傳感器與傳感器技術(shù)[何道清]課后答案-免費(fèi)閱讀
【正文】 歲月是有情的，假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩，它奉獻(xiàn)給你的也是一些色彩。當(dāng)取R=20kW時(shí)，電源電壓E為1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒(méi)有限制你發(fā)揮的藩籬。 解：熱電偶冷端補(bǔ)償電勢(shì)E(t,0)=kt， 習(xí)題圖726 式中，k為熱電偶靈敏度(k=6mV/℃)， 而補(bǔ)償電橋輸出電壓（見(jiàn)習(xí)題圖726）冷端補(bǔ)償時(shí)有=6mV 根據(jù)電橋電路，其等效電路為RRcu和RR3分別串聯(lián)后再并聯(lián)，然后與電源、R5串聯(lián)，橋臂電阻串并聯(lián)后為1Ω，由此可得1Ui =1180。 解：θ2 從50℃ =100=℃7—19 某熱敏電阻，其B值為2900K，若冰點(diǎn)電阻為500KΩ，求熱敏電阻在100℃時(shí)的阻值。1012C/N。(g為重力加速度) 解：由題意知，振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（壓電式加速度計(jì)加上電荷放大器）的總靈敏度K=Kq?Ku =5pC/g 50 mV/pC=250mV/g=Uo/a式中，Uo為輸出電壓；a為振動(dòng)系統(tǒng)的加速度。若測(cè)量電路為電壓前量放大器C總=1000pF，R總=500MΩ；傳感器固有頻率f0=30kHz，阻尼比ζ=，求幅值誤差在2％以?xún)?nèi)的使用頻率范圍。試求：（1）初始狀態(tài)時(shí)電容器CC2的值；（2）當(dāng)將其接入習(xí)題圖414(b)所示差動(dòng)變壓器電橋電路，供橋電壓E=10 V（交流），若傳感器工作時(shí)可動(dòng)電極筒最大位移Dx= 177。a/2時(shí)電容CAC和CAD的表達(dá)式(x=0時(shí)為對(duì)稱(chēng)位置)。測(cè)量電路參數(shù)：usr=u== 3sinωt (V)。m與d2=﹣10181。m時(shí)，輸出電壓Usc值。解：（1）單位線(xiàn)圈電感值電阻值 （lcp=2pr，每匝導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度） 則品質(zhì)因數(shù) (2)鐵芯位移Δlc=177。103=（W）線(xiàn)圈的阻抗 故其電橋的匹配電阻(見(jiàn)習(xí)題圖316)R3 = R4 =Z=（W） （2）當(dāng)ΔZ=10W時(shí)，電橋的輸出電壓分別為單臂工作： 雙臂差動(dòng)工作： （3） 3—17 如習(xí)題圖3—17所示氣隙型電感傳感器，銜鐵截面積S=44mm2，氣隙總長(zhǎng)度δ=，銜鐵最大位移△δ=177。mm。已知膜片的半徑R=20mm，厚度h=，材料的泊松比181。2—11 在材料為鋼的實(shí)心圓柱試件上，沿軸線(xiàn)和圓周方向各貼一片電阻為120Ω的金屬應(yīng)變片R1和R2，把這兩應(yīng)變片接人差動(dòng)電橋(參看習(xí)題圖2—11)。 解：由 K=，得則ΔR=103 R=103 120Ω= 其輸出電壓為=(mV)2—6 一試件的軸向應(yīng)變?chǔ)舩=，表示多大的微應(yīng)變(181。1—10 用一個(gè)一階傳感器系統(tǒng)測(cè)量100Hz的正弦信號(hào)時(shí)，如幅值誤差限制在5%以?xún)?nèi)，則其時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少?若用該系統(tǒng)測(cè)試50Hz的正弦信號(hào)，問(wèn)此時(shí)的幅值誤差和相位差為多？解: 根據(jù)題意 （取等號(hào)計(jì)算）解出ωτ =所以 = 當(dāng)用該系統(tǒng)測(cè)試50Hz的正弦信號(hào)時(shí)，其幅值誤差為相位差為j=﹣arctan(wt)=﹣arctan(2π50103)=﹣176。解: 由題給微分方程可得1—9 某壓力傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如下表所示，試分別用端點(diǎn)連線(xiàn)法和最小二乘法求非線(xiàn)性誤差，并計(jì)算遲滯和重復(fù)性誤差；寫(xiě)出端點(diǎn)連線(xiàn)法和最小二乘法擬合直線(xiàn)方程。105(V/℃)；(2) τ=(s)， K=(mV/Pa)。S，滿(mǎn)度值為50mV，零位值為10mV，求可能出現(xiàn)的最大誤差d(以mV計(jì))。 （2） 式中，y——輸出電壓，mV；x——輸入壓力，Pa。10)= 176。求遲滯誤差：壓 力(MPa)輸 出 值 (mV)第一次循環(huán)第二次循環(huán)第三次循環(huán)正行程反行程遲滯正行程反行程遲滯正行程反行程遲滯00，所以遲滯誤差為（2）最小二乘法 設(shè)直線(xiàn)方程為y=a0+kx數(shù)據(jù)處理如下表所示。第2章 電阻應(yīng)變式傳感器2—5 一應(yīng)變片的電阻R0=120Ω，K=，用作應(yīng)變?yōu)?00181。ε和2000181。已知l=10mm，b0=llmm，h=3mm，E=104N/mm2，K=2，接入直流四臂差動(dòng)電橋，供橋電壓6V，求其電壓靈敏度(Ku=Uo/F)。（2）測(cè)量電橋電路如上圖(b)所示。 習(xí)題圖316 解：（1） 線(xiàn)圈感抗 XL=wL=2pfL=2p180。r=30，激勵(lì)電源頻率f=3000Hz。已知：δ0=；D=；R=；Usr=60V(交流)，頻率f=400Hz。1181。4—5有一變間隙式差動(dòng)電容傳感器，其結(jié)構(gòu)如習(xí)題圖45所示。板A、C和D是固定極板；板B是活動(dòng)極板，其厚度為t，它與固定極板的間距為d。求：傳感器的初始電容值；若由于裝配關(guān)系，使傳感器極板一側(cè)間隙d0，而另一側(cè)間隙為d0+b(b=)，此時(shí)傳感器的電容值。X切割石英晶體，εr=，d11=1012C/N等效電容 =1014 (F)受力F產(chǎn)生電荷Q=d11F=1012200=462102(C)=462pC輸出電壓 （2）利用縱向效應(yīng)的BaTiO3，εr=1900，d33=1911012C/N等效電容 =1012(F)=(pF)受力F產(chǎn)生電荷Q=d33F=1911012200=382001012 (C)=108C輸出電壓5—4 某壓電晶體的電容為1000pF，kq=，電纜電容CC=3000pF，示波器的輸入阻抗為1MΩ和并聯(lián)電容為50pF，求： (1)壓電晶體的電壓靈敏度足Ku； (2)測(cè)量系統(tǒng)的高頻響應(yīng)； (3)如系統(tǒng)允許的測(cè)量幅值誤差為5％，可測(cè)最低頻率是多少? (4)如頻率為10Hz，允許誤差為5％，用并聯(lián)連接方式，電容值是多大? 解：（1） （2）高頻（ω→∞）時(shí)，其響應(yīng) （3）系統(tǒng)的諧振頻率 由 ，得 （取等號(hào)計(jì)算） 解出(ω/ωn)2= 222。一個(gè)20pF的電容和一個(gè)100MΩ的電阻與極板并聯(lián)。 解： Pa時(shí)，所產(chǎn)生的電荷Q=80 pC/Pa =112 pC輸出電壓為Ua =Q/Ca =1121012 /(1109)=(V)5—11 ，它與一臺(tái)靈敏度為10mV/pC的電荷放大器連接，在三次試驗(yàn)中測(cè)得以下電壓值：(1)100mV；(2)10V；(3)75V。 解：由磁電勢(shì)傳感器的幅頻特性得其幅值動(dòng)態(tài)誤差為取其等號(hào)計(jì)算 解得 (ω/ωn)2 =，或(ω/ωn)2 = ω/ωn =，或 ω/ωn =（舍去） 最大幅值誤差小于2%時(shí)，其頻率范圍ω/ωn ≥ 第7章 熱電式傳感器7—14 已知銅熱電阻—Cul00的百度電阻比W(100)=，當(dāng)用此熱電阻測(cè)量50℃溫度時(shí)，其電阻值為多少?若測(cè)溫時(shí)的電阻值為92Ω，則被測(cè)溫度是多少? 解：由 W（100）=R100 /R0 =，則其靈敏度為則溫度為50℃時(shí)，其電阻值為R50 = R0 +K50=10
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