檢測(cè)技術(shù) 習(xí)題

1、一、已知某傳感器的校準(zhǔn)曲線為：一、已知某傳感器的校準(zhǔn)曲線為：y=1+x2 (x=04)，試計(jì)，試計(jì)算（算（1）該系統(tǒng)的靈敏度；（）該系統(tǒng)的靈敏度；（2）用端基法計(jì)算線性度。）用端基法計(jì)算線性度。u靈敏度k為擬合直線斜率。k=(17-1)/4=4.y=4x+1u線性度:y=(4x+1)-(1-x2)=4x+x2. ym=4;(x=2);yFS=16.uL=4/16=25%max100 FSLyL 一壓力傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表所示。求：一壓力傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表所示。求：1、端點(diǎn)連線方程；、端點(diǎn)連線方程；2、端點(diǎn)連線平移方程；、端點(diǎn)連線平移方程；3、端點(diǎn)平移線性度、端點(diǎn)平移線性度4、遲滯誤差；、遲滯

2、誤差； 5、系統(tǒng)靈敏度。、系統(tǒng)靈敏度。 輸出電壓輸出電壓 Yi（V）次數(shù)次數(shù)輸入壓力輸入壓力xi（ 105Pa）00.51.01.52.02.5 1正行程正行程0.00200.20150.40050.60000.79951.000反行程反行程0.00300.20200.40200.60100.8005 2正行程正行程0.00250.20200.40100.60000.79950.9995反行程反行程0.00350.20300.40200.60150.8005 3正行程正行程0.00350.20200.40100.60000.78950.9990反行程反行程0.00400.20300.40200

3、.60100.8005 輸出電壓輸出電壓 Yi（V）次數(shù)次數(shù)輸入壓力輸入壓力xi（ 105Pa）00.51.01.52.02.5 1正行程正行程0.00200.20150.40050.60000.79951.000反行程反行程0.00300.20200.40200.60100.8005 2正行程正行程0.00250.20200.40100.60000.79950.9995反行程反行程0.00350.20300.40200.60150.8005 3正行程正行程0.00350.20200.40100.60000.78950.9990反行程反行程0.00400.20300.40200.60100.8

4、005 正行程平均正行程平均M0.00270.20180.40080.60000.79620.9995反行程平均反行程平均N0.00350.20270.40200.60120.8005總平均總平均A0.00310.20230.40140.60060.79840.9995理論計(jì)算值理論計(jì)算值B0.00310.20240.40170.60090.80020.9995L=A-B0.0000-0.0001-0.0003-0.0003-0.00180H=M-N-0.0008-0.0009-0.0012-0.0012-0.0043解答：解答：1、端點(diǎn)連線方程；、端點(diǎn)連線方程；y=kx+0.0031(V)y

5、FS=0.9995-0.0031=0.99642、端點(diǎn)連線線性度；、端點(diǎn)連線線性度； 3 、端點(diǎn)連線遲滯誤差；、端點(diǎn)連線遲滯誤差；4 、端點(diǎn)連線斜率、端點(diǎn)連線斜率=靈敏度；靈敏度；k=(0.9995-0.0031)/(2.5-0) 105)=0.3986 10-5(V/Pa).5、端點(diǎn)平移線性度：、端點(diǎn)平移線性度：取取(A-B)/2=0.0009,線性度也少一半：線性度也少一半：0.09%.向下平移（曲線在直線下方）。向下平移（曲線在直線下方）。方程：方程： y=kx+0.0031-0.0009=kx+0.0022(V)6、方法：先平均，再計(jì)算。、方法：先平均，再計(jì)算。%18. 0%10099

6、64. 00018. 0L%10021max FSHyH %100max FSLyL %43. 0%1009964. 00043. 0L如圖所示電路如圖所示電路,設(shè)設(shè)Ep=Asint, 且且Ek與與Ep同頻同頻率率,同相位同相位,并并EkE1或或E2。試分析銜鐵的位試分析銜鐵的位移在移在x0, x=0, 和和xE1或或E2。二極管的導(dǎo)通由二極管的導(dǎo)通由EK決定。決定。正半波導(dǎo)通正半波導(dǎo)通。U01=EK+E1;U02=E2-EK;U0=U01+U02=E1+EK+E2-EK=E1+E2;x0,ES1-ES20(同名端一致同名端一致), U00; x=0,ES1-ES2=0 , U0=0; x0,

7、ES1-ES20 , U00 x0, x=0, 和和x0時(shí)時(shí) U01,U02和和U0的波形的波形,并說明并說明該電路是否可以判斷方向該電路是否可以判斷方向. 當(dāng)銜鐵處于中間時(shí)，Z1=Z2, I1=I2, U01 = U02 , U0=0。 當(dāng)銜鐵向上偏移，Z2Z1, I1I2, U01 U02 , U00)。 當(dāng)銜鐵向下偏移，Z2Z1, I1 U02 , U00 (x0) 。注意是正半波導(dǎo)通。如圖所示晶片，已知其表面面積如圖所示晶片，已知其表面面積Ax，Ay和和Az，現(xiàn)有（現(xiàn)有（1）Fx，F(xiàn)y同時(shí)作用在同時(shí)作用在Ax，Ay面上，請(qǐng)面上，請(qǐng)指出哪個(gè)面上出現(xiàn)電荷，并計(jì)算電荷量的值；指出哪個(gè)面上出現(xiàn)

8、電荷，并計(jì)算電荷量的值；（2）單向應(yīng)力）單向應(yīng)力x，y同時(shí)作用在同時(shí)作用在Ax，Ay面上，面上，請(qǐng)指出哪個(gè)面上出現(xiàn)電荷，并計(jì)算電荷量的值。請(qǐng)指出哪個(gè)面上出現(xiàn)電荷，并計(jì)算電荷量的值。00000001111ddD333131000000dddD 根據(jù)壓電方程根據(jù)壓電方程 (1)已知已知Fx，F(xiàn)y，Ax，Ay (2)已知已知x，y ，Ax，Ay; , , , , 23231313333321211111dPdPdPdPdP其中，其中，P=Q/S， =F/S （S為作用面的面積）為作用面的面積）, - , , , , 11111111212111111121211111yxxxyxxxxxAAFdFd

9、QQQAAFdAdQFdAdQdPdP , )- ( , , 11111121211111yxxddAQQQdPdP 回路電勢(shì)回路電勢(shì):E(T)=EAC(T)+ECB(T)+EBb(Tn)+ Eba(T0) + EaA(Tn)= EAC(T)+ECB(T)+EBb(Tn) + EaA(Tn) -Eab(T0) = EAB(T)-EAB(Tn)+Eab(Tn) -Eab(T0)= EAB(T, Tn)+Eab(Tn, T0) TT0TTnTnabABC, )()(ln)()(ln)()(ln, )()()()(ln)()()()(ln , )()(ln)()(ln)()(ln)()(lnbbnb

10、nannAnBnBAnAnannBnBCCAnAnannnBnBCCATNTNekTTNTNekTTNTNekTTNTNTNTNekTTNTNTNTNekTTNTNekTTNTNekTTNTNekTTNTNekT現(xiàn)有兩種轉(zhuǎn)速系統(tǒng)需要測(cè)量。一種現(xiàn)有兩種轉(zhuǎn)速系統(tǒng)需要測(cè)量。一種轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，另一種轉(zhuǎn)速為分，另一種轉(zhuǎn)速為50000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，請(qǐng)分別為這兩臺(tái)電機(jī)各分，請(qǐng)分別為這兩臺(tái)電機(jī)各設(shè)計(jì)一套轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)。要求指明設(shè)計(jì)一套轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)。要求指明所用的光敏器件具體名稱（如：光所用的光敏器件具體名稱（如：光電池，光敏電阻，光敏晶體管等），電池，光敏電阻，光敏晶體管等），所用的材料（如：硫化鉈，

11、硅，鍺，所用的材料（如：硫化鉈，硅，鍺，硒等），所用的照射光的頻率，并硒等），所用的照射光的頻率，并畫出測(cè)量系統(tǒng)的框圖。畫出測(cè)量系統(tǒng)的框圖。 方法：方法： 開關(guān)應(yīng)用開關(guān)應(yīng)用光電特性光電特性(線性線性/非線性非線性)元器件元器件光敏電阻光敏電阻等等 頻率頻率頻率特性頻率特性材料材料光譜特性光譜特性光源光源 (1)轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，頻率為分，頻率為10Hz; 材料：硫化鉈材料：硫化鉈大約大約1.1 m(紅外波長(zhǎng)范圍為紅外波長(zhǎng)范圍為0.781000 m), (2)轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為50000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，頻率為分，頻率為833Hz; 材料：硫化鉛材料：硫化鉛大約大約2.5 m(紅外紅外), 解答：解

12、答： (1)轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，頻率為分，頻率為10Hz; 材料：硫化鉈材料：硫化鉈大約大約1.1 m(紅外波長(zhǎng)范圍為紅外波長(zhǎng)范圍為0.781000 m), (2)轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為50000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，頻率為分，頻率為833Hz; 材料：硫化鉛材料：硫化鉛大約大約2.5 m(紅外紅外),紅外光源1.1 m調(diào)制盤光敏電阻(硫化鉈)測(cè)量電路紅外光源2.5 m調(diào)制盤光敏電阻(硫化鉛)測(cè)量電路 已知可見光波長(zhǎng)為已知可見光波長(zhǎng)為4000-6000 ，請(qǐng)為測(cè)量高錳酸鉀和硫，請(qǐng)為測(cè)量高錳酸鉀和硫酸銅液體濃度設(shè)計(jì)一套或兩套測(cè)量系統(tǒng)，請(qǐng)指明所用的酸銅液體濃度設(shè)計(jì)一套或兩套測(cè)量系統(tǒng)，請(qǐng)指明所用的光敏器件具體名稱

13、，所用的材料，所用的照射光的頻率，光敏器件具體名稱，所用的材料，所用的照射光的頻率，并畫出測(cè)量系統(tǒng)的框圖。要求（并畫出測(cè)量系統(tǒng)的框圖。要求（1）指明所用的光敏器件）指明所用的光敏器件具體名稱（如：光電池，光敏電阻，光敏晶體管等），具體名稱（如：光電池，光敏電阻，光敏晶體管等），（2）所用的材料（如：硫化鉈，硅，鍺，硒等），（）所用的材料（如：硫化鉈，硅，鍺，硒等），（3）所用的照射光的頻率，（所用的照射光的頻率，（4）并畫出測(cè)量系統(tǒng)的框圖。）并畫出測(cè)量系統(tǒng)的框圖。 方法：方法： 模擬應(yīng)用模擬應(yīng)用光電特性光電特性(線性線性/非線性非線性)元器件元器件光敏電池光敏電池 頻率頻率(f=0) 頻率特性

14、頻率特性材料材料(硒光電池硒光電池Se)光譜特性光譜特性(硒硒光電池的光譜響應(yīng)區(qū)為光電池的光譜響應(yīng)區(qū)為300700nm, 峰值波長(zhǎng)在峰值波長(zhǎng)在550nm ) 光源光源(可見光波可見光波 長(zhǎng)長(zhǎng):4000-6000 )。硅光電池的光譜。硅光電池的光譜 峰值在峰值在9000 (1)高錳酸鉀高錳酸鉀;(2)硫酸銅硫酸銅; 吸收補(bǔ)色，單色用三棱鏡或光柵實(shí)現(xiàn)。吸收補(bǔ)色，單色用三棱鏡或光柵實(shí)現(xiàn)。 不能用光電晶體管，因?yàn)轭l譜范圍不合適。硅管的頻譜在不能用光電晶體管，因?yàn)轭l譜范圍不合適。硅管的頻譜在800-1200nm(紅外范圍紅外范圍)。光電管可以用。只是光電管個(gè)頭。光電管可以用。只是光電管個(gè)頭太大，不利于減

15、小儀器體積。在不計(jì)較體積的條件下，可太大，不利于減小儀器體積。在不計(jì)較體積的條件下，可以使用。（不能用光敏電阻，因?yàn)榉蔷€性）以使用。（不能用光敏電阻，因?yàn)榉蔷€性） 解答：解答： (1)高錳酸鉀高錳酸鉀; 材料：硒光電池材料：硒光電池綠色光源綠色光源(紫色光的補(bǔ)色紫色光的補(bǔ)色) (2)硫酸銅硫酸銅; 材料：硒光電池材料：硒光電池黃色光源黃色光源(藍(lán)色光的補(bǔ)色藍(lán)色光的補(bǔ)色) 也可以用下面的框圖也可以用下面的框圖紫色光的補(bǔ)色紫色光的補(bǔ)色光光待測(cè)高錳酸鉀溶液待測(cè)高錳酸鉀溶液硒光電池硒光電池測(cè)量電路測(cè)量電路藍(lán)藍(lán)色光的補(bǔ)色色光的補(bǔ)色光光待測(cè)硫酸銅溶液待測(cè)硫酸銅溶液硒光電池硒光電池測(cè)量電路測(cè)量電路 復(fù)習(xí)范圍

16、復(fù)習(xí)范圍 1. 課件為綱要。課件為綱要。2. 通讀教材。通讀教材。3. （第（第0章）章）傳感器的組成與分類。（概念）傳感器的組成與分類。（概念）（第（第1章）章）1.1傳感器的靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性1.3儀表的誤差、精度與等級(jí)儀表的誤差、精度與等級(jí)1.4檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)（測(cè)量方法）（概念檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)（測(cè)量方法）（概念+計(jì)算）計(jì)算）（第（第2章）章）電阻式傳感器電阻式傳感器2.2應(yīng)變片式傳感器應(yīng)變片式傳感器（概念（概念+計(jì)算）計(jì)算）（第（第3章）章）電感式傳感器電感式傳感器（概念（概念+計(jì)算）計(jì)算）3.1 自感式傳感器自感式傳感器3.2 變壓器式傳感器變壓器式傳感器3.3 渦流式傳感器渦流式傳感

17、器 復(fù)習(xí)范圍復(fù)習(xí)范圍 （第（第4章）章）磁電式傳感器磁電式傳感器。（概念）。（概念） 4.1 霍爾式傳感器霍爾式傳感器（第（第5章）章）熱電式傳感器熱電式傳感器5.1熱電阻（概念）熱電阻（概念）5.2熱電偶（概念熱電偶（概念+計(jì)算）計(jì)算）5.3熱敏電阻（概念）熱敏電阻（概念）（第（第6章）章）壓電式傳感器壓電式傳感器（概念（概念+計(jì)算）計(jì)算）石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)等效電路，測(cè)量電路，壓電傳感器應(yīng)用等效電路，測(cè)量電路，壓電傳感器應(yīng)用（第（第7章）章）熱電式傳感器熱電式傳感器（基本原理和應(yīng)用概念）（基本原理和應(yīng)用概念）7.1激光式傳感器激光式傳感器7.2光電式傳感

18、器光電式傳感器7.3光纖傳感器光纖傳感器 高分寶典高分寶典：通讀教材非常重要通讀教材非常重要(課件為綱要課件為綱要).內(nèi)容內(nèi)容:基本基本原理，基本應(yīng)用和使用方法，主要特性和誤差以及處原理，基本應(yīng)用和使用方法，主要特性和誤差以及處理方法，公式只記結(jié)論。理方法，公式只記結(jié)論。設(shè)計(jì)題目根據(jù)要求回答。不設(shè)計(jì)題目根據(jù)要求回答。不要空題目不寫（萬(wàn)一想不起來，哪怕猜也要寫一寫）。要空題目不寫（萬(wàn)一想不起來，哪怕猜也要寫一寫）。不看書，只做題不看書，只做題(包括考題包括考題)，肯定不能拿高分！，肯定不能拿高分！ 題型題型：判斷判斷，選擇，填空，選擇，填空，計(jì)算計(jì)算，簡(jiǎn)答簡(jiǎn)答，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)判斷下列表述的正確性，改正錯(cuò)誤部分并簡(jiǎn)述理由判斷下列表述的正確性，改正錯(cuò)誤部分并簡(jiǎn)述理由（要求：不論正確還是錯(cuò)誤，均要說