電大傳感器與檢測技術期末復習題及詳細答案參考(編輯修改稿)
2025-07-13 15:40 本頁面
【文章內容簡介】 的動態(tài)輸入輸出方程； （ 2） 該傳感器的頻率傳遞函數； （ 3） 如果該傳感器用于測量力 F=sin(400t)，試求該傳 感器的穩(wěn)態(tài)輸出； （ 4） 試分析當測量的外力為 2021KHz時，此傳感器的穩(wěn)態(tài)輸出。 ，均可作為二階系統(tǒng)來處理，自振頻率分別為 800Hz和 1200Hz，阻尼比ξ均為 ，今欲測量頻率為 400Hz正弦變化的外力，應選用哪一只？并計算將產生多大的振幅相對誤差和相位誤差。 4. 電阻應變片的靈敏度定義為 ?RRk ?? 其中Δ R為作用應變ε后應變片的電阻變化， R為應變片的電阻。如果一阻值為 120Ω的應變片靈敏度為 k=，將該應變片用總阻值為 12Ω的導線連接到一 測量系統(tǒng)，求此時應變片的靈敏度。 R=100Ω，靈敏系數 k=，用作應變?yōu)?1000με的傳感元件 (1)求Δ R和Δ R/R； (2)若惠斯登電橋初始時已平衡，電源電壓 U=4V，求在此應變下的輸出電壓 UO； 100Ω電阻應變片平等地粘貼在鋼制試件上，試件截面積為 104m2，彈性模量 E=100GN/m2，由 100kN的拉力所引起的應變片電阻變化為 1Ω。把它們接入交流電橋中，電橋電源電壓為 1V，求應變片靈敏系數和電橋輸出電壓。 ，其極板為 圓形，半徑為 r=3mm，假設與被測工件的初始間隙為 ?0=，試求： 1) 若極板與工件的間隙變化量為 ??=10?m，電容的相對變化量（即0CC? ）為多少？ 2) 若測量電路的靈敏度為 Ku=100mV/pF，則在 ??=1?m時的輸出電壓為多少？ 已知空氣的介電常數為 mFmF /109/1036 1 129 ?? ???? ?? ，已知 原 始 極 距 為?1=?2=，正方形極板的邊長為 a=20mm，采用電橋電路作 為其轉換電路 (如右圖所示 )。電容 傳感器的兩個電容分別接 R=5K?的電阻后作為電 橋的兩個橋臂，并接有效值為 U1=50V的電源電壓，其頻率為 f=400Hz，電橋的另兩臂 為 相 同 的 固 定 電 容C=?F，試求 3) 電容傳感器的電壓靈敏度（單位為 V/m）； 傳感器與檢測技術 復習題 第 7 頁 共 8 頁 4) 當電容傳感器的輸出電壓 U0=1V時，電容傳感器活動極板的位移（單位為 ?m）。 （如右圖所示），當變 壓器二次側電壓有效值均為 U時，其空載輸出電壓 Uo與電容 Cx1， Cx2的關系式。若采用變 極距型電容傳感器，設初始極距均為 ?0，極距變化 ??后，空載輸出電壓 Uo與 ??的關系式。 ??= 時，若初始電容 C1=C2=80pF，初始極距 ?=5mm，試計算其非線性誤差，若將差動 電容改為單只平板電容，初始值不變，其非線性誤差有多大？ 11. 表 中單組式變面積型平板形線位移電容傳感器，兩極板相互覆蓋的寬度為 4mm，兩極板的間隙為 ，極板間介質為空氣，試求其靜態(tài)靈敏度？若極板相對移動 2mm，求電容變化量？ 12. 現有一只 0～ 20mm 的電容式位移傳感器，其結構如下圖所示。已知 L=25mm， R1=6mm， R2=， r=， CBC構成固定電容 CF， CDC隨活動導桿的伸入而變化，擬采用理想運算放大器測量電路，試回答： （ 1） 要求運算放大器測量電路的輸出電壓與輸入位移 x成正比，在測量電路中 CF與 Cx應如何連接？ （ 2） 活動導桿每伸入 1mm 所引起的電容變化量為多大 （ 3） 輸入電壓 U=6V時，輸出電壓 U0為多少 （ 4） 固定電容 CF的作用何在 （ 5） 傳感器與測量電路的連接線對傳感器的輸入有無影響 ，電感 L=200mH的純電感線圈中通入一個 不斷變化的電流 i。t=0時，相位為 2? 。電流 i為一正弦信號，其幅值為 2，頻率 f=200Hz，當試求：在線圈上產生的自感電壓為多大？ ，平均長度為 10cm，截面積為 2cm2，平均相對磁導率 ?r=2021，求： （ 1）均勻繞線 1000匝時的電感； （ 2）匝數增加 1 倍時的電感。 取真空磁導率為 110 8H/cm。 15. 試推導右圖所示差動型電感傳感器電橋的輸出特性 UO=f(?L)，已知 電源角頻率為 ?， ZZ2為傳感器兩線圈的阻抗，零位時 Z1=Z2=R+j?L。若以變氣隙式傳感 器接入該電橋，求靈敏度表達式 k=UO/??為多大（本題用有效值表示）。 傳感器與檢測技術 復習題 第 8 頁 共 8 頁 16. 某壓電晶體的電容為 1000pF，電荷靈敏度為 Kq=2C/cm，連接電纜電容為 Ce=1000pF，示波器的輸入阻抗為 1M?，并聯(lián)電容為 50pF，求 （ 1） 壓電晶體的電壓靈敏度； （ 2） 測量系統(tǒng)的高頻響應； （ 3） 如系統(tǒng)允許的測量幅值誤差為 1%，可測量的最低頻率是多少？ （ 4） 如頻率為 10HZ，允許誤差為 1%，用并聯(lián)連接方式，電容值為多大？ 17. 石英晶體壓電式傳感器，面積為 1cm2，厚度為 1mm，固定在兩金屬板之間，用來測量通過晶體兩面力的變化。材料的彈性模量為 5 1010Pa，電荷靈敏度為 2pC/N，相對介電常數為 5，材料相對兩面間電阻是 1014?。一個10pF的電容和一個 100M?的電阻與極板并聯(lián)。若所加力 F=(1000t)N，求： (1)兩極板間電壓峰值； (2)晶體厚度的最大變化。 。又若測量電路的 C 總 =1000pF， R 總 =500M?，傳感器固有頻率 f0=30KHZ，相對阻尼系數 ?=，求幅值誤差在 2%以內的使用頻率范圍。 Visafree policy brings Chengdu biz, tour
試題試卷相關推薦
鄂ICP備17016276號-1