一、问答题
1.请画出传感器闭环测量系统的框图?(3分)。并写出输入输出间的关系式(2分)。共5分。
2.下面参数是一种谐振式压力传感器的主要指标:测量范围:0-120kPa(绝压);精度0.02%FS;初始频率:大于2000Hz;Q值:优于10000;长期稳定性:0.02%FS/年;请结合传感器概念解释上述数值的意义。(每个概念2分,共10分) 测量范围:0-120kPa(绝压) 精度0.02%FS 初始频率:大于2000Hz Q值:优于10000 长期稳定性:0.02%FS/年 绝对压力是所处空间的所有压力 满量程精度为0.002% 最初产生共振的频率大于20000Hz 品质因素,是衡量电感器件的主要参数 传感器在规定时间内仍保持 不超过允许误差范围的能力。 3.请用框图画出传感器的组成(2分),并请画出一电容式加速度传感器简图(3分),并结合传感器定义描述其工作原理(3分)。共8分。
4.频率响应法是标定传感器动态特性指标方法之一,请写出两种传感器的动态特性指标(2分),并画出绝对校准法正弦信号校准振动传感器原理框图(3分),并解释其原理(3分)。共8分。
P51
1)零阶传感器:无时间上的滞后 2)一阶传感器:有时间常数
3)二阶传感器:有阻尼比,传感器固有频率
时域中:时间常数、延时时间、上升时间、超调量、超调时间; 频域中:共振频率、通频带、工作频带
5.压阻式传感器,其应变电阻易受温度变化影响,从而引起温度误差,其中电路补偿方法是解决方法之一,请画出电路补偿法的电路示意图(3分),并描述采用热敏电阻进行电路补偿的原理(3分)。共6分。
感器线圈的等效电路(2分),并解释其参数物理意义(2分)。共8分。
(1):
6.(1)请画出电感式传感器中带相敏检波的交流电桥原理图(2分),并描述其工作原理(2分)。(2)请画出电感式传
(2):
7.请画出电容式传感器的等效电路(2分),并解释其参数意义(2分)。共4分。
图中C为传感器电容,Rp为低频损耗并联电阻,它包含极板间漏电和介质损耗;Rs为高湿、高温、高频激励
工作时的串联损耗电组,它包含导线、极板间和金属支座等损耗电阻;L为电容器及引线电感;Cp为寄生电容,克服其影响,是提高电容传感器实用性能的关键之一,下面专门讨论。可见,在实际应用中,特别在高频激励时,尤需考虑L的存在,会使传感器有效电容
8.压电传感器的测量电路有哪几种(2分),请分别画出其电路原理图(2分)。请画出压电传感器的等效原理图(2分),并解释其参数意义(2分),以电压放大器测量电路为例,理论分析压电传感器高、低频特性如何(7分)。共15分
2种,直流电桥,交流电桥
分)。共6分。
9.请画出动铁式磁电感应传感器原理图(3分),并描述外界振动频率在不同范围内时,传感器灵敏度的变化情况(3