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文檔簡(jiǎn)介
傳感器與檢測(cè)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(cè)量?jī)x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(cè)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(xiàn)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(jiàn)增加b或減小d均可提高傳感器的靈敏度。
直線(xiàn)位移型電容式傳感器
3.答:在置丁?磁場(chǎng)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體中通入電流,若電流與磁場(chǎng)垂直,則在與磁場(chǎng)和
電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電勢(shì)差,這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),是由科學(xué)家愛(ài)德
文?霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的。產(chǎn)生的電勢(shì)差稱(chēng)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(wú)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(méi)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(mǎn)足(1+K)Cf>10(Ca+Cc+Ci)時(shí)就可將上式
近似為
由此可見(jiàn):
1)放大器的輸入阻抗極高,輸入端幾乎沒(méi)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(wú)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(cè)壓力成線(xiàn)性關(guān)系,因此,輸出電壓與被測(cè)壓力成線(xiàn)
性關(guān)系。
三、計(jì)算題
1。真值L=140kPa,測(cè)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(cè)量上限一測(cè)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(cè)出脈沖頻率就測(cè)得轉(zhuǎn)速的數(shù)值。-這種測(cè)速方法具有傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、
測(cè)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
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