傳感器及檢測技術(shù)例題集(已改無錯字)
2023-04-24 06:57:12 本頁面
【正文】 容；T變壓器；R降壓電阻；LD被控電燈。原理:當(dāng)有足夠的光線射到光敏二極管上時,其內(nèi)阻下降,在電源變壓器為正半周時,三極管V導(dǎo)通時K通電吸合,燈亮。無光照時則燈滅,故是一個明通電路。若圖中光敏二極管D1與電阻R調(diào)換位置,則可得到一個暗通電路。第五章 電動勢式傳感器原理與應(yīng)用 [例題分析]例題5－１已知某霍爾元件尺寸為長L= 10mm，寬b = ，厚d = 1mm。沿L方向通以電流I= ，在垂直于bd面方向上加均勻磁場B = ，輸出霍爾電勢UH = 。求該霍爾元件的靈敏度系數(shù)KH和載流子濃度n是多少？解： 根據(jù)霍爾元件輸出電勢表達式，得而靈敏度系數(shù)，式中電荷電量e = 10 19Ｃ，故流子濃度例題5－２某霍爾壓力計彈簧管最大位移177。，控制電流I= 10mA，要求變送器輸出電動勢177。20mV，選用HZ—3霍爾片，其靈敏度系數(shù)KH = T。求所要求線性磁場梯度至少多大？解： 根據(jù)得由題意可知在位移量變化為時要求磁場強度變化。故得例題5－4有一壓電晶體，其面積S=3cm2，厚度t=，在零度，x切型縱向石英晶體壓電系數(shù)d11=1012C/N。求受到壓力p＝10MPa作用時產(chǎn)生的電荷q及輸出電壓U0。解：受力Ｆ作用后，石英晶體產(chǎn)生電荷為代入數(shù)據(jù)得晶體的電容量式中ε0真空介電常數(shù)，ε0=1012F/m；εr石英晶體相對介電常數(shù)，εr=。故 則輸出電壓 例題5－5某壓電式壓力傳感器為兩片石英晶片并聯(lián)，每片厚度t=，圓片半徑r=1cm，ε=，x切型d11=1012C/N。當(dāng)p＝，求傳感器輸出的電荷q和電極間電壓U0的值。解：當(dāng)兩片石英晶片并聯(lián)，輸出電荷為單片的2倍，所以得到并聯(lián)總電容為單電容的2倍，得所以電極間電壓例題5－7已知某壓電式傳感器測量低信號頻率f =1Hz，現(xiàn)要求在1Hz信號頻率時其靈敏度下降不超過5%，若采用電壓前置放大器輸入回路總電容C1 = 500pF。求該前置放大器輸入總電阻Ri是多少？解：根據(jù)電壓前置放大器實際輸入電壓與理想輸入電壓幅值比公式及題意得解方程可得。將及代入上式計算得 例題5－8如圖51所示電荷前置放大器電路，已知Ca = 100pF ，Ra =∞，CF =10pF。若考慮引線Cc的影響，當(dāng)A0 =104時，要求輸出信號衰減小于1%。求使用90pF/m的電纜其最大允許長度為多少？CFRFiA0U∑qUSCRaCcCa圖52解：由電荷前置放大器輸出電壓表達式可知，當(dāng)運算放大器為理想狀態(tài)時上式可簡化為。則實際輸出與理想輸出信號誤差為由題意已知要求并代入Ca、CF、A0得解出 Cc =900pF所以電纜最大允許長度為第六章 溫度檢測 [例題分析]例題6－℃的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線處溫度為50℃。電壓表上讀數(shù)為60mV，求熱電偶熱端溫度。解： 根據(jù)題意，電壓表上的毫伏數(shù)是由熱端溫度t，冷端溫度為50℃產(chǎn)生的，即E（t，50）=6
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