传感器与检测技术+(陈杰)+课后习题答案

传感器课后答案(陈杰)

1.1某位移传感器，在输入量变化5 mm时，输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。

1.2某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。

1.3 测得某检测装置的一组输入输出数据如下：试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度；1 / 52带入数据得：拟合直线灵敏度0.68,线性度±7%2 / 52拟合直线灵敏度0.68,线性度±7%1.4 某温度传感器为时间常数T=3s 的一阶系统，当传感器受突变温度作用后，试求传感器指示出温差的1/3和1/2所需的时间。

解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R的阶跃响应为(动态方程不考虑初态)3 / 524 / 521.5 某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV;t →∞时，输出为100mV;在t=5s 时，输出为50mV,试求该传感器的时间常数。

此题与炉温实验的测飞升曲线类似:1.6 某一阶压力传感器的时间常数为0.5s,若阶跃压力从25MPa,试求二倍时间常数的压力和2s 后的压力。

5 / 521.7 某压力传感器属于二阶系统，其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz 的简谐压力输入后，试求其幅值误差和相位滞后。

所求幅值误差为1.109,相位滞后3342′1.8 什么是传感器的静特性？有哪些主要指标？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。

1.9 如何获得传感器的静特性？答：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。

1.10 传感器的静特性的用途是什么？答：人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。

1.11 试求下列一组数据的各种线性度：1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x;2)端点线性度；3)最小二乘线性度。

传感器与检测技术+(陈杰)+课后习题答共98页

财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有久久不会退去的余香。
传感器与检测技术+(陈杰)+课后习题答 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮回里有你。

传感器与检测技术+陈杰+课后习题答 ppt课件

所以， ykxb1.98x0.09
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术+
陈
1.1杰1 + 课后 i yi (kxi b)
习 1 0.07 题
2 0.05 3 0.05
答 4 0.11 5 0.11 6 0.08
L
Lmax yFS
100%
0.11 12.05
0.09%
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术+
陈
带入数据得： k0.68 b0.25
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陈
1.3杰+ 课∴ y 0.68x 0.25 后习1 0.238 2 0.35
3 0.16
题答4 0.11 5 0.126 6 0.194
L
Lmax yFS
100%
0.35 5
7%
拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%
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RRR RRR
2RR 4R2 R2
E
略去 R 的第二项，即可得
Ucd
E 2
R R
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术+
陈
2.3杰+
答：①课金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、盖层后、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。滞②后习其、主零要漂特及性蠕参变数、：温灵度敏效系应数、、应横变向极效限应、、疲机劳械寿命、题绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。
后 yt习1090(1et/T)
由y550T 5 8.51
5
ln
题
9
解：1.6答
yt2520(1et/T)
T 0.5

传感器与检测技术课后习题和答案(陈杰)

4.3 有一个直径为2m、高5m的铁桶，往桶内连续注水，当注水数量达到桶容量的80%时就应当停止，试分析用应变片式或电容式传感器系统来解决该问题的途径和方法。
4.4 总结电容式传感器的优缺点，主要应用场合以及使用中应注意的问题。
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第4章
4.5 试推导图F1-8所示变电介质电容式位移传感器的特性方程C=f(x)。设真空的介电系数为ε 0, ε 2＞ε 1 ，以及极板宽度为W。其他参数如图F18所示。 4.6 在上题中，设δ =d=1mm，极板为正方形（边长 50mm)。 ε 1 =1,ε 2=4试在x=0到50mm范围内，输出磁位移传感器的特性曲线，并给以适当说明。 4.7 简述电容式传感器用差分脉冲调宽电路的工作原理及特点。
的固定方法有哪些？
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第11章
11.1 什么是智能传感器？ 11.2 智能传感器有哪些主要功能？有哪些特点？ 11.3 如何获取指纹图像？ 11.4 指纹识别的过程分为哪几步？
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第12章
12.1 传感器静态校准的条件是什么？
12.2 如何确定标定仪器设备的精度等级？
第0章
0.1 传感器在检测系统中有什么作用和地位？ 0.2 解释下列名词术语：
1)敏感元件;2)传感器; 3)信号调理器;4)变送器。
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第1章
1.1 某位移传感器，在输入量变化5 mm时，输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。 1.2 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、 S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。 1.3 测得某检测装置的一组输入输出数据如下：

传感器与检测技术(第二版)陈杰-黄鸿--习题

6.5 画出(111)晶面和<110>晶向。并计算(111)晶
面内和 <110>晶向的纵向压阻系数和横向压阻系
数。
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第7章
7.1 什么是光电效应？
7.2 光纤损耗是如何产生的？它对光纤传感器有哪些影响？
7.3 光导纤维为什么能够导光？光导纤维有哪些优点？光纤式传感器中光纤的主要优点有哪些？
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第1章
1.12 试计算某压力传感器的迟滞误差和重复性误差（工作特性选端基直线，一组标定数据如下表示）
行程正行程反行程
输入压力×105 Pa
2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0
输出电压（Mv）
(1)
(2)
(3)
190.9
191.1
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第9章
9.1 什么是核辐射传感器？
9.2 简述核辐射传感器的功能及优缺点。
9.3 核辐射传感器能用于哪些非电量的测量？试举例说明之。
9.4 如何防护放射性辐射？
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第10章
10.1 什么是生物传感器？ 10.2 简述生物传感器的类型及优点? 10.3 DNA传感器的工作原理是什么？DNA在固体电极
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第2章
2.2 如图F1-1所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻， R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压， ΔR表示应变片发生应变后，电阻值的变化量。当应变片不受力，无应变时ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去了平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片应变后的电阻值的变化量。试证明:

陈杰传感器与检测技术课后答案

第一章习题答案1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为和之有确定对应关系的、便于使用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。

敏感元件是直接感受被测量，并输出和被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。

（2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS技术要求研制微型传感器。

如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。

②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器（3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。

它们的特点是传感器和微型计算机有机结合，构成智能传感器。

系统功能最大程度地用软件实现。

（4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。

（5）多功能和多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。

3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。

衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。

1）传感器的线性度是指传感器的输出和输入之间数量关系的线性程度；2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy和引起输出量增量Δy的输入量增量Δx的比值；3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；4）传感器的重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。