端木老师 发表于 2020-2-2 09:10:22

山东大学20春《传感器和信号调理1》课程测试

传感器与信号调理模拟题 1第1题图是一根导体受拉伸后发生参数变化的示意图,试推导其应变效应的数学表达式。

第1题图 金属材料的应变效应示意图第2题图变极距型电容传感器示意图,试推导其输出特性。采用差动技术带来了哪些优势?
            
            第2题图 变极距型电容传感器示意图
第3题图是变气隙型自感传感器示意图,推倒其传感特性表达式

第3题图 变气隙型自感传感器示意图
阐述压电效应和逆压电效应的基本概念。第4题图时压电传感器与电荷放大器连接的示意图,推导其输出电压与传感器受力之间的关系式
               
第4题图压电传感器与电荷放大器连接的示意图第5题图是热电偶冷端温度电桥补偿法的原理图,详细阐述其补偿原理。
                
第5题图 热电偶冷端温度电桥补偿法原理图
参考答案:
答:热电偶冷端温度电桥补偿法对冷端温度波动能够自动补偿,电桥产生的不平衡电势正好补偿冷端温度波动引起的热电势波动。因此
①补偿条件时,
             时,
②补偿结果:
③注意点:
1°给定的热电偶只能选配与其相适应的补偿器
2°补偿器只能在规定的温度范围内使用,即
3°补偿器极性不能接反a、b不能接反,E不能反接6通过恒流源激励和在输入端并联温度敏感电阻,可补偿温度对霍尔传感器的影响。如第6题图所示。设温度从T0 上升到T时,霍尔片的输入电阻从r0变到r,霍尔片的灵敏系数从KH0变到KH,选用的温度补偿电阻从R0变到R,且KH= KH0+αKH0(T- T0); r= r0+βr0(T- T0); R= R0+δR0(T- T0),在霍尔片一定的前提下,确定补偿电阻。

第6题图 霍尔传感器的温度补偿
参考答案:
答:采用恒流源供电并且在输入回路并联电阻,实际流过霍尔元件的电流随温度的波动自动改变,正好补偿霍尔元件特性随温度的改变,保证霍尔电势不随温度波动而波动。因
 
按上述要求推导出输入回路并联电阻应为
   
一般δ很小,可忽略不计,且α<<β,故有
7 阐述集成传感器的基本概念。第7题图是集成霍尔开关,说明各部分的作用。

第7题图 集成霍尔开关
参考答案:
答:集成传感器将传感器、温度补偿、校准和信号调理于同一块芯片上。
集成霍尔开关由霍尔元件H、差分放大V1和V2、施密特触发器V3和V4、输出级V5至V8组成
8随机误差具有哪些特征?随机误差产生的原因是什么?有三台测压仪表,量程均为0-0.6MPa,精度等级分别为2.5级、2.0级、1.5级,现需测量0.5MPa左右的压力,要求相对误差不超过2.5%,选用哪台仪表更合理?
参考答案:
解:正态分布的随机误差的统计特点:
1)对称性――绝对值相同的正、负误差出现的次数相同。
2)抵偿性:
3)单蜂性:在处,概率最大
4)有界性:随机误差的绝对值不会超过一定界限。
随机误差是由数量众多、但每个因素对结果影响有很微弱的因素造成。
2.5级测压仪表最大绝对误差为0.015MPa, 2.0级测压仪表最大绝对误差为0.012MPa. 测量0.5MPa左右的压力,要求相对误差不超过2.5%,即要求最大绝对误差低于0.0125MPa,故应选用2.0级的仪表。奥鹏无忧答案网

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