传感器试题库2011 - 图文 联系客服

发布时间 : 星期日 文章传感器试题库2011 - 图文更新完毕开始阅读2c17fa1a650e52ea5518985e

应变电阻1和4沉积在杆的凹面处 应变电阻2和3沉积在杆的凸面处

14. 依据已学知识,设计一个用差动变压式加速度传感器来测量某测试台平

台振动的加速度(只画出原理图)

15. 依据所学知识,设计一种实现自相关检测传感器(只画出原理图)

16. 依据已学知识设计一种零差法检测的光纤相位传感器(要求只画出框架

图)

17. 依据已学知识设计一光纤磁传感器(要求画出框架图,并解释位移与输

出信号的关系)

答:书本P121,图4.38

18. 依据已学知识设计一种位移传感器(要求画出结构图并注明所用的敏感

元件)(5分)

P101图4.7(a)所示

计算题(10分)

1. 对于钢材v=5000m/s,若要e=1%时,对L=1mm的应变计,其允许的最高工作

频率多大?

答: f=v(6e)1/2/πl =5×106×(6×0.01)1/2/(π×1)=390kHz 2. 某温度传感器特性方程为20dy/dt+5y=0.15x,其中y为输出电压(mV),x

为输入温度(℃),求该传感器的时间常数τ和静态灵敏度k。

用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器的振动,已知:加速度计的灵敏度为5pC/g,电荷放大灵敏度为50mV/pC,当机器达到最大加速度值时相应的输出电压幅值为2V,试求机器的振动加速度。(g为重力加速度)

解:由题意知,振动测量系统(压电式加速度计加上电荷放大器)的总灵敏度 K=K1*K2=5pC/g*50mV/pC=250mV/g=U/a

式中U为输出电压,a为振动系数的加速度。 当输出电压为2V时,振动加速度为 a=U/K=2*10^3/250=8(g)

3. 已知均匀光纤的折射率为n1=1.50,相对折射率差为⊿=0.01,纤芯半径为

a=25 ?m,试求:该光纤LP01模的截止波长。若?0=1?m,试计算光纤的归一化截止频率V及其中传输的模数量N各等于多少。(8%)

由,⊿=

n1?n2n1=0.01,可得

分)

n2=1.485 (3

2?aVc22?c?n1?n2=11.28?m (3分)

V?2?a?V2n1?n222=27.14Hz (3分)

N?2=368 (3分)

4. 已知某二阶系统传器的自振频率f0=10kHz,阻尼比ξ=0.5,若要求传感器的

输出幅值误差小于5%,试确定该传感器的工作频率范围。

5. 某压电加速度传感器的电容为Cs=100pF,电荷灵敏度Kq=2.5pC/g,①求压

电加速度传感器的电压灵敏度;②外接电缆和示波器组成一个测量系统,电缆电容Cc=100pF,示波器的输入阻抗为Ri=100MΩ和并联电容为Ci=50pF,如测量系统允许的幅值误差为5%,最低可测频率是多少?

6. 根据一阶(惯性)系统的传递函数:

7. 答:设输入信号为δ函数, 即: 且

根据拉普拉斯变化:

所以:

Y?s??G?s??X?s?Y?s?X?s??G?s??k?s?1,求冲激响应。

??t?????,t?0?0,t?0 (0.1)

??????t?dt?1

(0.2)

X?s??L???t???1

(0.3)

?G?s??tk/?s?1/? (0.4)

y?t??L?1?Y?s???k?e??

8. 6.