傳感器課后習題匯總

1、第1章 傳感器與檢測技術(shù)基本概論思考題1. 傳感器由那幾部分組成？并說明各組成部分的功能。2. 什么是傳感器動態(tài)特性和靜態(tài)特性，簡述在什么條件下只研究靜態(tài)特性就能夠滿足通常的需要，而在什么條件下一般要研究傳感器的動態(tài)特性？3. 請使用性能指標描述檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性。4. 某線性位移測量儀，當被測位移由4.5mm變到5.0mm時，位移測量儀的輸出電壓由3.5V減至2.5V，求該儀器的靈敏度。5. 某測溫系統(tǒng)由以下四個環(huán)節(jié)組成，各自的靈敏度如下： 鉑電阻溫度傳感器： 0.45/電橋： 0.02V/放大器： 100(放大倍數(shù))筆式記錄儀： 0.2cm/V求：(1)測溫系統(tǒng)的總靈敏度；(2)記錄儀筆尖

2、位移4cm時，所對應(yīng)的溫度變化值。 第2章 檢測系統(tǒng)的誤差合成1.什么是系統(tǒng)誤差？產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是什么？如何發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差？減少系統(tǒng)誤差有哪幾種方法？2.服從正態(tài)分布規(guī)律的隨機誤差有哪些特性? 3. 等精度測量某電阻10次，得到的測量列如下： R1167.95 R2167.45 R3167.60 R4167.60 R5167.87 R6167.88 R7168.00 R8167.850 R9167.82 R10167.61(1)求10次測量的算術(shù)平均值，測量的標準偏差和算術(shù)平均值的標準誤差。(2)若置信概率取99.7，寫出被測電阻的真值和極限值。3.1 電阻式傳感器1.金屬電阻應(yīng)變片與半導體

3、材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)有什么不同?2如將兩個100電阻應(yīng)變片平等地粘貼在鋼制試件上，試件截面積為0.5×10-4m2，彈性模量E=200GN/m2，由50kN的拉力所引起的應(yīng)變片電阻變化為1。把它們接入交流電橋中，電橋電源電壓為1V，求應(yīng)變片靈敏系數(shù)和電橋輸出電壓。3.如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，R=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-（E/2）(R/R)。3.2 電容式傳感器4.有一

4、只變極距電容傳感元件，兩極板間有效面積為8×10-4m2，兩極板間的距離為1mm，已知空氣的相對介電常數(shù)為1.0006，試計算該傳感器的位移靈敏度。5.變極距電容傳感器的測量電路為運算放大器電路，如圖所示。C0=200pF，傳感器的起始電容量Cx0=20pF,定動極板距離d0=1.5mm,運算放大器為理想放大器(即K,Zi),Rf極大,輸入電壓u1=5sintV。求當電容傳感動極板上輸入一位移量x=0.15mm使d0減小時,電路輸出電壓u0為多少?3.3 電感式傳感器6. 如圖所示的差動電感式傳感器的橋式測量電路，L1、L2為傳感器的兩差動電感線圈的電感，其初始值均為L0。R1、R2

5、為標準電阻，u為電源電壓。試寫出輸出電壓u0與傳感器電感變化量L間的關(guān)系。7.如圖所示為一差動整流電路，試分析電路的工作原理。題7圖8.電渦流式傳感器的靈敏度主要受哪些因素影響？它的主要優(yōu)點是什么？9.用壓電式傳感器能測量靜態(tài)或變化很緩慢的信號嗎？為什么？ 10.壓電式傳感器的前置放大器的作用是什么？電壓式與電荷式前置放大器各有何特點？11壓電式傳感器測量電路的作用是什么?其核心是解決什么問題?12. 什么是金屬導體的熱電效應(yīng)?試說明熱電偶的測溫原理。13.試述熱電偶冷端溫度補償?shù)膸追N主要方法和補償原理。14.用鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶測量溫度，已知冷端溫度為40，用高精度毫伏表測得這時的熱電動勢為29.188mV，求被測點的溫度。15.熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由哪幾種電勢組成，試證明熱電偶的標準電極定律。16.下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計算1) 已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為T=50，試計算出Rt的值和Ra的值2) 電路中已知R1、R2、R3和E，試計算電橋的輸出電壓VAB其中（R1=10K，R2=5K，R3=10K，E=5伏） 17.光電效應(yīng)有哪幾種?與之對應(yīng)的光電元件各有哪些?18.請說明三相配線的CCD傳感器電荷轉(zhuǎn)移過程19.什么是光電效應(yīng)？試說明光纖傳感器的工作原理。20.什么是霍爾效應(yīng)？霍爾電勢的大小與方向和哪些因素有關(guān)？影響霍爾電勢的因素