是用电桥，悬臂梁上、下方各粘

贴规格相同的工作应变片R1和R2，请组成电桥。若R1=R2=120Ω，灵敏度k=2的应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为2V，并假定负载为无穷大，当应变中的应变为2με时，求电桥的输出电压

解：△R/R0=Kε

U y=(△R/R0)•U0/2=2×2×10-6×2÷2=4×10-6V

12、某一阶测量装置的传递函数为1/（0.04s+1），若用它测量频率为0.5Hz、1Hz、2Hz

的正弦信号，试求其幅值误差。

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