傳感器與檢測技術(shù)胡向東課后答案

1、2.7用某一階傳感器測量100Hz的正弦信號(hào)，如要求幅值誤差限制在以內(nèi)，時(shí)間常數(shù)%5?應(yīng)取多少？如果用該傳感器測量50Hz的正弦信號(hào)，其幅值誤差和相位誤差各為多少？解：一階傳感器頻率響應(yīng)特性：，幅頻特性：1)(1)(?????jjH2)(11)(?????A由題意有，即%5)(??jA%5)(11????又，所以，取????20022???fTms523.00???ms523.0??幅值誤差：%32.1%10011))(11()(2??

2、????????A相位誤差：03.9)arctan()(?????????2.8某溫度傳感器為時(shí)間常數(shù)的一階系統(tǒng)，當(dāng)傳感器受突變溫度作用后，試求傳感s3??器溫差的三分之一和二分之一所需的時(shí)間。溫差為二分之一時(shí)，t=2.08s溫差為三分之一時(shí)，t=1.2164s2.10某傳感器為一階系統(tǒng)，當(dāng)受階躍函數(shù)作用時(shí)，在t=0時(shí)，輸出為10mV，在t=5s時(shí)，輸出為50mV；在時(shí)，輸出為100mV。試求該傳感器的時(shí)間常數(shù)。??t=8.5s?3.5

3、如果將100應(yīng)變片粘貼在彈性元件上，試件截面積，彈性模量?24105.0mS???，若的拉力引起應(yīng)變計(jì)電阻變化為，求該應(yīng)變片的靈敏211102mNE??N4105??1度系數(shù)。解：，已知，所以?RRK?????1R1001??RR，29243101105.01050mNmNAF????????由得，??E?3119105102101???????E??所以210510013???????RRK3.6一個(gè)量程為10kN的應(yīng)變式測力傳感器，

4、其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑20mm，內(nèi)徑18mm，在其表面粘貼八個(gè)應(yīng)變片，四個(gè)沿軸向粘貼，四個(gè)沿周向粘貼，應(yīng)變片的電阻值均為，靈敏度為2.0，泊松比為0.3，材料彈性模量為，要?120Pa11101.2?求：（1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路。（2）計(jì)算傳感器在滿量程時(shí)，各應(yīng)變片電阻變化。試件受力為F時(shí)，應(yīng)變片承受平均應(yīng)變，試求：mm800???（1）應(yīng)變片的電阻變化量和電阻相對(duì)變化量。1R?11RR?（2）將電阻應(yīng)變片置于單

5、臂測量電橋，電橋電源電壓為直流3V，求電橋輸出電壓及其1R非線性誤差。（3）如果要減小非線性誤差，應(yīng)采取何種措施？分析其電橋輸出電壓及非線性誤差的大小。解：（1）36111064.11080005.2??????????KRR?????????197.01201064.1311RKR?（2）mVRREU23.11064.14343110????????%08.01064.121064.12331111???????????RRRRL?（

6、3）若要減小非線性誤差，一是要提高橋臂比，二是要采用差動(dòng)電橋。4.3已知變氣隙厚度電感式傳感器的鐵芯截面積，磁路長度，相對(duì)25.1cmS?cmL20?磁導(dǎo)率，氣隙，，真空磁導(dǎo)率5000?r?cm5.00??mm1.0????，線圈匝數(shù)，求單線圈式傳感器的靈敏度。若將mH10470?????3000?W???L其做成差動(dòng)結(jié)構(gòu)，靈敏度如何變化？解：?????????LKLL00HHAWL32472000201054105.02105.110

7、430002??????????????????所以：，348.10105.0105423?????????K做成差動(dòng)結(jié)構(gòu)形式靈敏度將提高一倍。4.8引起零點(diǎn)殘余電壓的原因是什么？如何消除零點(diǎn)殘余電壓？原因有三：（1）傳感器的兩個(gè)次級(jí)繞組的電氣參數(shù)不同和幾何尺寸不對(duì)稱（2）磁性材料的磁化曲線的非線性（3）勵(lì)磁電壓本身含高次諧波。消除方法：（1）盡可能保證傳感器的幾何尺寸、繞組線圈電氣參數(shù)和磁路的對(duì)稱；（2）采用適當(dāng)?shù)臏y量電路，如相敏整流