电极的参数和形状无关。 （2） 热电偶分度表以0摄氏度为基准； （3） 与导体材料A、B有相同热电特性
（不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同；连接补偿导线时要注意区分正负极，使其分别与热电偶的正负极一一对应；补偿导线连接端的工作温度不能超出（0~100℃），否则会给测量带来误差。）
361、一台精度等级为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？ 解：根据精度定义表达式A=△A/ YF.S×100%，并由题意已知：A=0.5%，YF.S=（1200—600）℃，得最大允许绝对误差
△ A=A.YF.S=0.5%×（1200—600）=3℃
此温度传感器最大允许绝对误差为3℃。检验某点的最大绝对误差为4℃，大于3℃，故此传感器不合格。
366、已知某温度计测量范围0~200℃。检测测试其最大误差△Ymax=4℃，求其满度相的误差，并根据精度等级标准判断精度等级。 解：YFS=200－0=200 由A=ΔA/YFS＊100％有 A＝4/200＊100％＝2％。 精度特级为2.5级。
367、检定一台1.5级刻度0~100Pa压力传感器，现发现50Pa处误差最大为1.4Pa，问这台压力传感器是否合格？
解：根据精度定义表达式：A＝ΔA/AyFS*100%,由题意可知：A＝1.5％，YFS＝100 所以 ΔA＝A YFS＝1.5 因为 1.4＜1.5 所以 合格。
374、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。如图（a）所示，力F=1000kg。圆柱断面半径r=1cm，杨氏模量E=2×107N/cm2，泊松比
=0.3。求（1）画出应变片在
F R1 R2 R3 R4 圆柱上贴粘位置及相应测量桥路原理图；（2）各应变片的应变=？电阻相对变化量△R/R=？
解：（1）按题意采用四个相同应变片测力弹性元件，贴的位置如
图374（a）所示。
R1、R3沿轴向受力F作用下产生正应变
F
计算题374题图
?＞0，
1
3＞0；
R2、R4沿圆周方向贴则产生负应变 2＜0，
4＜0。
四个应变电阻接入桥路位置入图（b）所示。从而组成全桥测量电路可以提高输
出电压灵敏度。
（2） ?1＝? 3＝?/E ＝F/(SE)＝1000×9.8/（2×3.14×12×2×107）＝1.56×10－4＝156 ? ? ?2＝ ?4＝－ ? F/SE＝－0.3×1.56×10－4
=－0.47×10－4＝－47 ? ?
△R1/R1＝△R3/R3＝k1 ? ＝2×1.56×10－4 =3.12×10－4
△R2/R2＝△R4/R4＝－k2
376、采用四个性能完全相同的电阻应变片（灵敏度系数为K），将其贴在薄壁圆筒式压力传感元件外表圆周方向，弹性元件周围方向应变，
＝-2×0.47×10－4＝-0.94×10－4
(2??)d?t?p2(D?d)E式中，p为待测压力， 泊松比，E杨式模量，d
为筒内径，D为筒外径。现采用直流电桥电路，供电桥电压U。 要求满足如下条件：
（1）该压力传感器有温度补偿作用； （2）桥路输出电压灵敏度最高。
试画出应变片粘贴位置和相应桥路原理图并写出桥路输出电压表达式。
解：按题意要求圆周方向贴四片相同应变片如果组成等臂全桥电路。当四片全感受应变时，桥路输出信号为零。故在此种情况下，要求有补偿环境温度变化的功能，同时桥路输出电压还要足够大，应采取参比测量方式即两片R1、R3贴在有应变的圆筒壁上做敏感元件，而另两贴片R2、R4在不感受应变的圆筒外壁上作为补温元件，如图（a）所示。
然后再将四个应变片电阻接入图（b）桥臂位置上。此时被测压力变化时， R1、R3随筒壁感受正应变量壁不产生应变，故
1>0，
3 >0。并且
1＝
3 ；R2和R4所处位置筒
计算题376题图
2＝ 4＝0。桥路电压U0只与敏感元件
R1、R3有关，故把R1和R3放在桥壁上，可获得较高的电压灵敏度。则输出信号电压U0为
另一方面R2、R4放于桥臂上与R1、R3组成的全桥测量电路，当环境温度变化时产生的电阻变化量均相同，故对环境温度变化有补偿作用，使
?R?R?R1?R?U0t?[1t?2t?3t?4t]?V?04R1R2R3R4k(???)UK1?R?RK(2??)dU0?(1?3)U?13??U??pU4R1R34222(D?d)E1(2??)d?kU?P4(D?d)E
403、一个铁氧体环形磁芯，平均长度为12cm，横截面面积为1.5 cm2，平均相对磁导率为μr= 2000。求: (1)均匀绕线500匝时的电感； (2)匝数增加1倍时的电感。
解：当线圈绕在这种圆形的磁芯上时，电感的计算公式为
2
?1 ?:L＝N=Rm2.5*101.2*10-76-2-4=0.785H
?2 ?:L2=4*L=3.14H
2000*4*p*10*1.5*1044.已知某厂生产的线性绕线电位器参数为：导线的电阻率ρ=3.14×10-3Ωm，导线横截面积S=3.14×10-6m2，绕线节距t＝1mm，电位器骨架的高h=50mm，宽b=30mm，试求
（1）该电位器的电阻灵敏度KR；
（2）若通过导线的电流为I=3A，求其电压灵敏度Ku。
解 :由线性线绕电位器传感器电阻灵敏度和电压灵敏度的定义知，(1分)
KR?2?(b?h)2?(b?h)，(1分) Ku??I?KR?I （1分） StSt将已知数据代入上式得， 2?3.14?10?3(30?10?3?50?10?3)KR??1.6?104 （Ω/m） (2分) ?6?33.14?10?1?10Ku?1.6?104?3?4.8?104 （V/m） (1分)
45.已知某霍尔传感器的激励电流I=3A，磁场的磁感应强度B=5×10-3T，导体薄片的厚度d=2mm，霍尔常数RH＝0.5，试求薄片导体产生的霍尔电势UH的大小。
解
由霍尔效应原理实验知，UH?RH?将已知数据代入上式得， 3?5?10?3UH?0.5??3.75 （V） (3分) ?32?10IB (3分) d45.已知某霍尔传感器的激励电流I=5A，磁场的磁感应强度B=5×10-3T，导体薄片的厚度d=1mm，霍尔常数RH＝0.8，试求薄片导体产生的霍尔电势UH的大小。 解
由霍尔电动势的计算公式知，UH?RHIB (3分) d将已知数据代入上式得， 5?5?10?3UH?0.8? ?20 （V） (3分)1?10?3
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案
