傳感器期末考試試題及答案重點.doc

成都理工大學傳感器原理與應用試題 6（100 分） 1鋼材上粘貼的應變片的電阻變化率為 0.1%，鋼材的應力為 10kg/mm2。求鋼材的應 變。鋼材的應變?yōu)?300*10-6 時，粘貼的應變片的電阻變化率為多少?（10 分） 1答： 是 R/R=2（l/l）。因為電阻變化率是 R/R=0.001， 所以 l/l（應變）=0.0005=5*10-4。因 l/l=300*10-6，所以，R/R=2*300*106=6*10-4。 2截面積為 1mm2、長度為 100m 銅線的電阻為多少？具有和它相同電阻的 100m 鋁線 的截面積為多大？比較此時的鋁線重量和銅線重量。（5 分） 2答： R=(l/S中，(鎳是（95104）*10-8m，（銅）是 1.72*10-8m， 所以 R（鎳）/R（銅）=（鎳）/（銅）=（95104）/1.72=55.260.5。 3.試推導惠斯頓電橋輸入輸出之間的關系。（10 分） 3答：假定輸入輸出端沒有電流流過，流過阻抗 Z4 和 Z1 的電流為 i4，流過阻抗 Z3 和 Z2 的電流為 i3， 由基爾霍夫電壓定律得以下關系式： （Z4+Z1）i4= ( Z3+Z2i3=Vi(1 i4Z4= i3 Z3+Vi(2 由（1）式得 （3） （4） 將（3）和（4）代入（2）求得 V0 為： V0 = i4Z4 -i3 Z3=（ ）Vi= Vi 4.給出力平衡測量系統(tǒng)得一個應用實例，并給出系統(tǒng)的信號流方框圖。（10 分） 5.鉑線電阻在 20。C 時為 10，求 50。C 時的電阻。（5 分） 5。答：R=R0（I+t）中，t=20。C，R=10，=30*10-4/。C。 因此，10= R0（1+30*10-4*20），R= R0（1+30*10-4*50）得 R10.8。 6. 下圖 1 所示的鉑測溫電阻元件，當溫度由 0。C 上升到 100。C 時，電阻變化率 R/R0 為多少?下圖 2 所示的熱敏電阻（R0=28k），其 R/R0 為多少? 圖1圖2 上圖 1 所示的鉑測溫電阻元件，在 0200。C 范圍內(nèi)的電阻溫度系數(shù)為多少？（10 分） 6答： 由圖 1 可讀取 t=100。C 時的 R/R01.4。因此，R=1.4R0，又有 R= R-R0= 1.4R0R0=0.4 R0。因此，R/R=0.4。圖 2 的熱敏電阻中 t=100。C 時的 R103。又 R= R-R0=-27k。 因此，R/R0=-27/28-0.96。 t=200。C 處的 R/R01.8，電阻溫度系數(shù) （曲線的傾斜率）=（1.8-1） /200=0.4%/。C。 7要測 1000。C 左右的高溫，用什么類型的熱電偶好？要測 1500。C 左右的高溫呢？ （5 分） 7答：若是 1000。C 鉻鎳-鋁鎳，鉑、銠-鉑，1500。C 時，鉑、銠 30%-鉑。 8使用 k 型熱電偶，基準接點為 0。C、測量接點為 30。C 和 900。C 時，溫差電動勢 分別為 1.203mV 和 37.326mV。當基準接點為 30。C，測溫接點為 900。C 時的溫差電動 勢為多少？（10 分） 答：現(xiàn) t2=900。C ，t1=30。C ，基準接點溫度為 30。C ，測溫接點溫度為 900。C 時 的溫差電動勢設為 E，則 37.326=1.203+ E，所以 E=36.123mV。 90。C 時的電阻為 100 的鉑金熱電阻。300。C 時的阻值按下面兩種方法計算，其 結果之差換算成溫度差是多少？（15 分） 電阻用溫度的一次方程表示，RT=R0（1+At+Bt2）式中 B=0，A=0.003851。C1。（此時 100。C 時的電阻值為 138.51） 電阻值與溫度為二次函數(shù)關系。 用一次方程近似時，溫度誤差為多少？ 答：（1）RT=100（1+0.003851*t），以 t=300。C 代入，得 RT=215.53。 （2）RT=R0（1+At+Bt2）式中以 t=300。C 代入，得 RT=212.05。 （3）同（2） ，算得 t=310。C 時電阻值為 215.61，即溫度上升 10。C 電阻增加 3.56。 因此，由（215.53212.05）/0.356=9.8 算得誤差為 9.8。C。 10某熱敏電阻 0。C 時電阻為 30k,若用來測量 100。C 物體的溫度，其電阻為多 少？設熱敏電阻的系數(shù) B 為 3450K。（5 分） 答： 代入得 RT=1.017k 式中以 R0=3*104，B=3450，T=373.15 和 T0=273.15 11和人體體溫（36。C）相同的黑體，其熱輻射的分光輻射輝度為最大時波長為多 少？（5 分） 答：將 T=273.15+36=309.15 代入 m*T=2.8978*10-3mK,得 m=9.37*10-6 m=9.37m。 12在下圖所示的電路中，差動變壓器二次電壓的有效值，接頭 c1d間是 5V，接 頭 c1 d1 間是 3.5V。此時，電流表 M 上所流的電流是多少 mA？這里兩個電 阻各 1k（二極管的電阻可認為是 0）。（10 分） 答： 電流 i1，i2 及 i1-i2 如下圖所示