傳感器與檢測技術(shù)課后題答案-展示頁
2024-11-17 03:25本頁面
【正文】 , 解：（ 1） （ 2 ） （ 3）當(dāng) R1受拉應(yīng)變， R2受壓應(yīng)變時(shí)， 當(dāng) R1受壓應(yīng)變， R2 受拉應(yīng)變時(shí)， 311 中，設(shè)電阻應(yīng)變片 R1的靈敏度系數(shù) ，未受應(yīng)變時(shí)， 。 （ 2）計(jì)算傳感器在滿量程時(shí)，各應(yīng)變片電阻變化。 應(yīng)變片粘貼在彈性元件上，試件截面積 ，彈性模量 2N/m，若 的拉力引起應(yīng)變計(jì)電阻變化為 ，求該應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。 單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片，雙絲組合式自補(bǔ)償應(yīng)變片，補(bǔ)償電路 。箔式是采用光刻和腐蝕等工藝制成的，工藝復(fù)雜，精度高，價(jià)錢較貴。 按結(jié)構(gòu)形式有絲式和箔式之分。輸出的電量大小反映了被測物理量的大小。 解：二階系統(tǒng) 當(dāng) 時(shí)共振，則 所以： 設(shè)一力傳感器可簡化為典型的質(zhì)量 彈簧 阻尼二階系統(tǒng)，已知該傳感器的固有頻率，若其阻尼比為 ，試問用它測量頻率為 600Hz、 400Hz的正弦交變力時(shí)， 其輸出與輸入幅值比 和相位差 各為多少？ 第三章 思考題和習(xí)題 ？ 電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)的。如果從階躍輸入開始至超調(diào)量出現(xiàn)所需的時(shí)間為 ，試估算阻尼比和固有角頻率的大小。試求該傳感器的時(shí)間常數(shù)。求該溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù)及靈敏度。 溫差為二分之一時(shí)， t= 溫差為三分之一時(shí)， t= 玻璃水銀溫度計(jì)通過玻璃溫包將熱量傳給水銀，可用一階微分方程來表示。 如果已知線性系統(tǒng)的輸入頻率，根據(jù)頻率保持特性，可確定該 系統(tǒng)輸出信號中只有與輸入信號同頻率的成分才可能是該輸入信號引起的輸出，其他頻率成分都是噪聲干擾，可以采用相應(yīng)的濾波技術(shù)。 。瞬態(tài)響應(yīng)常采用階躍信號作為輸入，頻率響應(yīng)常采用正弦函數(shù)作為輸入。設(shè)壓力為 0MPa時(shí)輸出為 0mV ,壓力為 . 非線性誤差略 正反行程最大偏差 ，所以 重 復(fù) 性 最 大 偏 差 為 ， 所 以 ？如何分析傳感器的動(dòng)態(tài)特性？ 傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指傳感器對動(dòng)態(tài)激勵(lì)（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性，即輸出對隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 常用的線性化方法是：切線或割線擬合，過零旋轉(zhuǎn)擬合，端點(diǎn)平移來近似，多數(shù)情況下用最小二乘法來求出擬合直線。主要的性能指標(biāo)主要有線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、精度、分辨率、零點(diǎn)漂移、溫度漂移。（ 6）按傳感器所蘊(yùn)含的技術(shù)特征進(jìn)行分類，可分為普通型和新型傳感器。（ 4）按傳感器的基本效應(yīng)分類，可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器。（ 2）按傳感器的輸出量進(jìn)行分類，分為模擬式和數(shù)字式傳感器兩類。 傳感器由哪幾部分組成的？ 由敏感元件和轉(zhuǎn)換元 件組成基本組成部分，另外還有信號調(diào)理電路和輔助電源電路。1章 概述 什么是傳感器？ 傳感器定義為能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件和裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 傳感器的共性是什么？ 傳感器的共性就是利用物理規(guī)律或物質(zhì)的物理、化學(xué)、生物特性，將非電量（如位移、速度、加速度、力等）輸入轉(zhuǎn)換成電量（電壓、電流、電容、電阻等）輸出。 傳感器如何進(jìn)行分類？ （ 1）按傳感器的輸入量分類，分為位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等。（ 3）按傳感器工作原理分類，可以分為電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、熱電式傳感器、光電式傳感器等。（ 5）按傳感器的能量關(guān)系進(jìn)行分類，分為能量變換型和能量控 制型傳感器。 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢有哪些？ （ 1）開展基礎(chǔ)理論研究（ 2）傳感器的集成化（ 3）傳感器的智能化（ 4）傳感器的網(wǎng)絡(luò)化 （ 5）傳感器的微型化 ？ （ 1）差動(dòng)技術(shù)（ 2）平均技術(shù)（ 3）補(bǔ)償與修正技術(shù) (4) 屏蔽、隔離與干擾抑制 (5) 穩(wěn)定性處理 第 2章傳感器的基本特性 什么是傳感器的靜態(tài)特性？描述傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有哪些？ 答：傳感器的靜態(tài)特性是指在被測量的各個(gè) 值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸出量和輸入量之間的關(guān)系。 傳感器輸入 輸出特性的線性化有什么意義？如何實(shí)現(xiàn)其線性化？ 答：傳感器的線性化有助于簡化傳感器的理論分析、數(shù)據(jù)處理、制作標(biāo)定和測試。 利用壓力傳感器所得測試數(shù)據(jù)如下表所示，計(jì)算其非線性誤差、遲滯和重復(fù)性誤差。 傳感器的動(dòng)態(tài)特性可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面分別采用瞬態(tài)響 應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來分析。 ？ 零階系統(tǒng)常采用靈敏度 K，一階系統(tǒng)常采用時(shí)間常數(shù) 、靈敏度 K，二階系統(tǒng)常采用固有頻率 、阻尼比 、靈敏度 K來描述。 當(dāng)檢測系統(tǒng)的輸入信號是由多個(gè)信號疊加而成的復(fù)雜信號時(shí)，根據(jù)疊加性可以把復(fù)雜信號的作用看成若干簡單信號的單獨(dú)作用之和，從而簡化問題。 100Hz的正弦信號，如要求幅值誤差限制在 以解：一階傳感器頻率響應(yīng)特性： 1 ，幅頻特性： 由題意有 ，即 又 ，所以 ，取幅值誤差： 相位誤差： 某溫度傳感器為時(shí)間常數(shù) 的一階系統(tǒng)，當(dāng)傳感器受突變溫度作用后，試求傳感器溫差的三分之一和二分之一所需的時(shí)間?，F(xiàn)已知某玻璃水銀溫度計(jì)特性的微分方程是 2dy ， y代表水銀柱高（ m）， x代表輸入 溫度（ ℃ ）。 某傳感器為一階系統(tǒng)，當(dāng)受階躍函數(shù)作用時(shí)，在 t=0時(shí)，輸出為 10mV，在 t=5s時(shí)，輸出為
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