传感器与检测技术习题集

传感器与检测技术 思考题与习题 2006年 8月 1 第一章 传感器与检测技术概论 1、 自动检测系统定义及组成？ 2、误差分几类？它们与准确度和精密度有什么关系？ 3．什么是传感器？（传感器定义） 4．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 5、检测系统的性能参数反映了系统的什么关系？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？ 6、欲测250V 电压，要求测量示值相对误差不大于±0.5%，问选用量程为250V 电压表，其精度为哪级？若选用量程为300V 和 500V 的电压表，其精度又为哪级？ 7、 有一台测量压力的仪表，测量范围为0Pa～ 106Pa， 压力p 与仪表输出电压之间的关系为：u0=a0+a1p+a2p2,式中a0=2mv, a1=10mv/(105 Pa), a2=-0.5mv/(105 Pa)2。求： （ 1）该仪表的输出特性方程； （ 2）画出输出特性曲线示意图（x 轴、y 轴均要标出单位）； （ 3）该仪表的灵敏度表达式； （ 4）画出灵敏度曲线图； （ 5）该仪表的线性度。 8．某传感器精度为2%FS ，满度值50mv ，求出现的最大误差。当传感器使用在满刻度值1/2 和 1/8 时计算可能产生的百分误差，并说出结论。 9．某二阶传感器固有频率f0=10KHz，阻尼比ε =0.1 若幅度误差小于3%， 试求：决定此传感器的工作频率。 10、某位移传感器，在输入量变化5 mm 时，输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。 11、某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为： S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、 S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。 2 第二章 常用传感器 第一节 电阻式传感器 1、 应变式传感器的工作原理及应用？ 2、 什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？ 3、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合？用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善？ 4、固态压阻式传感器工作原理及应用？ 5、一个量程为10kN 的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm,内径 18mm,在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120Ω ,灵敏度为2.0,波松比为0.3,材料弹性模量E=2.1×1011Pa。要求： ①绘出弹性元件贴片位置及全桥电路； ②计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化； ③当桥路的供电电压为10V 时，计算传感器的输出电压。 6、应变片产生温度误差的原因...