传感器与测试技术复习题及答案样本.doc

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1、 求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)经过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装置后得到的稳态响应。

2、 进行某动态压力测量时, 所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa, 将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连, 而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上, 记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时, 记录笔在记录纸上的偏移量是多少?
解: 若不考虑负载效应, 则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘, 即

3、 用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、 2s、 和5s的正弦信号, 问幅值误差是多少?

4、 想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量, 如要求限制振幅误差在5%以内, 那么时间常数应取为多少? 若用该系统测量50Hz正弦信号, 问此时的振幅误差和相位差是多少?

5、 设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz, 阻尼比ξ=0.14, 问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少?

6、 一台精度等级为0.5级、 量程范围600～1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少?检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格?

7、 若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%范围内,此时最高值为0.5,试求此时输入信号和工作频率范围?

8、 某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,试求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少?

9、 一个理想测试系统, 其幅频特性和相频特性应具有什么特点, 并用频响特性曲线表示。
解: 理想测试系统中其幅频特性应为常数, 相频特性应为直线(线性)。

10、 有一个1/3倍频程滤波器, 其中心频率fn=1000Hz, 求该滤波器的带宽B, 以及上、 下截止频率fc1, fc2。

11、 应变式传感器的温度误差要进行补偿, 常见的方法是用电桥, 悬臂梁上、 下方各粘贴规格相同的工作应变片R1和R2, 请组成电桥。若R1=R2=120Ω, 灵敏度k=2的应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥, 供桥电压为2V, 并假定负载为无穷大, 当应变中的应变为2με时, 求电桥的输出电压
解: △R/R0=Kε
Uy=(△R/R0)•U0/2=2×2×10-6×2÷2=4×10-6V
12、 某一阶测量装置的传递函数为1/( 0.04s+1) , 若用它测量频率为0.5Hz、 1Hz、 2Hz的正弦信号, 试求其幅值误差。