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1、傳感器原理及其應(yīng)用習(xí)題傳感器原理及其應(yīng)用習(xí)題第1章傳感器的一般特性傳感器的一般特性一、選擇、填空題一、選擇、填空題1、衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是_靈敏度______、__線性度_____、____遲滯___、___重復(fù)性_____等。2、通常傳感器由__敏感元件__、__轉(zhuǎn)換元件____、_轉(zhuǎn)換電路____三部分組成,是能把外界_非電量_轉(zhuǎn)換成___電量___的器件和裝置。3、傳感器的__標(biāo)定___是通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立傳感器起輸入量與輸出
2、量之間的關(guān)系,并確定不同使用條件下的誤差關(guān)系。4、測(cè)量過(guò)程中存在著測(cè)量誤差,按性質(zhì)可被分為粗大、系統(tǒng)和隨機(jī)誤差三類,其中隨機(jī)誤差可以通過(guò)對(duì)多次測(cè)量結(jié)果求平均的方法來(lái)減小它對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。5、一階傳感器的時(shí)間常數(shù)τ越__________其響應(yīng)速度越慢二階傳感器的固有頻率ω0越_________其工作頻帶越寬。6、按所依據(jù)的基準(zhǔn)直線的不同,傳感器的線性度可分為、、、。7、非線性電位器包括和兩種。8、通常意義上的傳感器包含了敏感元件和(C)
3、兩個(gè)組成部分。A.放大電路B.數(shù)據(jù)采集電路C.轉(zhuǎn)換元件D.濾波元件9、若將計(jì)算機(jī)比喻成人的大腦,那么傳感器則可以比喻為(B)。A眼睛B.感覺器官C.手D.皮膚10、屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是(D)A.固有頻率B.臨界頻率C.阻尼比D.重復(fù)性11、衡量傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)不包括(C)。A.線性度B.靈敏度C.頻域響應(yīng)D.重復(fù)性12、下列對(duì)傳感器動(dòng)態(tài)特性的描述正確的是()A一階傳感器的時(shí)間常數(shù)τ越大其響應(yīng)速度越快B二階傳感器的固有頻率ω0越
4、小其工作頻帶越寬C一階傳感器的時(shí)間常數(shù)τ越小其響應(yīng)速度越快。D二階傳感器的固有頻率ω0越小其響應(yīng)速度越快。二、計(jì)算分析題二、計(jì)算分析題1、什么是傳感器?由幾部分組成?試畫出傳感器組成方塊圖。、什么是傳感器?由幾部分組成?試畫出傳感器組成方塊圖。2、傳感器的靜態(tài)性能指標(biāo)有哪一些,試解釋各性能指標(biāo)的含義。、傳感器的靜態(tài)性能指標(biāo)有哪一些,試解釋各性能指標(biāo)的含義。作業(yè)3、傳感器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有哪一些,試解釋各性能指標(biāo)的含義第2章電阻應(yīng)變式傳感器
5、電阻應(yīng)變式傳感器一、填空題一、填空題1、金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)它的電阻值將發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱__應(yīng)變_____效應(yīng);半導(dǎo)體或固體受到作用力后_電阻率______要發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱__壓阻_____效應(yīng)。直線的電阻絲繞成敏感柵后長(zhǎng)度相同但應(yīng)變不同,圓弧部分使靈敏度下降了,這種現(xiàn)象稱為____橫向___效應(yīng)。2、產(chǎn)生應(yīng)變片溫度誤差的主要因素有_電阻溫度系數(shù)的影響、_試驗(yàn)材料和電阻絲材料的線性膨脹系數(shù)的影響_。3、應(yīng)變片溫度補(bǔ)
6、償?shù)拇胧┯校撸撸唠姌蜓a(bǔ)償法_、_應(yīng)變片的自補(bǔ)償法、_、。4.在電橋測(cè)量中,由于電橋接法不同,輸出電壓的靈敏度也不同,_全橋__接法可以得到最大靈敏度輸出。5.半導(dǎo)體應(yīng)變片工作原理是基于壓阻效應(yīng),它的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)大2、一臺(tái)采用等強(qiáng)度梁的電子秤,在梁的上下兩面各貼有兩片靈敏系數(shù)均為、一臺(tái)采用等強(qiáng)度梁的電子秤,在梁的上下兩面各貼有兩片靈敏系數(shù)均為k=2的金屬箔式應(yīng)變片的金屬箔式應(yīng)變片做成秤重傳感器。已知梁的做成秤重傳感器。已
7、知梁的L=100mm,b=11mm,h=3mm,梁的彈性模量,梁的彈性模量E=2.1104Nmm2。將。將應(yīng)變片接入直流四臂電路,供橋電壓應(yīng)變片接入直流四臂電路,供橋電壓Usr=12V。試求:。試求:⑴秤重傳感器的靈敏度秤重傳感器的靈敏度(Vkg);⑵當(dāng)傳感器的輸出為當(dāng)傳感器的輸出為68mv時(shí),問物體的荷重為多少?時(shí),問物體的荷重為多少?[提示:等強(qiáng)度梁的應(yīng)變計(jì)算式為提示:等強(qiáng)度梁的應(yīng)變計(jì)算式為ε=6FLbh2E]3一個(gè)量程為一個(gè)量程為
8、10kN的應(yīng)變式測(cè)力傳感器,其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力,外徑的應(yīng)變式測(cè)力傳感器,其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力,外徑20mm,內(nèi)徑,內(nèi)徑18mm在其表面粘貼八個(gè)應(yīng)變片,在其表面粘貼八個(gè)應(yīng)變片,4個(gè)沿軸向粘貼,個(gè)沿軸向粘貼,4個(gè)沿周向粘貼,應(yīng)變片的電阻值均為個(gè)沿周向粘貼,應(yīng)變片的電阻值均為120歐,歐,靈敏度為靈敏度為2,泊松系數(shù),泊松系數(shù)03,材料彈性模量,材料彈性模量E=2.1x1011Pa。要求;。要求;(1)給出彈性元件貼片位置及
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