传感器与检测技术（参考资料）---习题库.doc

课题一传感器与检测技术的基础理论
1-1 有一数字温度计,它的测量范围为-50~+150,。求当示值分别为-20、+100时的绝对误差及示值相对误差。
1-2 欲测240V电压,要求测量示值相对误差不大于,问选用量程为250V电压表,其精度为哪级?若选用量程为300V和500V电压表,其精度又为哪级?
1-3 已知待测电压约为80V左右。现有两只电压表,,测量范围为0~300V,,测量范围为0~100V。问选用哪一只电压表测量较好?为什么?
图1-1 数字式电子温度计面板示意图
1-4 用一台三位数字电子温度计测量温度,数字面板上显示如图1-1所示的数值,求该仪表的分辨力、被测温度值、示值相对误差、满意相对误差。(提示:)
1-5 有一台测量压力的仪表,测量范围为,压力p与仪表输出电压之间的关系为
式中,,求:
1)该仪表的输出特性方程。
2)画出输出特性曲线示意图(x轴、y轴均要标出单位)。
3)该仪表的灵敏度表达式。
4)画出灵敏度曲线图。
5)该仪表的线性度。
1-6 检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。
1-7 非电量的电测法有哪些优点?
1-8 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法?如何进行?
1-9 某线性位移测量仪,,,求该仪器的灵敏度。
1-10 某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下:
铂电阻温度传感器:
电桥:
放大器: 100(放大倍数)
笔式记录仪:
求:(1)测温系统的总灵敏度;
(2)纪录仪笔尖位移4cm时。所对应的温度变化值。
1-11 有三台测温仪表,量程均为0~600,、,现要测量500的温度,%,选哪台仪表合理?
1-12什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么?它们各反映何种误差?
1-13 服从正态分布规律的随机误差有哪些特征?
1-14 等精度测量某电阻10次,得到的测量值如下:
求10次测量的算术平均值,测量的标准误差和算术平均值的标准误差;
%,写出被测电阻的真值和极限值。
课题二电阻式传感器
2-1 弹性元件在传感器中起什么作用?
2-2 试列举金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。
2-3 绘图说明如何利用电阻应变片测量未知的力。
2-4 热电阻传感器有哪几种?各有何特点及用途?
2-5 简要说明气敏、湿敏电阻传感器的工作原理并举例说明它们的用途。
2-6 电阻应变片阻值为,灵敏系数K=2,,钢材的,。求钢柱受10t拉力作用时,应变片的相对变化量。又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴、受同样拉力作用时,应变片电阻的相对变化量为多少?
2-7 有一额定负荷为2t的圆筒荷重传感器,在不承载时,四片应变片阻值均为,传感器灵敏度为,应变片的K=2,圆筒材料的,电桥电源电压,(、沿轴向粘贴,、沿圆周方向粘贴),求:1)、的阻值;2)、的阻值;3)电桥输出电压;4)每片应变片功耗。
2-8 有一测量吊车起吊重物的拉力传感器如图3-1所示。、、、贴在等截面轴上。已知等截面轴的截面积为,弹性模量E为,。、、、标称阻值均为,,他们组合桥如图b所示,桥路电压为2V,。求:
1)等截面轴的纵向及横向应变。
图3-1 测量吊车起吊重物重量的拉力传感器示意图
2)重物m有多少吨?
2-9 有一应变式等强度悬臂梁式力传感器,如图3-2所示。假设悬臂梁的热膨胀系数与应变片中的电阻热膨胀系数相等,,构成半桥双臂电路。1)求证:该传感器具有温度补偿功能;2)设悬臂梁的厚度,长度,固定端的宽度,材料的弹性模量,桥路的输入电压,,K=。求作用力F。
图3-2 应变式等强度悬臂梁力传感器
2-10 铜电阻的阻值与温度t的关系可用下式表示
已知铜电阻的为,温度系数为,求当温度为时的铜电阻阻值。
2-11直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?
2-12热电阻测温时采用何种测量电路?为什么要采用这种测量电路?说明这种电路的工作原理。
2-13 采用阻值为120Ω、灵敏度系数K=,供桥电压为4V,并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1000时,试求单臂工作电桥、双臂工作电桥以及全桥工作时的输出电压,并比较三种情况下的灵敏度。
2-