《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》期末考試卷與答案

.△A/YF.S×100%,并由題意已知：A=0.5%,YF.S=〔1200—600〕℃,得最大允許絕對(duì)誤差A(yù)=A.YF.S=0.5%×〔1200—600〕=3℃此溫度傳感器最大允許絕對(duì)誤差為3℃。檢驗(yàn)?zāi)滁c(diǎn)的最大絕對(duì)誤差為4℃,大于3℃,故此傳感器不合格。366、已知某溫度計(jì)測(cè)量X圍0~200℃。檢測(cè)測(cè)試其最大誤差△Ymax=4℃,求其滿度相的誤差,并根據(jù)精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)判斷精度等級(jí)。解：YFS=200－0=200由A=ΔA/YFS＊100％有A＝4/200＊100％＝2％。精度特級(jí)為2.5級(jí)。367、檢定一臺(tái)1.5級(jí)刻度0~100Pa壓力傳感器,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)50Pa處誤差最大為1.4Pa,問(wèn)這臺(tái)壓力傳感器是否合格？解：根據(jù)精度定義表達(dá)式：A＝ΔA/AyFS*100%,由題意可知：A＝1.5％,YFS＝100所以ΔA＝AYFS＝1.5因?yàn)?.4＜1.5所以合格。FFR1R3R2R4計(jì)算題374題圖374、采用四片相同的金屬絲應(yīng)變片〔K=2〕,將其貼在實(shí)心圓柱形測(cè)力彈性元件上。如圖〔a〕所示,力F=1000kg。圓柱斷面半徑r=1cm,楊氏模量E=2×107N/cm2,泊松比=0.3。求〔FFR1R3R2R4計(jì)算題374題圖解：〔1〕按題意采用四個(gè)相同應(yīng)變片測(cè)力彈性元件,貼的位置如圖374〔a〕所示。R1、R3沿軸向受力F作用下產(chǎn)生正應(yīng)變1＞0,3＞0；R2、R4沿圓周方向貼則產(chǎn)生負(fù)應(yīng)變2＜0,4＜0。四個(gè)應(yīng)變電阻接入橋路位置入圖〔b〕所示。從而組成全橋測(cè)量電路可以提高輸出電壓靈敏度。〔2〕1＝3＝/E＝F/<SE>＝1000×9.8/〔2×3.14×12×2×107〕＝1.56×10－4＝1562＝4＝－F/SE＝－0.3×1.56×10－4=－0.47×10－4＝－47△R1/R1＝△R3/R3＝k1＝2×1.56×10－4=3.12×10－4△R2/R2＝△R4/R4＝－k2＝-2×0.47×10－4＝-0.94×10－4376、采用四個(gè)性能完全相同的電阻應(yīng)變片〔靈敏度系數(shù)為K〕,將其貼在薄壁圓筒式壓力傳感元件外表圓周方向,彈性元件周圍方向應(yīng)變,計(jì)算題376題圖式中,p為待測(cè)壓力,泊松比,E楊式模量,d為筒內(nèi)徑,D為筒外徑?，F(xiàn)采用直流電橋電路,供電橋電壓U。計(jì)算題376題圖要求滿足如下條件：〔1〕該壓力傳感器有溫度補(bǔ)償作用；〔2〕橋路輸出電壓靈敏度最高。試畫出應(yīng)變片粘貼位置和相應(yīng)橋路原理圖并寫出橋路輸出電壓表達(dá)式。解：按題意要求圓周方向貼四片相同應(yīng)變片如果組成等臂全橋電路。當(dāng)四片全感受應(yīng)變時(shí),橋路輸出信號(hào)為零。故在此種情況下,要求有補(bǔ)償環(huán)境溫度變化的功能,同時(shí)橋路輸出電壓還要足夠大,應(yīng)采取參比測(cè)量方式即兩片R1、R3貼在有應(yīng)變的圓筒壁上做敏感元件,而另兩貼片R2、R4在不感受應(yīng)變的圓筒外壁上作為補(bǔ)溫元件,如圖〔a〕所示。然后再將四個(gè)應(yīng)變片電阻接入圖〔b〕橋臂位置上。此時(shí)被測(cè)壓力變化時(shí),R1、R3隨筒壁感受正應(yīng)變量1>0,3>0。并且1＝3；R2和R4所處位置筒壁不產(chǎn)生應(yīng)變,故2＝4＝0。橋路電壓U0只與敏感元件R1、R3有關(guān),故把R1和R3放在橋壁上,可獲得較高的電壓靈敏度。則輸出信號(hào)電壓U0為另一方面R2、R4放于橋臂上與R1、R3組成的全橋測(cè)量電路,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)產(chǎn)生的電阻變化量均相同,故對(duì)環(huán)境溫度變化有補(bǔ)償作用,使?403、一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯,平均長(zhǎng)度為12cm,橫截面面積為1.5cm2,平均相對(duì)磁導(dǎo)率為μr=2000。求:<1>均勻繞線500匝時(shí)的電感；<2>匝數(shù)增加1倍時(shí)的電感。解：當(dāng)線圈繞在這種圓形的磁芯上時(shí),電感的計(jì)算公式為44.已知某廠生產(chǎn)的線性繞線電位器參數(shù)為：導(dǎo)線的電阻率ρ=3.14×10-3Ωm,導(dǎo)線橫截面積S=3.14×10-6m2,繞線節(jié)距t＝1mm,電位器骨架的高h(yuǎn)=50mm,寬b=〔1〕該電位器的電阻靈敏度KR；〔2〕若通過(guò)導(dǎo)線的電流為I=3A,求其電壓靈敏度Ku。解:由線性線繞電位器傳感器電阻靈敏度和電壓靈敏度的定義知,<1分>,<1分>〔1分〕將已知數(shù)據(jù)代入上式得,〔Ω/m〕<2分>〔V/m〕<1分>45.已知某霍爾傳感器的激勵(lì)電流I=3A,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T,導(dǎo)體薄片的厚度d=2mm,霍爾常數(shù)RH＝0.5,試求薄片導(dǎo)體產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)UH的大小。解由霍爾效應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)知,<3分>將已知數(shù)據(jù)代入上式得,〔V〕<3分>45.已知某霍爾傳感器的激勵(lì)電流I=5A,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×