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传感器与检测技术习题集

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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...

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