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传感器计算题答案

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精品文档---下载后可任意编辑计算题1 有两个传感器测量系统,其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述,试求这两个系统的时间常数和静态灵敏度 K。 (1) 式中, y——输出电压,V;T——输入温度,℃。 (2) 式中,y——输出电压,V;x——输入压力,Pa。解:根据题给传感器微分方程,得(1) τ=30/3=10(s), K=105/3=105(V/℃);(2) τ==1/3(s), K==(V/Pa)。2 一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述,即式中,y——输出电荷量,pC;x——输入加速度,m/s2。试求其固有振荡频率 n和阻尼比。解: 由题给微分方程可得3 已知某二阶传感器系统的固有频率 f0=10kHz,阻尼比=,若要求传感器的输出幅值误差小于 3%,试确定该传感器的工作频率范围。 解:由 f0=10kHz,根据二阶传感器误差公式,有精品文档---下载后可任意编辑将=代入,整理得 4 设有两只力传感器均可作为二阶系统来处理,其固有振荡频率分别为 800Hz 和,阻尼比均为。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少幅度相对误差和相位差。解:由题意知则其幅度误差 =%相位差 = (rad)= °所以,选择第二只传感器.5一应变片的电阻 R0=120Ω,K=,用作应变为 800μm/m 的传感元件。(1)求△R 与△R/R;(2)若电源电压 Ui=3V,求其惠斯通精品文档---下载后可任意编辑测量电桥的非平衡输出电压 U0。解:由 K=,得则ΔR=×103 ×R=×103 ×120Ω=Ω 其输出电压为=(mV) 6 假如将 120Ω 的应变片贴在柱形弹性试件上,该试件的截面积 S=×10-4m2,材料弹性模量 E=2×101lN/m2。若由 5×104N 的拉力引起应变片电阻变化为 Ω,求该应变片的灵敏系数 K。 解:应变片电阻的相对变化为 柱形弹性试件的应变为 应变片的灵敏系数为7 以阻值 R=120Ω,灵敏系数 K=的电阻应变片与阻值 120Ω 的固定电阻组成电桥,供桥电压为 3V,并假定负载电阻为无穷大,当应变片的应变为 2με 和 2000με 时,分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压,并比较两种情况下的灵敏度。解:依题意单臂:差动: 灵敏度:精品文档---下载后可任意编辑可见,差动工作时,传感器及其测量的灵敏度加倍。8 一台采纳等强度梁的电子称,在梁的上下两面各贴有两片电阻 应 变 片 , 做 成 称 重 传 感 器 , 如 习 题 图 2—12 所 示 。 已 知l=10mm,b0=llmm,h=3mm,E=×104N/mm2,K=2,接入直流四臂差动...

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