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ca88传感器与检测技术第二版课后答案胡向东

发布日期:2021-01-23 10:53

  传感器与检测技术第二版课后答案胡向东_销售/营销_经管营销_专业资料。传感器与检测技术第二版课后答案胡向 东 【篇一:胡向东学习指导每次课后课题】 择题 1、 下列不属于按传感的工作原理进行分类的传感器是( ) a.应变式传感器 b.化学型传感器 c.压电式传感器 d.

  传感器与检测技术第二版课后答案胡向 东 【篇一:胡向东学习指导每次课后课题】 择题 1、 下列不属于按传感的工作原理进行分类的传感器是( ) a.应变式传感器 b.化学型传感器 c.压电式传感器 d.热电式传感器 2、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高,传感器也朝向智 能化方向发展。其中,典型的传感器智能化结构模式是( ) a.传感器+通信技术 b.传感器+微处理器 c.传感器+多媒体技术 d.传感器+计算机 3、传感器主要完成两方面的功能:检测和( ) a.测量 b.感知 c.信号调节 d.转换 4、传感器技术主要体现在:() a.传感技术是产品检验和质量控制的重要手段 b.传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用 c.传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分 d.传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步 a.信息获取 b.信息转换 c.信息处理 d.信息传输 二、填空题 1、传感器是能感受被测量并按照( )转换成可用输出信号的器件 或装置,通常由直接响应于被测量的( )、产生可用信号输出的 ( )以及相应的( )组成。 2、传感技术的共性,就是利用物理定律和物质的( ),将( )转 换成( )。 3、( )是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性了解和定量 掌握所采取的一系列技术措施。 三、简答题 1、什么是传感器?传感器的基本组成包括哪两大部分?这两大部分 各自起什么作用? 2、请谈谈你对传感技术发展趋势的看法。 第 2 章 传感器的基本特性 一、选择题 1、一阶传感器输出达到稳态值的 90%所需要的时间是() a.延迟时间 b.上升时间 c.峰值时间 d.响应时间 2、传感器的下列指标全部属于静态特性的是() a.线性度、灵敏度、阻尼系数 c.迟滞、重复性、漂移 d.精度、时间常数、重复性 3、传感器的下列指标全部属于动态特性的是() a.迟滞、灵敏度、阻尼系数 b.幅频特性、相频特性 c.重复性、漂移 d.精度、时间常数、重复性 4、已知某温度传感器的时间常数??3s 的一阶系统,当受到突变温 度作用后,传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为() a.3 b.1 c.1.2d.1/3 二、填空题 1、要实现不失真测量,检测系统的幅频特性应为( ),相频特性 应为( )。 2、某位移传感器,当输入量变化 5mm 时,输出电压变化 300mv, 其灵敏度为( )。 3、某传感器为一阶系统,当受阶跃信号作用时,在 t=0 时,输出为 10mv,t??时,输出为 100mv,在 t=5s 时,输出为 50mv。则该传 感器的时间常数为( )。 三、简答题 什么是传感器的基本特性?传感器的基本特性主要包括哪两大类? 解释其定义并分别列出描述这两大特性的主要指标。(要求每种特 性至少列出 2 种常用指标) 四、计算题 1、用某一阶环节的传感器测量 100hz 的正弦信号,如要求幅值误 差限制在?5%以内,ca88时间常数应取多少?如果用该传感器测量 50hz 的正弦信号,其幅值误差和相位误差各为多少? 2、在某二阶传感器的频率特性测试中发现,谐振发生在 216hz 处, 并得到最大幅值表为 1.4:1,试估算该传感器的阻尼比和固有角频率的大小。 第 3 章电阻式传感器 一、选择题 1、影响金属导电材料应变灵敏系数 k 的主要因素是() a.导电材料电阻率的变化 b.导电材料几何尺寸的变化 c.导电材料物理性质的变化 d.导电材料化学性质的变化 2、电阻应变片的线路温度补偿方法有() a.差动电桥补偿法 b.补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法 c.补偿线圈补偿法 d.恒流源温度补偿电路法 3、当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致,且试件轴线上受一 维应力作用时,应变片灵敏系数 k 的定义是() a.应变片电阻变化率与试件主应力之比 b.应变片电阻与试件主应力方向的应变之比 c.应变片电阻变化率与试件主应力方向的应变之比 d.应变片电阻变化率与试件作用力之比 4、由()、应变片及一些附件(补偿元件、保护罩等)组成的装置 称为应变式传感器。 a.弹性元件 b.调理电路 c.信号采集电路 d.敏感元件 5、电阻应变式传感器具有悠久的历史,是应用最广泛的传感器之一。 将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上,可构成测量各种参数的 电阻应变式传感器,这些参数包括()。 a.位移 b.加速度 c.力 d.力矩 二、填空题 1、单位应变引起的( )称为电阻丝的灵敏系数。 2、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这 种现象称( )效应;固体受到作用力电阻率要发生变化,这种现象 称为( )效应。 3、应变式传感器是利用电阻应变片将( )转换为( )变化的传感 器,传感器由弹性元件上粘贴( )构成,弹性元件用料( )。( ) 元件用来( )。 4、要把微小应变引起的微小电阻变化精确的测量出来,需采用特别 设计的测量电路,通常采用( )或( )。 5、减小或消除非线性误差的方法有( )和采用差动电桥。其中差 动电桥可分为( )和( )两种。 三、简答题 1、什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 2、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因,并说明有 哪几种补偿方法。 3、在传感器测量电路中,直流电桥与交流电桥有什么不同,如何考 虑应用场合?用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪 些改善? 四、计算题 1、如果将 100?应变片粘贴在弹性元件上,试件截面积 s?0.5?10m, 弹性模量?42 e?2?1011n/m2,若 5?104n 的拉力引起应变计电阻变化为 1?,求 该应变片的灵敏度系数。 解:k??r?r1 /?,已知?r?1?,所以?rr100 f50?103 292???n/m?1?10n/m, ?4a0.5?10 1?109 ??5?10?3, 由??e?得??11e2?10? 所以 k??r/r ??1/100?2 ?35?10 2、一个量程为 10kn 的应变式测力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒 轴向受力,外径 20mm,内径 18mm,在其表面粘贴八个应变片, 四个沿轴向粘贴,四个沿周向粘贴,应变片的电阻值均为 120?,灵 敏度为 2.0,泊松比为 0.3,材料弹性模量为 2.1?10pa,要求: (1)绘出弹性元件贴片位置及全桥电路。 (2)计算传感器在满量程时,各应变片电阻变化。 (3)当桥路的供电电压为 10v 时,计算传感器的输出电压。 解:(2)a??(r?r)?59.7?10m 22?6211 ?r1??r2??r3??r4?kfr?0.191? ae ?r5??r6??r7??r8????r1??0.0573? (3)u0?1mv 3、下图中,设负载电阻为无穷大(开路),图中,e=4v,r 1?r2?r3?r4?100?. (1) r1 为金属应变片,其余为外接电阻,当 r1 的增量?r1?1.0?时, 试求电桥的输 出电压 u0; (2) r1 和 r2 都是应变片,且批号相同,感应应变的极性和大小都相 同,其余外外接电 阻,试求电桥的输出电压 u0; (3) r1 和 r2 都是应变片,且批号相同,感应应变的大小 为?r1??r2?1.0?,但极 性相反,其余外外接电阻,试求电桥的输出电压 u0。 解:(1)u0?e[r3r1??r11011?]?4?(?)v?0.01v (r1??r1)?r2r3?r42012 (2)u0?e[r3r1??r11011?]?4?(?)v?0v (r1??r1)?(r2??r2)r3?r42012 (3)当 r1 受拉应变,r2 受压应变时, u0?e[r3r1??r11011?]?4?(?)v?0.02v (r1??r1)?(r2??r2)r3?r42002 当 r1 受压应变,r2 受拉应变时, u0?e[r3r1??r1991?]?4?(?)v??0.02v (r1??r1)?(r2??r2)r3?r42002 4、下图中为等强度梁测力系统,r1 为电阻应变片,应变片的灵敏 系数为 k?2.05,未受应变时,r1?120?。当试件受力为 f 时,应变 片承受平均应变??800?m/m,试求: (1)应变片的电阻变化量?r1 和电阻相对变化量?r1/r1; (2)将电阻应变片 r1 置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流 3v, 求电桥输出电压及其非线)如果要减小非线性误差,应采取何种措施?分析其电桥输出电 压及非线性误差的大小。 解:(1)?r1/r1?k??2.05?800?10?6?1.64?10?3 ?r1?k??r1?1.64?10?3?120?0.197? (2)u0?e?r13???1.64?10?3?1.23mv 4r14 ?r1/r11.64?10?3 ?l???0.08% ?32??r1/r12?1.64?10 (3)若要减小非线性误差,一是要提高桥臂比,二是要采用差动电 桥。 五、综合分析设计题 第 4 章 电感式传感器 一、选择题 1、电感式传感器的常用测量电路不包括() a.交流电桥 b.变压器式交流电桥 c.脉冲宽度调制电路 d.谐振式测量电路 2、下列说法正确的是() a.差动整流电路可以消除零点残余电压,但不能判断衔铁的位置 b.差动整流电路可以判断衔铁的位置和运动方向 c.相敏检波电路可以判断位移的大小,但不能判断位移的方向 d.相敏检波电路可以判断位移的大小和位移的方向 3、电感式传感器可以对()等物理量进行测量。 a.位移 b.振动 c.压力 d.流量 4、零点残余电压产生的原因是() a.传感器的两个次级绕组的电气参数不同 b.传感器的两个次级绕组的几何尺寸不对称 c.磁性材料磁化曲线的非线性 d.环境温度的升高 【篇二:《传感器与检测技术》课程标准】 txt一.课程信息 课程名称:传感器与检测技术 课程类型:专业必修课 课程代码:07080129 授课对象:自动化控制、机电、电子应用、计 算机 应用、测量专业等 学 分:(4 学分) 先 修 课:电子电路、电工原 理、电子测量、电子 仪器仪表和有关专业基础知识等。 学 时:(64 学时)后 续 课:相 应各专业课 制 定 人:辛川制定时间:2011 年 7 月 16 日星期六 二.课程性质、任务和目的 传感器与检测技术是以上相关专业计划规定的专业必修课。 通过本课程的学习,使学生了解传感器的基本概念及计算,掌握常 用传感器的使用;了解对测量误差的处理方法,了解新型传感器; 在传感器的应用中对电子电路、单片机和微型计算机等的基础知识 的回顾。补充应用实例,加深学生的理解和对实际应用的认识。 由于无实训条件,故传感器的应用能力方面暂缓。 三.课程设计 (一).课程目标设计 (1)能力目标 1)逐步培养学生对对自动控制系统中信号的拾取及处理方法; 2) 加深学生的对传感器实际应用的认识和应用能力; 3)学会一定的沟通、交际、组织、团队合作的社会能力;具有一定 的自学、创新、可持续发展的能力; 4)巩固对已学理论电子电路、单片机、可编程控制器和微型计算机 等的应用能力。 (2)知识目标 1)了解传感器的基本概念及计算,了解新型传感器; 2)了解对测 量误差的处理方法; 3)了解各种传感器的技术指标; 4)掌握常用 传感器的基本使用使用。 (二)。课程课时分配 课程内容与学时分配表 四.课程的主要内容与学时分配 (一)( 4 学时) 1.传感器基础知识、检测技术基础( 1 学时); 2.测量误差的概念 及其处理方法( 1 学时); 3.电桥电路在测量中的应用( 1 学时); 4.电阻电桥设计制作与性能测试( 1 学时)。 (二)( 12 学时) 1.变阻传感器( 2 学时); 2.电阻应变片、热电阻及热敏电阻,敏电阻( 4 学时); 3.电阻、 敏电阻、敏电阻( 4 学时); 4.传感器应用电路的设计与制作( 2 学)。 (三)( 5 学时) 1.式传感器的基本原理及性能特点( 2 学时); 2.电容式传感器的 常用测量电路( 1 学时); 3.电容式传感器的应用、容式接近开关电路的设计与制作( 2 学 时)。 (四)(6 学时) 1.感式电感传感器( 1 学时); 2.动变压器、涡流式传感器( 2 学时); 3.式传感器的典型应用、感式金属感应接近开关电路( 3 学时)。 (五)( 5 学时) 1.热电偶的工作原理及其基本结构( 1 学时); 2.常用热电偶及其测温线路、电偶应用实例 、典型热偶测温电路 制作( 4 学时)。 (六)压电式传感器( 4 学时) 1.基本原理分析、压电材料及压电元件的结构( 2 学时); 2. 测量电路、压电式传感器的应用、用压电传感器设计的天气预报 电路( 2 学时)。 (七)光电传感器( 7 学时) 1.概述、光电器件、光电传感器( 4 学时); 2.常用的光电传感器及应用、光电转速测量装置的设计与制作( 3 学时)。 (八)霍尔传感器( 4 学时) 1.霍尔效应与霍尔元件( 1 学时); 2.集成霍尔传感器、霍尔传感器的应用、霍尔测速电路的设计与制 作( 3 学时)。 (九)新型传感器( 9 学时) 1.光纤传感器( 1 学 时); 2.红外线. 超声波传感器、激光传感器( 4 学时)。 (十)信号处理技术 ( 8 学时) 1.信号处理技术、噪声源及噪声耦合方式( 4 学时) 2.共模与差模 干扰、常用的干扰抑制技术、典型检测系统简介、电热偶温度表的 设计与制作、复习( 4 学时) 五.实践教学基本要求 无条件进行实践教学 六、教材、资料 考核方式:闭卷、笔试(无实训条件) 教 材:《传感器与检测技术》 俞 志 根科学出版社 高职高专浙江省精品课程 教学参考资料: 1.《传感器技术及其工程应用》 金发庆 2.《传感器与检测技术》 朱自勤 3.《传感器与检测技术》 胡向东 4.《传感器与检测技术》 赵 勇 5.《传感器及应用》维 新 6.企业产品介绍 七、需要说明的其他问题 1.学生前期基础较差; 2.无实训条件; 3.故补充内容,课时紧张。 【篇三:《传感器与检测技术》实验教学大纲】 ss=txt一、实验教学的目的与任务 《传感器与检测技术》是机械设计制造及其自动化专业适用的专业 方向和专业特色课程之一。通过开设实验,使学生通过理论学习和 实验操作,掌握各类传感器的基本工作原理;了解各类传感器的特 性和应用方法;掌握基本的误差与测量数据处理方法。 二、实验教学的内容及要求 实验课程内容(项目)及学时分配表 三、主要实验仪器设备 直流稳压电源、双孔悬臂梁称重传感器、公共电路模块(一){公共 电路模块},称重砝码(20 克/个)、数字电压表、差动变压器、电 感传感器实验模块、音频信号源、螺旋测微仪、示波器 四、考核与成绩评定 实验成绩考核方式和实验成绩的评定按照五级制记录。学生的实验 成绩以平时考查为主,其中平时成绩以实际实验的操作优劣为主要 考核依据。实验成绩=平时表现(60%)+实验报告(40%)。 五、实验教学指导书及参考资料 1.指导书: [1]胡向东.《传感器与检测技术》(第二版).北京:机械工业出版 社,2015; [2]高成.《传感器与检测技术》.北京:机械工业出版社,2015. 2.参考书: [1] 梁森.《传感器与检测技术项目教程》. 北京:机械工业出版 社,2007; [2] 赵勇.《传感器与检测技术》. 北京:机械工业出版社,2010. 撰稿人:马秋环 审核人: 批准人: