传感器灵敏度计算题

基于LabVIEW的振动传感器灵敏度校准

摘要：介绍了对振动传感器灵敏度进行正弦激励校准的系统组成及工作原理；讨论了基于LabVIEW的振动传感器灵敏度校准的系统设计与实现方法。经过试验及现场使用证实：系统工作稳定可靠，为振动传感器灵敏度的校准提供了技术手段。

关键词： LabVIEW；振动传感器；灵敏度；校准 Calibration of Vibration Transducer’s Sensitivity by

LabVIEW LI Xiao-wen

(Technology Center, Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd,

Hunan 412001,China)

Abstract: The composition and working principle of calibration of vibration transducer’s sensitivity by sine excitation are introduced. The system design and realization about calibration of vibration transducer’s sensiti

主要对传感器的补偿提供方法

TechnologyExchange

[文章编号]1003-5729（2010）08-0026-05

技术交流

传感器灵敏度温度的补偿及调整

中航工业电测仪器股份有限公司刘

[摘要]

录

本文介绍了传感器灵敏度温度的影响因素，灵敏度温度的补偿方法及调整

方法，可以提高灵敏度温度补偿的精度和效率。

[关键词]

传感器灵敏度温度；影响因素；计算方法；调整方法[中图分类号]TH715.1

[文献标识码]B

作者简介：刘录，男，中航工业电测仪器股份有限公司工程师。

1

2010年第

39卷第8期

26

前言

灵敏度温度是传感器的一项重要性能，灵敏而使与几何尺寸有关的C发生变化；同时，材料的弹性模量E也会随温度而变化；此外，弹性体上的应变计，其灵敏系数K也会随温度的变化而变化。虽然当我们选用温度自补偿应变计时，可以减小一部分它们对输出的影响，但是，在许多传感器中仍大量使用康铜箔做应变计，K、E受温度的影响在输出中表现的十分明显。

2.2补偿的方法及补偿电阻Rm的计算

由传感器输出的关系式可以清楚地认识到，当由于K，E的影响使电桥输出信号S变化时，如果使电桥的供电电压相应地发生变化，以抵消掉

度温度补偿（STC）的精确度对传感器精度有着重要影响，为了提高补偿精度和生产效

1. 某压力传感器的校准数据如下表如示。试用端基法求其基准直线，并确定该压力传感器的灵敏度和线性度。 压力(MPa) 输出电压（mV） 0.00 -2.7 0.02 0.6 0.04 4.0 0.06 7.4 0.08 10.9 0.10 14.4

2. 设一力传感器可作为二阶系统来处理，已知传感器的固有频率为?0=200Hz，阻尼比

?=0.6，静态灵敏度为k=9.6，试求： （1） 该传感器的动态输入输出方程； （2） 该传感器的频率传递函数；

（3） 如果该传感器用于测量力F=sin(400t)，试求该传感器的稳态输出； （4） 试分析当测量的外力为2000KHz时，此传感器的稳态输出。

3.设有两只力传感器，均可作为二阶系统来处理，自振频率分别为800Hz和1200Hz，阻尼比ξ均为0.4，今欲测量频率为400Hz正弦变化的外力，应选用哪一只？并计算将产生多大的振幅相对误差和相位误差。

4.一应变片的电阻R=100Ω，灵敏系数k=2.10，用作应变为1000με的传感元件

(1)求ΔR和ΔR/R；

(2)若惠斯登电桥初始时已平衡，电源电压U=4V，求在此应变下的输出电压UO；

-42

5.如将两个100Ω电阻应变片平等地粘贴在钢制

1. 某压力传感器的校准数据如下表如示。试用端基法求其基准直线，并确定该压力传感器的灵敏度和线性度。 压力(MPa) 输出电压（mV） 0.00 -2.7 0.02 0.6 0.04 4.0 0.06 7.4 0.08 10.9 0.10 14.4

2. 设一力传感器可作为二阶系统来处理，已知传感器的固有频率为?0=200Hz，阻尼比

?=0.6，静态灵敏度为k=9.6，试求： （1） 该传感器的动态输入输出方程； （2） 该传感器的频率传递函数；

（3） 如果该传感器用于测量力F=sin(400t)，试求该传感器的稳态输出； （4） 试分析当测量的外力为2000KHz时，此传感器的稳态输出。

3.设有两只力传感器，均可作为二阶系统来处理，自振频率分别为800Hz和1200Hz，阻尼比ξ均为0.4，今欲测量频率为400Hz正弦变化的外力，应选用哪一只？并计算将产生多大的振幅相对误差和相位误差。

4.一应变片的电阻R=100Ω，灵敏系数k=2.10，用作应变为1000με的传感元件

(1)求ΔR和ΔR/R；

(2)若惠斯登电桥初始时已平衡，电源电压U=4V，求在此应变下的输出电压UO；

-42

5.如将两个100Ω电阻应变片平等地粘贴在钢制

1、有一悬臂梁，在其中部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如图所示。①请给出由这四个电阻构成全桥电路的示意图。

②若该梁悬臂长L=0.25m，宽b= 0.06m，厚h=0.003m，弹性模量E?7?1010Pa，应变片灵敏度系K=2，应变片空载电阻R?120?，应变片中心距固定端x= 0.4L，现受一向下力F =1N，试求此时四个应变片的电阻值。 (梁上各处应变??6(L?x)F) bh2ER1R4R2R3LFhR1R2+U0R3xR4-

??6(L?x)6?（1?0.4）?0.25m?5 F??1N?2.38?1022102bhE0.06m?(0.003m)?7?10N/m?R?K???R?RK??120Ω?2?2.38?10?5?0.005712Ω R对于R1,R4???0??R?0 R1?R4?120.005712Ω 对于R2,R3???0??R?0 R2?R3?119.994288Ω

2、阻值R?120?，灵敏系数K?2的电阻应变片与阻值120?的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2??和2000??时，分别求出单臂、半桥差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵

《传感器与传感器技术》计算题

解题指导（供参考）

第1章 传感器的一般特性

1-5 某传感器给定精度为2%F·S，满度值为50mV，零位值为10mV，求可能出现的最大误差?(以mV计)。当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。由你的计算结果能得出什么结论? 解：满量程（F?S）为50~10=40(mV)

可能出现的最大误差为：

?m＝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?1??100%?4%

140?20.8???100%?16%

240?181-6 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） 30dy?3y?1.5?10?5T dtdy?4.2y?9.6x dt式中，y为输出电压，V；T为输入温度，℃。 （2） 1.4式中，y——输出电压，?V；x——输入压力，Pa。

解：根据题给传感器微分方程，得 (1) τ=30/3=10(s)，

电流输出型磁通门传感器的灵敏度

4

　　　仪表技术与传感器

2002年

电流输出型磁通门传感器的灵敏度

刘诗斌,段哲民,严家明

(西北工业大学电子工程系,陕西西安　710072)

　　摘要:研究了电流输出型磁通门传感器的灵敏度。一般磁通门的灵敏度随次级线圈匝数增加

而增加,导致高灵敏度磁通门体积大,闭环工作时动态性能差。通过理论推导得出,忽略线圈的铜电阻和耦合电容的容抗时,电流型磁通门的灵敏度与次级线圈匝数成反比,因而可在小体积下获得高灵敏度和优越的动态性能。研制了6只次级线圈匝数不等双铁心电流输出型磁通门进行试验。用最小二乘法对实验数据进行了分析,结果表明理论推导与试验结果基本一致。分析还表明,若考虑次级线圈的铜电阻和耦合电容的容抗,用次级线圈匝数的倒数及其二次项表示电流输出型磁通门的灵敏度具有更高的精度。关键词:传感器;磁通门;灵敏度中图分类号:TP212　　文献标识码:A　　文章编号:1002-1841(2002)09-0004-03

TheSensitivityofCurrentOutputFlux-GateSensors

LiuShibin,DuanZhemin,YanJiaming

(DepartmentofElectronicEngineering,

实验报告

课程名称： 运 筹 学 实验项目名称： 应用Excel对线性规划进行灵敏度分析 班级与班级代码： 实验室名称（或课室）： 专 业： 任课教师： 学 号： 姓 名： 实验日期： 2010 年 10 月 18 日

广东商学院教务处 制

姓名 实验报告成绩

评语：

指导教师（签名）

线性规划与灵敏度分析

1. 已知线性规划问题

maxs.t.z?c1x1?c2x2?c3x3??a11??a13??a12??b1??1??0?x?x?x?x?x????1??2??3??4??5??

?0??1???a21??a22??b2??a23??x?0,j?1,2,3,4,5?j用单纯形法求解，得到最终单纯性表如下。

XB x3 x2 σj b 3/2 2 x1 1 1/2 -3 x2 0 1 0 x3 1 0 0 x4 1/2 -1 0 x5 -1/2 2 -4 (1).求a11、a12、a13、a21、a22、a23、b1、b2的值； (2).求c1、c2、c3的值.

解：（1）由题意可设初始单纯形表的增广矩阵为

?a11a12AB?????a21a22最终单纯形表的增广矩阵为

a1310b1? ?a2301b2??101?A1B1???110??22?11?1223?2?， 2??对矩阵?A1B1?作初等行变换，使其第4,5列组成单位矩阵，

3?222??122???9??2021?13?141082? ?????5?512015?12015???2??2???A2B2??101?110??21?1由单纯形法的算法法则可知，?

线性规划与灵敏度分析

1. 已知线性规划问题

maxs.t.z?c1x1?c2x2?c3x3??a11??a13??a12??b1??1??0?x?x?x?x?x????1??2??3??4??5??

?0??1???a21??a22??b2??a23??x?0,j?1,2,3,4,5?j用单纯形法求解，得到最终单纯性表如下。

XB x3 x2 σj b 3/2 2 x1 1 1/2 -3 x2 0 1 0 x3 1 0 0 x4 1/2 -1 0 x5 -1/2 2 -4 (1).求a11、a12、a13、a21、a22、a23、b1、b2的值； (2).求c1、c2、c3的值.

解：（1）由题意可设初始单纯形表的增广矩阵为

?a11a12AB?????a21a22最终单纯形表的增广矩阵为

a1310b1? ?a2301b2??101?A1B1???110??22?11?1223?2?， 2??对矩阵?A1B1?作初等行变换，使其第4,5列组成单位矩阵，

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