《傳感器復(fù)習(xí)題大題》ppt課件

1、0 t0 x(t)1 t0stt01X(s)Lx(t)x(t)edsY(s)1H(s)X(s)1s111Y(s)H(s) X(s)1s sss 1t/y(t)1 e t/t/3y(t)R(1 e)R(1 e)Ry(t)32t3ln1.22s3 Ry(t)21t3ln2.08s2 1、某溫度傳感器為時間常數(shù)=3s的一階系統(tǒng)，當(dāng)傳感器受突變溫度作用后，試求傳感器指示出溫差的三分之一和二分之一所需的時間。解：對傳感器施加突變信號屬于階躍輸入：單位階躍信號：進展拉氏變換：一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)：所以：對上式進展拉氏逆變換：設(shè)溫差為R，那么此溫度傳感器的階躍響應(yīng)為：當(dāng)時，那么；當(dāng)時，那么0200214DCCC

2、 pFF6 .40106 .401025. 04102 .381085. 812323121200106 .4040021211fCCXc )k.(R.151089600022dUCCUUiim/V12. 0V/mm12025. 0260200iuUdUK6、在壓力比指示系統(tǒng)中采用差動式變間隙電容傳感器和電橋測量電路，如習(xí)題43圖所示。：0=0.25mm；D=38.2mm；R=5.1k；Usr=60V交流，頻率f=400Hz。試求： 1該電容傳感器的電壓靈敏度Ku V/m； 2當(dāng)電容傳感器的動極板位移=10m時，輸出電壓Usc值。習(xí)題圖習(xí)題圖43 解：解：由傳感器構(gòu)造及其測量電路可知1初始電容

3、由于 那么 從而得 2 U0 = Ku d=0.12V/m10m=1.2V 0n02221/sinnnn ijkkc證明題證明題 1、根據(jù)光折射和反射的斯涅爾Snell定律，證明光線由折射率為的外界介質(zhì)射入纖芯時實現(xiàn)全反射的臨界角始端最大入射角為，并說明上式的物理意義。 解：當(dāng)光線以入射角進入光纖的端面時，在端面處發(fā)生折射，設(shè)折射角為，然后光線以角入射至纖芯與包層的界面。當(dāng)角大于纖芯與包層間的臨界角時，那么射入的光線在光纖的界面上發(fā)生全反射。根據(jù)斯涅耳Snell光的折射定律：01sinsinijnn12sinsinkrnnrrkkjinnnnnnnnnnnnn22221021201201010

4、1sin1)sin(1)/(sin1)/(cos)/(sin)/(sin22212sinsinirnn，90rmaxi22max12sinnnNAmaxsin0nc n0一般皆空氣，故n01，當(dāng) 的臨界狀態(tài)時， 上式所示，稱為光纖的數(shù)值孔徑，用NA表示。它表示當(dāng)入射光從折射率為的外部介質(zhì)進入光纖時，只有入射角小于的光才能在光纖中傳播。否那么，光線會從包層中逸出而產(chǎn)生漏光。NA是光纖的一個重要參數(shù)，NA值越大，光源到光纖的耦合效率越高。光纖的數(shù)值孔徑僅決定于光纖的折射率，與光纖的幾何尺寸無關(guān)。0r11r000120001212rrrAAAddCAAdddd d0012rACCddd 0C121201212121211rrrddCddddCddddddddd 2、為了減小變極距型電容傳感器的極距，進步其靈敏度，經(jīng)常在兩極板間加一層云母或塑料膜來改善電容器的耐壓性能，如下圖。試推導(dǎo)這種雙層介質(zhì)變間隙型電容傳感器的電容與動極板位移的關(guān)系式。解：設(shè)兩極板覆蓋面積為A，空氣為d1，介電常數(shù)為，固定介質(zhì)的厚度為d2，相對介電常數(shù)為，因為d1為空氣，那么初始電容為： 假如動極板上移，電容變?yōu)?兩邊同時除以，電容相對變化量為 12112rddNdd11101212121121(1)1CdddNNdCddddddNdd1121dNd