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传感器技术与应用第3版习题集答案解析
《传感器技术与应用第3版》习题参考答案习题11.什么叫传感器？它由哪几部分组成？答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
2. 传感器在自动测控系统中起什么作用？答：自动检测和自动控制技术是人们对事物的规律定性了解、定量分析预期效果所从事的一系列技术措施。
自动测控系统是完成这一系列技术措施之一的装置。
一个完整的自动测控系统，一般由传感器、测量电路、显示记录装置或调节执行装置、电源四部分组成。
传感器的作用是对通常是非电量的原始信息进行精确可靠的捕获和转换为电量，提供给测量电路处理。
3. 传感器分类有哪几种？各有什么优、缺点？答：传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测输入量来分，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等；另一种是按传感器的工作原理来分，如电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器等。
还有按能量的关系分类，即将传感器分为有源传感器和无源传感器；按输出信号的性质分类，即将传感器分为模拟式传感器和数字式传感器。
按被测输入量分类的优点是比较明确地表达了传感器的用途，便于使用者根据其用途选用；缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异，不便使用者掌握其基本原理及分析方法。
按工作原理分类的优点是对传感器的工作原理比较清楚，有利于专业人员对传感器的深入研究分析；缺点是不便于使用者根据用途选用。
4. 什么是传感器的静态特性？它由哪些技术指标描述？答：传感器测量静态量时表现的输入、输出量的对应关系为静态特性。
它有线性度、灵敏度、重复性、迟滞现象、分辨力、稳定性、漂移等技术指标。
汽车传感器习题集
汽车传感器习题集第一章概述一、填空题1、传感器亦称为、、等。
2、是指能感受规定的被测量并能按一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由和组成。
3、传感器按输入量分为：、、、、、等。
4、传感器按原理分为：、、、、、、、等。
5、传感器经历了三代：、、。
6、压力传感器主要用于检测、、、等。
7、温度传感器主要用于检测、、、等。
8、速度传感器主要用于检测、、等。
9、位置传感器主要用于检测、、、和等。
10、传感器发展的总趋势是、、、、。
11、传感器按输出的信号有和两种，其中可以直接输入电子控制单元。
12、电子控制系统一般由、和组成。
二、判断题1、传感器是对物理、化学、生物等非电量敏感，并能将其转换成电信号的器件。
2、传感器是将物理、化学、生物等非电量转换成电量，并具有传输、显示等功能的装置。
3、传感器是指能感受物理和化学量的器件和装置。
4、传感器是指能采集和传输电信号的器件和装置。
5、传感器是电气自动化系统中必不可少的器件和装置。
三、问答题1、汽车上有很多传感器，请你例举10个以上，可以吗？2、汽车用传感器的特点与要求是什么？第二章空气流量传感器一、填空题1、空气流量传感器又称为、是进气歧管质量型空气流量传感器的简称。
2、空气流量传感器主要有：、、、、几种。
3、、、测得的是吸入空气的体积，再由电控单元根据、等信息计算出空气质量。
4、、直接测得吸入空气的质量，故其测量精度高。
5、所有检测体积流量的空气流量传感器都采用了和进行修正。
6、热线式空气流量传感器，按其铂金热线安装位置的不同分为和两种。
7、与空气流量传感器其敏感元件分别是铂金属丝和铂金属膜，铂金属发热元件的响应速度很快8、量芯式空气流量传感器主要由、、和等组成。
9、叶片式空气流量传感器主要由和组成。
10、采用卡门涡流式空气流量传感器的车型有、、、、等。
二、判断题1、空气流量传感器用于检测发动机进气量的大小，并将进气量信息变换成电信号输入ECU。
2、空气流量传感器测得的进气量信号是ECU计算喷油时间和点火时间的主要依据。
传感器技术习题与答案
传感器技术绪论习题一、单项选择题1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。
A. 应变式传感器B. 化学型传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。
A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（ C ），构成信息技术的完整信息链。
A. 汽车制造技术B. 建筑技术C. 传感技术D.监测技术4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。
A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（ B ）。
A. 传感器＋通信技术B. 传感器＋微处理器C. 传感器＋多媒体技术D. 传感器＋计算机6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（ D ）的传感器。
A. 视觉器官B. 听觉器官C. 嗅觉器官D. 感觉器官7、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。
A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤8、传感器主要完成两个方面的功能：检测和（ D ）。
A. 测量B. 感知C. 信号调节D. 转换9、传感技术与信息学科紧密相连，是（ C ）和自动转换技术的总称。
A. 自动调节B. 自动测量C. 自动检测D. 信息获取10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ）A．应变式传感器 B．速度传感器C．化学型传感器 D．能量控制型传感器二、多项选择题1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。
A. 能量守恒定律B. 电磁场感应定律C. 欧姆定律D. 胡克定律2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。
A. 传感检测原理B. 传感器件设计C. 传感器的开发和应用D. 传感器的销售和售后服务3、目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ ABCD ）。
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【最新整理，下载后即可编辑】第1章概述1.什么是传感器？传感器定义为能够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和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2传感器的共性是什么？传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
1.3传感器由哪几部分组成的？由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
1.4传感器如何进行分类？（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。
（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。
（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。
1.5传感器技术的发展趋势有哪些？（1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化（5）传感器的微型化1.6改善传感器性能的技术途径有哪些？（1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5)稳定性处理第2章传感器的基本特性2.1什么是传感器的静态特性？描述传感器静态特性的主要指标有哪些？答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义？如何实现其线性化？答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是：切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
(完整版)传感器新习题集及答案
习题集及答案第1章概述1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。
1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。
1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。
如果没有传感器，应该出现哪种状况。
1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够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和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——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。
1.3答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12个小类。
按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
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第一章传感器的一般特性1－1：答：传感器在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性；其主要指标有线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、迟滞、重复性、零点漂移、温漂。
1－2：答：（1）动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性；（2）描述动态特性的指标：对一阶传感器：时间常数对二阶传感器：固有频率、阻尼比。
1－7：解：Y FS=200-0=200由A=ΔA/Y FS＊100％有A＝4/200＊100％＝2％。
精度特级为2.5级。
1－8：解：根据精度定义表达式：A＝ΔA/Ay FS*100%,由题意可知：A＝1.5％，Y FS＝100所以ΔA＝A Y FS＝1.5因为 1.4＜1.5所以合格。
第二章应变式传感器2－1：答：（1）金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
（2）半导体材料在受到应力作用后，其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应。
2－2：答：相同点：它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化所；不同点：金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。
2－3：答：金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数；它与金属丝应变灵敏度函数不同，应变片由于由金属丝弯折而成，具有横向效应，使其灵敏度小于金属丝的灵敏度。
2－4：答：因为（1）金属的电阻本身具有热效应，从而使其产生附加的热应变；（2）基底材料、应变片、粘接剂、盖板等都存在随温度增加而长度应变的线膨胀效应，若它们各自的线膨胀系数不同，就会引起附加的由线膨胀引起的应变；常用的温度补偿法有单丝自补偿，双丝组合式自补偿和电路补偿法。
2－6：答；（1）直流电桥根据桥臂电阻的不同分成：等臂电桥、第一对称电桥和第二等臂电桥；（2）等臂电桥在R＞＞ΔR的情况下，桥路输出电压与应变成线性关系；第一对称电桥（邻臂电阻相等）的输出电压等同于等臂电桥；第二对称电桥（对臂电阻相等）的输出电压的大小和灵敏度取决于邻臂电阻的比值，当k小于1时，输出电压、线性度均优于等臂电桥和第一对称电桥。
参考答案传感器及应用第三版习题册
模块一传感器的基本知识课题1 传感器的认识一、填空题1.传感器技术2.非电量信息3.敏感元件；传感器元件；测量电路4.物理效应5.传感器二、判断题1.√2.√3.×4.×5.√三、名词解释1.敏感元件是传感器中将被测量转换成与其有确定关系的、更易于转换的非电量的元件。
如很多称重传感器，先将重力转化成位移，位移更易于转换和检测。
2.传感元件是将传感器中的敏感元件转换的非电量进一步转换成电量，便于信号采集的元件。
如很多称重传感器，敏感元件先将重力转换成位移，传感元件再将位移转换成电阻变化，经检测电路成为便于测量的电压信号或电流信号。
四、简答题1.在信号检测和自动化控制系统中，传感器用于接收各种外部环境信息，其作用类似于人的感官，例如光敏传感器的作用类似视觉器官，气敏传感器的作用类似嗅觉器官。
2.传感器种类多种多样，比较常用的分类方法有三种：○1按传感器测量的物理量分类，可分为温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器等。
○2按传感器工作原理分类，可分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、光电传感器等。
○3按传感器输出信号的性质分类，可分为开关型传感器、模拟型传感器、数字型传感器。
3.传感器测量转换电路将传感元件输出的幅度很小且混杂有干扰信号的信号转换成为具有最佳特性的、线性化的电信号，并放大成易于测量、处理的电信号，如电压、电流、频率等。
五、综合应用题1.答案要点：一辆中级轿车中装有上千种传感器，以保证汽车的动力性、安全性、舒适性等。
当速度传感器感受到汽车速度为零时，输出信号使得汽车刹车启动，实现自动启停功能；汽车碰撞时，冲击传感器感受到冲击，输出信号将气囊打开，保护驾驶员的安全性。
温度传感器能够使汽车内部环境舒适宜人，保证驾驶员及乘坐人员的舒适性。
2.答案要点：机器人能看到障碍物，它可能用了图像传感器，类似于相机中的图像传感器，可以记录图像、可以识别图像。
课题2 传感器的技术指标一、填空题1.真实值2.线性度；迟滞；重复性3.最小变化4.动态响应时间；频率响应范围5.线性度；迟滞；重复性二、判断题1.×2.√3.√4.√5.√三、名词解释1.传感器的静态特性是指传感器的输入信号不随时间变化，或随时间缓慢变化时，传感器的输入与输出的对应关系。
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1-1 衡量传感器静态特性的主要指标。
说明含义。
1、 线性度——表征传感器输出 -输入校准曲线与所选定的拟合直线之间的吻合（或偏离）程度的指标。
2、 灵敏度——传感器输出量增量与被测输入量增量之比。
3、 分辨力——传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化量。
1-2 计算传感器线性度的方法，差别。
1、 理论直线法：以传感器的理论特性线作为拟合直线，与实际测试值无关。
2、 端点直线法：以传感器校准曲线两端点间的连线作为拟合直线。
3、 “最佳直线”法：以“最佳直线”作为拟合直线，该直线能保证传感器正反行程校准曲线对它的 正负偏差相等并且最小。
这种方法的拟合精度最高。
2-1 4、 最小二乘法：按最小二乘原理求取拟合直线，该直线能保证传感器校准数据的残差平方和最小。
金属应变计与半导体工作机理的异同比较应变计各种灵敏系数概念的不同意义。
（ 1）相同点：它们都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化所；不同点：金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主，而机械形变为辅。
（ 2）对于金属材料，灵敏系数 Ko=Km=(1+2μ )+C(1-2μ)。
前部分为受力后金属几何尺寸变化，一般μ≈，因此（ 1+2μ） =；后部分为电阻率随应变而变的部分。
金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。
对于半导体材料，灵敏系数 Ko=Ks=(1+2μ )+ π E 。
前部分同样为尺寸变化，后部分为半导体材料的压阻效应所致，而π E 》(1+2μ)，因此 Ko=Ks=πE 。
半导体材料的应变电阻效应主要基于压阻效应。
2-3 简述电阻应变计产生热输出（温度误差）的原因及其补偿办法。
电阻应变计的温度效应及其热输出由两部分组成：前部分为热阻效应所造成；后部分为敏感栅与试件热膨胀失配所引起。
在工作温度变化较大时，会产生温度误差。
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习题集及答案第 1 章概述1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3 简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。
1.4 传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5 传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6 用图形符号表示一电阻式温度传感器。
1.7 请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。
如果没有传感器，应该出现哪种状况。
1.8 空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案1.1 答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665 —87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：能够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和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2 答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——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。
1.3 答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12 个小类。
按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
1.5 答：图形符号（略），各部分含义如下：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答：（略）答：（略）答：（略）第 2 章传感器的基本特性2.1 传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？2.2 传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度L表征了什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。
2.3 传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？2.4 传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数的定义是什么？它们之间有何联系与区别？2.5有一温度传感器，微分方程为30dy/dt 3y 0.15x，其中y为输出电压（mV） , x为输入温度（C）。
试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。
2.6有一温度传感器，当被测介质温度为t i,测温传感器显示温度为t2时，可用下列方程表示：t1t2 0dt2/d 。
当被测介质温度从25C突然变化到300C时，测温传感器的时间常数T=120s，试求经过350s后该传感器的动态误差。
2.7某力传感器属二阶传感器，固有频率为1000Hz，阻尼比为0.7,试求用它测量频率为600Hz 的正弦交变力时的振幅相对误差和相位误差。
2.8已知某二阶传感器系统的固有频率为20kHz ,阻尼比为0.1,若要求传感器的输出幅值误差不大于3%，试确定该传感器的工作频率范围。
2.9设有两只力传感器均可作为二阶系统处理，固有频率分别为800Hz和2.2kHz ,阻尼比均为0.4，欲测量频率为400Hz 正弦变化的外力，应选用哪一只？并计算所产生的振幅相对误差和相位误差。
答案2.1 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。
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。
人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。
2.2 答：1）实际传感器有非线性存在，线性度是将近似后的拟合直线与实际曲线进行比较，其中存在偏差，这个最大偏差称为传感器的非线性误差，即线性度，2）选取拟合的方法很多，主要有：理论线性度（理论拟合）；端基线性度（端点连线拟合）；独立线性度（端点平移拟合）；最小二乘法线性度。
3）线性度L 是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数。
4）传感器的非线性误差是以一条理想直线作基准，即使是同一传感器基准不同时得出的线性度也不同，所以不能笼统地提出线性度, 当提出线性度的非线性误差时，必须说明所依据的基准直线。
2.3 答：1）传感器动态特性主要有：时间常数T固有频率n ；阻尼系数。
2）含义：T越小系统需要达到稳定的时间越少；固有频率n越高响应曲线上升越快；当n 为常数时响应特性取决于阻尼比 ,阻尼系数越大,过冲现象减弱, 1 时无过冲, 不存在振荡,阻尼比直接影响过冲量和振荡次数。
2.4 答：（略）2.5 解：对微分方程两边进行拉氏变换, Y（s）（30s+3）=0.15X（s）则该传感器系统的传递函数为：H(s) Y(s) 0.15 0.05H (s)X(s) 30s 3 10s 1该传感器的时间常数T =10灵敏度k=0.052.6 解：动态误差由稳态误差和暂态误差组成。
先求稳态误差:对方程两边去拉氏变换得：T 1（s）T 2（s）0sT 2（s）则传递函数为T2(S) 1T1(s) o s 1对于一阶系统，阶跃输入下的稳态误差e s 0,再求暂态误差: 当t=350s时，暂态误差为e(t) (300 25)e 350/12014.88 C故所求动态误差为: 2.7解：所求幅值误差为e & j 14.88 C0.947，相位滞后52 ° 70 ' 2n2 2s 2 n S n 12~2j则，频率为600Hz时的幅值为|G(j )| 0.947[1 ( )2]2[2 —]2n [1600 2 2 600 2 (1000)] [2 °71000]相对误差为（1-0.947X100%=5.3%2 (一) tg1_1 L)20.7tg6001000(600 屮(1000)52o70'2.8 解：G j 2 小 2s 2 n s n12~2j2令|G(jw)|「°3,(亦)11389Hz, 2 173Hz令 |G(jw)| 0.97，则相对误差为(1-0.940) X100%=6.0%故相位滞后8° 33'|G(j )|2 2 2 [1 ( ) ] [2 ]nn2 2 21 (10000) ] [2 0.110000][1 (10000)2]2 [2z10000 ]2,2 1.960.0574 0 解得1.93,2’ 0.03代入上式，得,21.96 0.0628 0解得1.99（舍负）代入上式，得31411Hz由图2-18二阶传感器系统的幅频特性曲线知,1389HZ V 该传感器的工作频率范围为:V 1411HZ 或 V 173HZ2.9解：E =04 1，由二阶传感器的频率特性，固有频率比被测信号频率越大越好，故应选 固有频率为2.2kHz 的那只。
S 22 n S121— 2j —nn|G(jw)|[1 ( )2]2[2 0.4 400 ] 2 2200]0.9402 (一) tg 1 -1 L)2tg2 0.4 400 22001半)222008o 33'[2 ]2n400 2 2(2200)2]2第3章电阻应变式传感器3.1何为电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？3.2什么是应变片的灵敏系数？它与金属电阻丝的灵敏系数有何不同？为什么？ 3.3为什么增加应变片两端电阻条的横截面积便能减小横向效应？3.4金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？半导体应变片灵敏系数范围是多少，金属应变片灵敏系数范围是多少？为什么有这种差别， 说明其优缺点。
举例说明金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。
3.5 一应变片的电阻 R=120Q,灵敏系数k=2.05,用作应变为800 m/m 的传感元件。
求：① R 和R/R •，② 若电源电压U=3V ,初始平衡时电桥的输出电压U o 。
3.6在以钢为材料的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120 Q 的金属应变片R i 和R 2 （如图3-28a 所示），把这两应变片接入电桥（见图 3-28b ）。
若钢的泊 松系数0.285，应变片的灵敏系数 k =2，电桥电源电压 U=2V ，当试件受轴向拉伸时，测得应变片 R i 的电阻变化值 R 1 0.48 。
试求：①轴向应变；②电桥的输出电压。
已知：有四个性能完全相同的金属丝应变片（应变灵敏系数测力弹性元件上，如图3-30所示。
在距梁端10处应变计算公式为6FI 。
Eh 2b设力 F 100N , |0 100mm , h 5mm , b 20mm , E 2 10 N / mm 。
求:①说明是一种什么形式的梁。
在梁式测力弹性元件距梁端l 0处画出四个应变片粘贴位置，并画出相应的测量桥路原理图；②求出各应变片电阻相对变化量；③当桥路电源3.7 3-29a 所示。
R i 、R 2、R 3、R 4按要求贴在等截面轴上。
已知:等截面轴的截面积为 0.00196m 2,弹性模量E=2X 1011N/m 2,泊松比 且R 1=R 2=R 3=R 4=120飽所组成的全桥型电路如题图 现测得输出电压 多少？ 一测量吊车起吊重物的拉力传感器如图3-29b 所示，供桥电压 U °=2.6mV 。
求：①等截面轴的纵向应变及横向应变为多少？②力0.3 ,U=2V 。
F 为0 DRl R ：图 3-28k 2）,将其粘贴在梁式3.8 |—IR2图 3-29电压为6V时，负载电阻为无穷大，求桥路输出电压U0是多少？图3-30 □芥:3.9图3-31为一直流电桥，负载电阻R L趋于无穷。
图中E=4V, R I=R2=R3=R4=120 Q,试求：①R i为金属应变片，其余为外接电阻，当R i的增量为A R I=1.2 Q时，电桥输出电压U o=?②R i、R2为金属应变片，感应应变大小变化相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U o=?③R i、R2为金属应变片，如果感应应变大小相反，且A R i= A R2 =1.2 U电桥输出电压U o=?答案3.1 答：导体在受到拉力或压力的外界力作用时，会产生机械变形，同时机械变形会引起导体阻值的变化，这种导体材料因变形而使其电阻值发生变化的现象称为电阻应变效应。