传感器习题集VIP免费

第一章传感器概述1.1综述你所理解的传感器概念1.2何谓结构型传感器？何谓物性型传感器?试述两者的应用特点。1.3一个可供实用的传感器有哪几部分构成？各部分的功用是什么？试用框图标示出你所理解的传感器系统。1.4衡量传感器静态特性的主要指标有哪些？说明它们的含义。1.5技算传感器线性度的方法有哪几种？差别何在？1.6什么是传感器的静态特性和动态特性？差别何在？1.7怎么评价传感器的综合静态性能和动态性能？1.8为什么要对传感器进行标定和校准？举例说明传感器静态标定和动态标定的方法。1.9何谓系统相似和机电模拟？它们有什么用途？1.10有一只压力传感器的校准资料如下表。根据这些数据求最小二乘法和端点法线性度的拟合直线方程，并求其线性度。00.51.01.52.02.5校准数据1正行程反行程0.00200.00300.20150.20200.40050.40200.60000.60100.79950.80051.00002正行程反行程0.00250.00350.20200.20300.40100.40200.60000.60150.79950.80050.99953正行程反行程0.00350.00400.20200.20300.40100.40200.60000.60100.79950.80050.99901.11试根据极限误差计算题1－7中压力传感器的重复性误差，并比较标准法和极差法的计算结果。1.12设一力传感器可作为二阶系统来处理。已知传感器的固有频率为800khz，阻尼比=0.4,问在使用该传感器测定400Hz正弦变化的外力时会产生多大的振幅相对误差和相位误差?1.13今有两加速度传感器均可作为二阶系统来处理，其中一只固有频率为25kHz，另一只为35kHz，阻尼比均为0.3。若欲测量频率为10kHz的正弦振动加速度，应选用哪一只？试计算测量时将带来多大的振幅误差和相位误差。1.14有一个二阶系统如图1-12所示，求其输入为F=A·u(t)的阶跃响应，并画出响应曲线图（假定特征方程的根r1,r2为2个不等实数根）。1.15某测振传感器可作为二阶系统来处理，其幅频特性见图1-10。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比＝0.4，问：用该传感器测定正弦振动时，若要求幅值误差小于2％，求允许使用的频率范围及相应的最大相位误差；欲用来测量复合周期振动，应对传感器的哪个参数进行调整？怎么调整？[提示：按系统不失真条件考虑。]1.16结合传感器技术在未来社会中的地位、作用及其发展方向，综述你的见解。第二章电阻应变式传感器2.1金属应变计与半导体应变计在工作机理上有何不同？试比较应变计各种灵敏系数概念的不同物理意义。2.2从丝绕式应变计的横向效应考虑，应该如何正确选择和使用应变计？在测量应力梯度较大或应力集中的静态应力和动态应力时，还需考虑什么因素？2.3试述电阻应变计产生热输出（温度误差）的原因及其补偿方法2.4试述应变电桥产生非线性的原因及削减非线性误差的措施。2.5如何用电阻应变计构成应变式传感器？对其各组成部分有何要求?2.6现有栅长为3mm和5mm两种丝式应变计，其横向效应系数分别为5%和3%，欲用来测量泊松比μ=0.33的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布（其应力分布梯度较大）。试问:应选用哪一种应变计？为什么？2.7现选用丝栅长10mm的应变计检测弹性模量E=2×1011N/m2、密度=7.8g/cm3的钢构件承受谐振力作用下的应变,要求测量精度不低于0.5%。试求构件的最大应变频率限。2.8一试件受力后的应变为2×10-3;丝绕应变计的灵敏系数为2，初始阻值120Ω，温度系数为－50×10-6/℃，线膨胀系数为14×10-6/℃；试件的线膨胀系数为12×10-6/℃。求温度升高20℃时，应变计输出的相对误差。2.9试推导图2-17所示四等臂平衡差动电桥的输出特性:U0=f(ΔR/R)。从导出的结果说明：用电阻应变计进行非电量测量时为什么常采用差动电桥？2.10为什么常用等强度悬臂梁作为应变式传感器的力敏元件?现用一等强度梁：有效长L=150mm，固支处宽b=18mm，厚h=5mm，弹性模量E=2×105N/mm2，贴上4片等阻值、K=2的电阻应变计，并接入四等臂差动电桥构成称重传感器。试问（1）悬臂量上如何布片？又如何接桥？为什么？（2）当输入电压为3V，输出电压为2mV时的称重量是多少？第三章电感式传感器3.1比较差动式自感传感器和差动变压器在结构上及工作原理上的异同之处。3.2为什么设计电感传感器时应尽量减少铁损？试述减小铁损的方法。3.3用变磁阻式传感器进...