傳感器與檢測技術(shù)B1答案

傳感器與檢測技術(shù)B1參考答案

一、選擇題

CDCACACCCBAA

二、名詞解釋

1.有五個(gè)精度指標(biāo)分別為：

精密度，準(zhǔn)確度,精確度，精度等級(jí),分辨率

1）、精密度：

描述測量儀表指示值不一致的程度的量叫精密度。

（隨機(jī)誤差）

2）、準(zhǔn)確度

描述儀表指示值有規(guī)律的偏離真值的程度叫準(zhǔn)確度。（系統(tǒng)誤差）

3）、精確度

精確度為精密度和準(zhǔn)確度的總和。

4）、精度等級(jí)

儀表在規(guī)定工作條件下其最大絕對(duì)允許誤差值相對(duì)儀表測量范圍的百分?jǐn)?shù)。

5）、分辨率

引起輸出量變化的最小輸入量變化值。

2.答：如圖所示是一直線位移型電容式傳感器的示意圖。

當(dāng)動(dòng)極板移動(dòng)后，覆蓋面積就發(fā)生變化，電容量也隨之改變，其值為

C=￡b（a-Ax）/d=C（rcb?Ax/J(1)

電容因位移而產(chǎn)生的變化量為

AC=C-C=-—Ar=-C—

0d0a

-?ACcb

其靈敏度為K==

Axd

可見增加b或減小d均可提高傳感器的靈敏度。

直線位移型電容式傳感器

3.答：在置丁?磁場的導(dǎo)體或半導(dǎo)體中通入電流，若電流與磁場垂直，則在與磁場和

電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電勢差，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)，是由科學(xué)家愛德

文?霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的。產(chǎn)生的電勢差稱為霍爾電壓。

4.解：該儀器的靈敏度為

2.0-3.5=-2mV/mm

6.0-4.5

5.解：在略去壓電式傳感器的泄漏電阻Ra和放大器輸入電阻Ri兩個(gè)并聯(lián)電阻（理

想情況下二者都為無窮大），略去Ra和Ri并聯(lián)電阻后電荷放大器等效電路如圖所示。

它由一個(gè)反饋電容Cf和高增益運(yùn)算放大器構(gòu)成，圖中A為運(yùn)算放大器，它的增益

由于運(yùn)算放大器的輸入阻抗很高，其輸入端幾乎沒有分流，當(dāng)工作頻率足夠高

時(shí)時(shí)，反饋電容折合到放大器輸入端的有效電容為

TJ=______2______

cf=(i+K)cfq-c+q

U0=-KUt

因此其輸出電壓為〃-Kq

U=----------------------------

C+C+nG+(i+K)g

式中，負(fù)號(hào)表示放大器的輸入與輸出反相。

當(dāng)K?1（通常K=104?106）,滿足（1+K）Cf>10（Ca+Cc+Ci）時(shí)就可將上式

近似為

由此可見：

1）放大器的輸入阻抗極高，輸入端幾乎沒有分流，電荷q只對(duì)反饋電容Cf充

電，充電電壓UCf（反饋電容兩端的電壓）接近于放大器的輸出電壓。

2）電荷放大器的輸出電壓UO,與電纜電容Cc無關(guān)，而與q成正比，這是電荷放

大器的突出優(yōu)點(diǎn)。由于q與被測壓力成線性關(guān)系，因此，輸出電壓與被測壓力成線

性關(guān)系。

三、計(jì)算題

1。真值L=140kPa,測量值x=142kPa

絕對(duì)誤差△=x-L=142-140=2kPa

實(shí)際相對(duì)誤差^=1xl00%=-^-=1.43%

L1W

引用誤差r=-xioo%xlOO%

測量上限一測量下限

150-(-50)

2.解：全橋時(shí)U0=K￡U,所以應(yīng)變?yōu)?時(shí)U0=8X1()Y/V,全橋電路靈敏

度高，具有溫度自補(bǔ)償作用。

3.=E(T,T)+E(T,T)=￡,(7',30°)+Ei30°,0)=31.48+1.98=33.46

EAB(T,T0)ABnABn04/4fi

T應(yīng)該是420℃

四、設(shè)計(jì)題(20分)

答：傳感器選擇合理，理論正確即可給予適當(dāng)分值。

光電式轉(zhuǎn)速傳感器工作在脈沖狀態(tài)下，它是將軸的轉(zhuǎn)速變換成相應(yīng)頻率的脈沖,

然后測出脈沖頻率就測得轉(zhuǎn)速的數(shù)值。-這種測速方法具有傳感器結(jié)構(gòu)簡單、可靠、

測量精度高等優(yōu)點(diǎn)。-如右圖所示即為直射式光電轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理。

它是由