第1章 绪论习题
1.1试用方框图描述检测系统的组成，并简述其工作的全过程。 答：
传感器将被测物理量(如噪声,温度等) 检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动1.2 如何理解检测技术的发展方向？
控制装置。
0.6~0.7P4
1．3试说明二阶测试系统的阻尼度大多 采用的原因。 答：阻尼比在这个范围内可提高系统响应的快速性，以及工作的范围更大些。 1．4 测试系统实现不失真测试的条件是什么?
答：不失真测试要求测试系统的输出波形和输入波形精确相一致，只是幅值相对增大和时间相对延迟（幅频特性为一常数，相频特性与频率成线性的关系）。只能努力使波形失真限制在一个允许的误差范围内，即做到工程意义上的不失真测量。
??0.141.5 设一力传感器为二阶分系统。已知其固有频率为800Hz，阻尼比为，当测频率为400Hz变化的力参量时，其振幅比A(?)和相位差?(?)各为多少?若使该装置的阻尼比??0.7，则A(?)和?(?)又为多少?
解：由
测量频率为400Hz变化的力参量时 :
若装置的阻尼比为0.7，则:
3
1.6试列出你所学过的不同工作原理传感器哪些可用于非接触式测量，哪些用于接触式测量，测量何种物理量？（各≥3种）
答：非接触式测量：
a) 热电式传感器：测量温度 b) 光纤传感器：测量光信号
c) 核辐射传感器：测量核辐射粒子 接触式测量：
a) 应变片式电阻传感器：测量电阻值 b) 应变式扭矩传感器：测量扭矩
1.7.某动压力测量时，所采用的压电式压力传感器的灵敏度为90.0nc/Mpa，将它与增益为
0.005V/(nC)的电荷放大器相连，然后将其输出送入到一台笔式记录仪，记录仪的灵敏度为
20mm/V，试计算系统的总灵敏度。又当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量
多少？
解：系统的总灵敏度为：9030.005320=9mm/Mpa 偏移量为：933.5=31.5mm
第2章 测控电路习题
2.1运放输出电压的饱和值为 +10V。求uo1 、 uo2 、 uo
∞ 4V ui1 10K 5K uo1 5K 5K ∞ uo
-1V ui2 ∞ 5K 5K 解：uo1 =4V；uo2 =-10/52（-1）= 2V
uo2
uo?(1?10K5K10K)uo2?uo1?2V5K5K?5K5K4
2.2 计算uo
ui+5V20k?20k?10k?_?+20k?20k?_?+5k?uo1??10?(ui?5)??0.5(ui?5)20第3章 温度测量习题
3.1某热电偶灵敏度为0.04mv/℃，把它放在温度为1200℃的环境，若以指示表处温度为50℃为冷端，是求热电势的大小？
解： 指示的热电势：（1200-50）30.04=46mV;
3.2将一支灵敏度0.08mV/℃的热电偶与电压表相连，电压表接线端处温度为50℃。电压表上的读数为60mV,求热电偶热端温度？
解：由EAB(T、T0)= EAB(T、Tn)+ EAB(Tn、T0 )得60/0.08+50=800℃
3.3用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得热电势为-1.19mv，此时电位差计所处的环境温度为15℃，试求该时刻温箱的温度是多少度？
镍铬-镍硅热电偶分度表 端温0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 热 电 动 势 (mv) -0.77 -0.81 -0.84 -0.88 -0.92 -0.96 -0.99 -1.03 -1.07 -1.10 -0.39 -0.43 -0.47 -0.51 -0.55 -0.59 -0.62 -0.66 -0.70 -0.74 -0.00 -0.04 -0.08 -0.12 -0.16 -0.20 -0.23 -0.27 -0.31 -0.35 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.60 0.64 0.68 0.72 0.76 0.80 0.84 0.88 0.92 0.96 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16
3.5分析下图中应采用什么类型的热敏电阻Rt补偿三极管环境温度变化的影响.
?+?uo110k ?uo+uo??20?uo1?0.5(ui?5)20 测量度℃ -20 -10 -0 +0 +10 +20 5
答：（a）NTC (B) PTC (C) PTC
3.6非接触测温方法的理论基础是什么？
【答】辐射式温度传感器是利用物体的辐射能随温度而变化的原理进行测温的， 它是一种非接触式测温传感器，测温时只需把辐射式温度传感器对准被测物体， 而不必与被测物体接触。 辐射式温度传感器的工作原理是基于热辐射基本定律：普朗克定律、斯忒芬—玻尔兹曼定律和维恩定律。
第4章 其他非电量量测量习题
4.1 有一薄壁圆管式拉力传感器如题图4.1所示。已知其弹性元件材料的泊桑比为0.3，电阻应变片的灵敏系数为2，贴片位置如图。若受拉力P作用，问：
1） 欲测量P力的大小，应如何正确组成电桥？
2） 当供桥电压e?2V，输出电压是多少（1???1?10?6）？(1.3mV) ?1??2?500??时，
R1R1MR4R2PPR3R4R2PR3
题图4.1 题图4.2
4.2 悬臂梁受力如题图4.2所示：轴向力P和弯矩M。问：
1）欲测量弯矩M，应该如何布片、接桥？ 2）欲测量轴向力P，应该如何布片、接桥？
4.3 在一块压电晶体上测得其几何尺寸是长l为10mm，宽w为10mm，厚t为2mm。其中
?=4.0631011F/m，d33=2.03pC/N。试求在wl面上施加一个力F为0.001N时，在压电晶
体上测量电压输出应是多少？
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解：其电压输出为： =0.1V
4.4、有一测量吊车起吊重物的拉力传感器如图所示。R1、R3、R2、R4贴在等截面轴
上。已知等截面轴的截面积为0.00196m，弹性模量E为2.0?1011Nm2，泊松比为0.30。R1、R3、R2、R4标称阻值均为120?，灵敏度为2.0，他们组合桥如图b所示，桥路电压为2V，测得输出电压为2.6mV。求： 1）等截面轴的纵向及横向应变。 2）重物m有多少吨？
2R1R3R1R2R3R4R4Ema)b)UoR2测量吊车起吊重物重量的拉力传感器示意图
4.5 、下图所示为一直流电桥，供电电源电动势E?3V，R3?R4?100?，R1和R2 为相同型号的电阻应变片，其电阻均为100?，灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5000??，试求此时电桥输出端电压UO。
ER1R2R2R4R3U0R1F4.6容式、电感式、电阻应变式传感器的测量电路有何异同？举例说明。 解答：电容式传感器的测量电路
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