(整理)传感器计算题

《传感器与检测技术》考题

一、测得某检测装置的一组输入输出数据如下： X 0.9 2.5 3.3 4.5 y 1.1 1.6 2.6 3.2 试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度(15分) 答：

5.7 4.0 6.7 5.0 ykxb,iyi(kxib)knxiyixiyinx(xi)2i2,b(xiyixixiyi)

2nxi2(xi)2带入数据得：k0.68，b0.25

y0.68x0.25

10.238,20.35,30.16,40.11,50.126,60.914L

Lmax0.35100%7%yFS5

拟合直线灵敏度 0.68,线性度 ±7%

二、如图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，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片应变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-(E/2)(ΔR/R)。(15分)

R2 a R3 d R4 c R1 b Ucd E

证：R1RR,R4RR .................

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UcdUcbUdbRR2RREE2E 2RRRRRR4RR略去R的第二项，即可得UcdER

2R

1.设7次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.3 10.1 15厘米，若忽略粗大误差和系统误差，试求在99.73%的置信概率下，对被测物体长度的最小估计区间。

答：忽略最后一个值，平均值x9.81010.19.910.310.110.03，

6p19.810.030.23,p20.03,p30.07,p40.13,p50.27,p60.07

54pi1nin120.18，

则最小估计区间xx310.0330.189.49~10.57。

2、 将一只灵敏度为0.08mv/℃ 的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫

伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少?

答：T60502000℃ 0.081、

2、 设6次测量某物体的长度，其测量的结果分别为：9.8 10.0 10.1 9.9 10.3 15

厘米，若忽略粗大误差和系统误差，试求在99.73%的置信概率下，对被测物体长度的最小估计区间。

1n(9.810.010.19.910.2)10 解：xxini15vix1x 分别为-0.2 0 0.1 -0.1 0.2

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1n2vi0.16 n1i1[x3,x3][9.52,10.48]

1、分析如图1所示自感传感器当动铁心左右移动（x1,x2发生变化时自感L变化情况。已知空气隙的长度为x1和x2，空气隙的面积为S，磁导率为μ，线圈匝数W不变）

解：n2IW， LWW RmIIRmnlilx1lx2lli0 又Rm0S00S0i1iSi0S0i1iSi空气隙的长度x1和x2各自变，而其和不变，另其他变量都不变故L不变

四、下面是热电阻测量电路，试说明电路工作原理并计算（5分）

1. 已知Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度为T=50℃，试计算出Rt的值和Ra的值（10分）

2. 电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压VAB。（5分） 其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5伏）

答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。

图中G为指示电表，R1、R2、R3为固定电阻，Ra为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、Rg的三个导线和电桥连接，r2和r3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的Rg分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度（如0C）时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。

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RtR0(1AtBt2)100[13.94010350(5.802107)502]119.55

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