传感器课后题及答案

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1、第1章传感器特性1．什么是传感器？（传感器定义）2．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？3.传感器特性在检测系统中起到什么作用？4．解释下列名词术语：    1)敏感元件;2)传感器;3)信号调理器;4)变送器。5．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？6．某传感器精度为2%FS，满度值50mv，求出现的最大误差。当传感器使用在满刻度值1/2和1/8时计算可能产生的百分误差，并说出结论。7．一只传感器作二阶振荡系统处理，固有频率f0=80

2、0Hz，阻尼比ε=0.14，用它测量频率为400的正弦外力，幅植比，相角各为多少？ε=0.7时，，又为多少？8．某二阶传感器固有频率f0=10KHz，阻尼比ε=0.1若幅度误差小于3%，试求：决定此传感器的工作频率。9.某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV,求其灵敏度。10.某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。11．测得某检测装置的一组输入输出数据如下：a)试用最小二乘法拟合直线，

3、求其线性度和灵敏度；b)用C语言编制程序在微机上实现。12．某温度传感器为时间常数T=3s的一阶系统，当传感器受突变温度作用后，试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。13．某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV;t→∞时，输出为100mV;在t=5s时，输出为50mV,试求该传感器的时间常数。14．某一阶压力传感器的时间常数为0.5s,若阶跃压力从25MPa,试求二倍时间常数的压力和2s后的压力。15．某压力传感器属于二阶系统，其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50

4、%,当500Hz的简谐压力输入后，试求其幅值误差和相位滞后。16.已知某压力传感器的测定范围为0～10000Pa，输入特性表示为：y=10(x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗？17.某CO2气体传感器在20。C，浓度范围为0～100ppm时的输入特性表示为Rx=x+250(kΩ),用差动法回答以下问题（其中R1=10MΩ,E=2V）:⑴利用最简单的电阻-电压变换电路，绘出X，V0的关系图。⑵利用电桥进行电阻-电压变换电路，绘出20。C时X，V0的关系图。另外，当30。C时，Rx=x+500

5、(kΩ)，在同一张图上再加上X，V0的关系图，然后进行比较。⑶采用两个差动法的传感器电路绘出20。C，30。C时X，V0的关系，然后与（2）中的图形进行比较。18.设阻抗Rs为1kΩ俄信号源与100V的动力线有50m的并行走线距离，静电感应所产生的噪声电压为多少？分布电容设为10pF/m。第3章电感式传感器1.叙述变磁阻式传感器的工作原理。2.说明差动变压器（螺线管式）传感器的结构形式与输出特性。3.什么是零点残余电压，有哪些方法可以进行残余电压补偿？4.用差动变压器进行位移测量时采用那种电路形式可以直接由输出

6、电压区别位移的大小和方向？5.什么是电涡流效应？电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？ 分别利用哪些物理量进行检测，由哪个电参量转换进行电量输出的？6．差动电感结构有什么优点，采用什么电路可有线形输出？7．电感式传感器有哪些种类？它们的工作原理是什么？8．试分析差动变压器相敏检测电路的工作原理。9．分析电感传感器出现非线性的原因，并说明如何改善？10．图所示一简单电感式传感器。尺寸已示于图中。磁路取为中心磁路，不记漏磁，设铁心及衔铁的相对磁导率为104，空气的相对磁导率为1，真空的磁导率为4π×10-7H﹒m

7、-1,试计算气隙长度为零及为2mm时的电感量。图中所注尺寸单位均为mm.11．简述电涡流效应及构成电涡流传感器的可能的应用场合。电感：12．问振幅是5V，频率是1000Hz的正弦波交流的有效值为多少？周期为多少？13.在膜厚传感器上，厚度l越大，线圈的自感系数是变大还是变小？第4章电容式传感器1.电容传感器有哪些类型？2.叙述电容传感器的工作原理，输出特性。3.为什么电感式和电容式传感器的结构多采用差动形式，差动结构形式的特点是什么？4.电容传感器的测量电路有哪些？叙述二极管双T型交流电桥工作原理。5.说明P1

8、00图5-17差动式电容压力传感器结构和工作原理。6.P90图5-6，已知变面积型电容传感器的两极板间距离为d=10mm;ε=50μF/m;两极板几何尺寸一样为30mm*20mm*5mm（长*宽*厚）;在外力作用下动极板在原位置向外移动10mm（宽）；试求ΔC=？。7．差动式电容测厚传感器系统的工作原理？8．如图：电容传感器的双T电桥测量电路，已知R1=R2=R=40K，RL=20K，