傳感器試卷及答案5-資料下載頁(yè)
2025-06-24 22:25本頁(yè)面
【正文】 質(zhì)平板電容傳感器，電容（C）變化對(duì)液位變化（x）的靈敏度。已知長(zhǎng)方形極板的長(zhǎng)為l，高為h，極板間距離為d，容器內(nèi)下面介質(zhì)的高度為x(x h)，介電常數(shù)為ε2，容器內(nèi)上面介質(zhì)的介電常數(shù)為ε1。（10分）設(shè)5次測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，其測(cè)量的結(jié)果分別為： ，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，％的置信概率下，對(duì)被測(cè)物體的最小估計(jì)區(qū)間。（5分） 0 在對(duì)量程為10MPa的壓力傳感器進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，傳感器輸出電壓值與壓力值之間的關(guān)系如下表所示，簡(jiǎn)述最小二乘法準(zhǔn)則的幾何意義，并討論下列電壓壓力直線中哪一條最符合最小二乘法準(zhǔn)則？（10分）測(cè)量次數(shù)I12345壓力xi（MPa）245810電壓yi（V）（1）y=（2）y=+（3）y=（4）y=（5）y=+答：最小二乘法準(zhǔn)則的幾何意義在于擬和直線精密度高即誤差小。將幾組x分別帶入以上五式，與y值相差最小的就是所求，很明顯（5）為所求。三、 計(jì)算題（20分，10分/題）設(shè)6次測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，其測(cè)量的結(jié)果分別為： 15厘米，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，%的置信概率下，對(duì)被測(cè)物體長(zhǎng)度的最小估計(jì)區(qū)間。解： 0 設(shè)7次測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，其測(cè)量的結(jié)果分別為： 15厘米，若忽略粗大誤差和系統(tǒng)誤差，%的置信概率下，對(duì)被測(cè)物體長(zhǎng)度的最小估計(jì)區(qū)間。答：忽略最后一個(gè)值，平均值，則最小估計(jì)區(qū)間。 ℃ 的熱電偶與毫伏表相連,已知接線端溫度為50℃,毫伏表的輸出為60 mv, 求熱電偶熱端的溫度為多少?答：℃1) 用石英晶體加速度計(jì)測(cè)量機(jī)器的振動(dòng)，已知加速度計(jì)的靈敏度為5 PC/g（g為重力加速度），電荷放大器的靈敏度為50 mv/PC，當(dāng)機(jī)器振動(dòng)達(dá)到最大加速度時(shí)，相應(yīng)的輸出幅值為2V，求機(jī)器的振動(dòng)加速度。（1PC=1012庫(kù)侖）答： a=2) 圖示電荷放大器中Ca=100 PF，Ra=∞，RF= ∞，CF=10 PF。若考慮引線電容CC 影響，當(dāng)A0=104時(shí)，要求輸出信號(hào)衰減小于1%，求使用90 PF/m的電纜，其最大允許長(zhǎng)度為多少？答： 解得F 三、光纖傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？求n1=，n2=；如果外部介質(zhì)為空氣n0=1，求光纖的最大入射角。答：優(yōu)點(diǎn)：抗電磁干擾能力強(qiáng)；靈敏度高；幾何形狀具有多方面的適應(yīng)性，可以制成任意形狀的光纖傳感器，可以制造傳感各種不同物理信息的器件；光纖傳感器可用于高壓，電氣噪聲，高溫，腐蝕或其他惡劣環(huán)境；而且具有與光纖遙測(cè)技術(shù)的內(nèi)在相容性。176。六、用溫度傳感器對(duì)某溫度進(jìn)行12次等精度測(cè)量，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)如下（單位℃）、、、要求對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理，并寫出最后結(jié)果（取置信系數(shù)為2）。 答： 七、1）制作霍爾元件應(yīng)采用什么材料，為什么？2）為何霍爾元件都比較薄，而且長(zhǎng)寬比一般為2 ：1？3）某霍爾元件l b d cm3, 當(dāng)方向通以電流I= mA, 在垂直lb方向加有均勻磁場(chǎng)B=, 傳感器的靈敏系數(shù)為22 V/A T, 試求其霍爾電勢(shì)及載流子濃度。答：1）采用半導(dǎo)體材料。因?yàn)槠潇`敏度高，輸出霍爾電勢(shì)大。 2）因?yàn)樵奖?，靈敏度系數(shù)越大。 3） 八、 1）試證明熱電偶的中間導(dǎo)體定律。2）℃ 的熱電偶與毫伏表相連,已知接線端溫度為50℃,毫伏表的輸出為60 mv, 求熱電偶熱端的溫度為多少?3） 熱敏電阻的電阻溫度特性有什么不同? 答：1）證明： =2) ℃3）熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大，電阻與溫度的關(guān)系近似于線性或?yàn)槠交€。九、下圖為變極距型平板電容電容傳感器的一種測(cè)量電路，其中CX為傳感器電容，C為固定電容，假設(shè)運(yùn)放增益A=∞，輸入阻抗Z=∞；試推導(dǎo)輸出電壓U0與極板間距的關(guān)系，并分析其工作特點(diǎn)。十、1）有一數(shù)字溫度計(jì)，測(cè)量范圍為 –50 ℃ ～150℃, 求當(dāng)示值分別為20℃,100℃時(shí)的絕對(duì)誤差和示值相對(duì)誤差。2）欲測(cè)量250 V電壓，要求測(cè)量示值相對(duì)誤差不大于 177。%, 問(wèn)選用量程為250 V電壓表,其精度為那一級(jí)? 若選用量程為300 V和500 V的電壓表,其精度又分別為那一級(jí)?3)已知待測(cè)電壓為400V左右,現(xiàn)有兩只電壓表,測(cè)量范圍0～500V。 , 測(cè)量范圍0～1000V,問(wèn)選用那只表測(cè)量較好?為什么?答：1）絕對(duì)誤差為：℃ 20℃時(shí)相對(duì)誤差為： 100℃時(shí)相對(duì)誤差為： 2）絕對(duì)誤差為： 。 。3)第一只絕對(duì)誤差為相對(duì)誤差為第二只絕對(duì)誤差為相對(duì)誤差為 所以應(yīng)用第二只表。十一、推導(dǎo)差動(dòng)自感式傳感器的靈敏度，并與單極式相比較。二、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)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(shí)R1受拉，R4受壓，ΔR表示應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變后，電阻值的變化量。當(dāng)應(yīng)變片不受力，無(wú)應(yīng)變時(shí)ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片應(yīng)變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=(E/2)(ΔR/R)。(15分)證： 略去的第二項(xiàng)，即可得一、測(cè)得某檢測(cè)裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：Xy試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度(15分)答：帶入數(shù)據(jù)得：k= b=擬合直線靈敏度 ,線性度 177。7%21
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1