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传感器与检测技术课后习题答案.ppt

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传感器与检测技术课后习题答案.ppt
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第0章,0.1 答:传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。,下页,返回,图库,第0章,0.2 答:①敏感元件:指传感器中直接感受被测量的部分。②传感器:能感受规定的被测量并按照一定规 律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。③信号调理器:对于输入和输出信号进行转换的 装置。④变送器:能输出标准信号的传感器。,下页,上页,返回,图库,第1章,1.1 解:1.2 解:,下页,上页,返回,图库,第1章,1.3 解:带入数据得:,下页,上页,返回,图库,第1章,1.3拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%,下页,上页,返回,图库,第1章,1.4 解:设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应为(动态方程不考虑初态),下页,上页,返回,图库,第1章,1.5 解:此题与炉温实验的测飞升曲线类似:1.6 解:,下页,上页,返回,图库,第1章,1.7 解:所求幅值误差为1.109,相位滞后,下页,上页,返回,图库,第1章,1.8 答:静特性是当输入量为常数或变化极慢时,传感器的输入输出特性,其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。 1.9 答:传感器的静特性由静特性曲线反映出来,静特性曲线由实际测绘中获得。 1.10 答:人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。,下页,上页,返回,图库,第1章,1.11 解: ①理论线性度: ②端点线性度:由两端点做拟和直线中间四点与拟合直线误差:0.17 0.16 0.11 0.08所以,,下页,上页,返回,图库,第1章,1.11 ③最小二乘线性度:所以,,下页,上页,返回,图库,第1章,1.11,下页,上页,返回,图库,第1章,1.12 解:,下页,上页,返回,图库,第1章,1.13 解:质量块(质量m),弹簧(刚度c),阻尼器(阻尼系数b)根据达朗贝尔原理:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.1 解:2.2 证:略去 的第二项,即可得,下页,上页,返回,图库,第2章,2.3 答:①金属电阻应变片由四部分组成:敏感栅、基底、盖层、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。②其主要特性参数:灵敏系数、横向效应、机械滞后、零漂及蠕变、温度效应、应变极限、疲劳寿命、绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。 2.4 答:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.5 解:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.5,下页,上页,返回,图库,第2章,2.5 满量程时:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.6 解:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.62.7 略,下页,上页,返回,图库,第2章,2.8 解:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.9 答:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.10 解:,下页,上页,返回,图库,第2章,2.11 解:,下页,上页,返回,图库,第3章,3.1 答:①种类:自感式、涡流式、差动式、变压式、压磁式、感应同步器②原理:自感、互感、涡流、压磁 3.2 答:差动式灵敏度:,下页,上页,返回,图库,第3章,3.2 单极式传感器灵敏度:比较后可见灵敏度提高一倍,非线性大大减少。 3.3 答:相敏检测电路原理是通过鉴别相位来辨别位移的方向,即差分变压器输出的调幅波经相敏检波后,便能输出既反映位移大小,又反映位移极性的测量信号。经过相敏检波电路,正位移输出正电压,负位移输出负电压,电压值的大小表明位移的大小,电压的正负表明位移的方向。,下页,上页,返回,图库,第3章,3.4 答:①原因是改变了空气隙长度②改善方法是让初始空气隙距离尽量小,同时灵敏度的非线性也将增加,这样的话最好使用差动式传感器,其灵敏度增加非线性减少。,下页,上页,返回,图库,第3章,3.5 解:,下页,上页,返回,图库,第3章,3.5,下页,上页,返回,图库,第3章,3.6 解:设重写表格如下:最小二乘法做直线拟和:,下页,上页,返回,图库,第3章,3.6工作特性方程:,下页,上页,返回,图库,第3章,3.7 答:应用场合有低频透射涡流测厚仪,探伤,描述转轴运动轨迹轨迹仪。 3.8 答:①压磁效应:某些铁磁物质在外界机械力的作用下,其内部产生机械应力,从而引起磁导率的改变的现象。只有在一定条件下压磁效应才有单位特性,但不是线性关系。②应变效应:导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。在电阻丝拉伸比例极限内,电阻的相对变化与应变成正比。,下页,上页,返回,图库,第4章,4.1 解:差动式电容传感器的灵敏度:单极式电容传感器:可见差动式电容传感器的灵敏度比单极式提高一倍,而且非线性也大为减小
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