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传感器技术与应用习题答案--第1页
【篇一：传感器原理及应用习题及答案】
可能出现的最大误差为：
＝40?2%=0.8(mv)当使用在1/2和1/8满量程时，其测量相对误
差分别为：
0.8
1100%4%
40?0.8
2100%16%
40?
结论：测量值越接近传感器（仪表）的满量程，测量误差越小。
1.7有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方
程描述，试求这两个系统的时间常数?和静态灵敏度k。
1)
式中,y输出电压，v；t——输入温度，。
30
dy
3y1.5105tdt
2)
式中，y——输出电压，?v；x——输入压力，pa。
k=9.6/4.2=2.29(?v/pa)。
1.8已知一热电偶的时间常数?=10s，如果用它来测量一台炉子的温
度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s，
静态灵敏度k=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与
输出之间的相位差和滞后时间。
解：依题意，炉内温度变化规律可表示为
x(t)=520+20sin(?t)℃
由周期t=80s，则温度变化频率f=1/t，其相应的圆频
率?=2?f=2?/80=?/40；温度传感器（热电偶）对炉内温度的响应
y(t)为
y(t)=520+bsin(?t+?)℃
热电偶为一阶传感器，其动态响应的幅频特性为
a
b?20
12
传感器技术与应用习题答案--第1页
传感器技术与应用习题答案--第2页
2
1.4
dy
4.2y9.6xdt
0.786
b=20?a(?)=20?0.786=15.7
由此可得输出温度的最大值和最小值分别为
y(t)|max=520+b=520+15.7=535.7℃y(t)|min=520﹣b=520-
15.7=504.3℃
输出信号的相位差?为
80
42.388.4s360t=
1.9一压电式加速度传感器的动态特性可以用如下的微分方程来描述，
即
式中，y输出电荷量，pc；x——输入加速度，m/s2。
试求其固有振荡频率?n和阻尼比?。
解:由题给微分方程可得
d2y3dy1010
3.0102.2510y11.010x2
dtdt
n
2.25?10/1?1.5?10?rad/s?
10
5
3.0?103
2?2.25?10?1
10
0.01
1-10用一个一阶传感器系统测量100hz的正弦信号时，如幅值误
差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50hz
的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多
解:根据题意
12
2
传感器技术与应用习题答案--第2页
传感器技术与应用习题答案--第3页
11
1.0526
1?5%0.95
所以
当用该系统测试50hz的正弦信号时，其幅值误差为
0.3287/
1
0.3287
0.523103s2100
2
1
1
2500.52310
32
11.32%
相位差为
1-11一只二阶力传感器系统，已
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