传感器计算题题库及答案

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)，

压电式传感器

一、选择填空题：

1、压电式加速度传感器是（ D ）传感器。

A、结构型

B、适于测量直流信号 C、适于测量缓变信号 D、适于测量动态信号

2、沿石英晶体的光轴z的方向施加作用力时，（ A ）。

A、晶体不产生压电效应

B、在晶体的电轴x方向产生电荷 C、在晶体的机械轴y方向产生电荷 D、在晶体的光轴z方向产生电荷

3、在电介质极化方向施加电场，电介质产生变形的现象称为（ B ）。

A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应

4、天然石英晶体与压电陶瓷比，石英晶体压电常数（ C），压电陶瓷的稳定性（C ）。

A、高，差 B、高，好 C、低，差 D、低，好

5、沿石英晶体的电轴x的方向施加作用力产生电荷的压电效应称为（D）。

A、正压电效应 B、逆压电效应 C、横向压电效应 D、纵向压电效应 6、压电式传感器可等效为一个 电荷源 和一个电容并联，也可等效为一个与 电容 相串联的电压源。

7、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有 电压 放大器和电荷 放大器两种形式。

二、简答题

1、什么是压电效应？纵向压电效应与横向压电效应有什么区别？

答：某些电介质，当

1、通常希望传感器的输入和输出之间具有一一对应关系，这样的传感器才能如实反映待测的信息。

16 在规定条件下，传感器校准曲线与拟合曲线间最大偏差与满量程输出值的百分比称为线性度。

15、传感器就是通过敏感元件、传感元件和电子线路把非电生物信息转化成电学量的装置

17、电阻应变片式传感器测量电路采用差动电桥时，不仅可以温度补偿，同时还能起到提高测量灵敏度的作用。

2、直流电桥的补偿包括零位补偿、温漂补偿、非线性补偿、灵敏度温漂补偿。

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，这种现象称应变效应；固体受到作用力后电阻率要发生变化，这种现象称压阻效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同，圆弧部分使灵敏度K下降了，这种现象称为横向效应。

16、在传感器测量电路中，应用电桥测量线路把电阻变化转化成电流或电压变化的线路。 20、电阻应变效应是指在一定的范围内，拉伸金属导体，金属导体的电阻变化和应变成正比。

电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（①变面积型②变极距型③变介电常数型）外是线性的。

空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用差动式电容传感器

3、一般电

选择

1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出 的靠近程度。 A、人体 B、 水 C、黑色金属零件 D、塑料零件 2、测量温度不可用传感器 。 A、热电阻 B、热电偶 C、电阻应变片 D、热敏电阻 3、电涡流探头的外壳用

CC B 制作较为恰当。

A、不锈钢 B、塑料 C、黄铜 D、玻璃 4、使用测谎器时，被测人员由于说谎、紧张而手心出汗，可用 传感器来测量。 A、应变片 B、热敏电阻 C、气敏电阻 D、湿敏电阻 5、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.8%以内，则该压力表的精度等级应定为 级。

A、0.2 B、0.5 C、1.0 D、1.5 6、通常用电阻应变式传感器测量 。 A、加速度 B、密度 C、温度 D、电阻 7、传感器一般由 、转换元件和转换电路三个部分组成。 A、非电量

计算题库及参考答案

1、设A点高程为15.023m，欲测设设计高程为16.000m的B点，水准仪安置在A、B两点之间，读得A尺读数a=2.340m，B尺读数b为多少时，才能使尺底高程为B点高程。

【解】水准仪的仪器高为Hi?15.023+2.23=17.363m，则B尺的后视读数应为 b=17.363-16=1.363m，此时，B尺零点的高程为16m。 2、在1∶2000地形图上，量得一段距离d=23.2cm，其测量中误差md?±0.1cm，求该段距离的实地长度D及中误差mD。

【解】D?dM?23.2×2000=464m，mD?Mmd?2000×0.1=200cm=2m。 3、已知图中AB的坐标方位角，观测了图中四个水平角，试计算边长B→1，1→2，2→3，3→4的坐标方位角。

【解】?B1?197°15′27″+90°29′25″-180°=107°44′52″

?12?107°44′52″+106°

图 推算支导线的坐标方位角 16′32″-180°=34°01′24″

?23?34°01′24″+270°52′48″-180°=124°54′12″ ?34?124°54′12″+299°35′46″-180°=244°29′58″ 4

高级钳工（计算题）

高级钳工计算题

J 1 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 1．有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知mn?3，z1?24，z2?50，??20?，求各部尺寸（齿顶高，齿根高，全齿高，分度圆直径，齿顶圆直径，中心距）。 J 2

基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难

2．如右图所示套筒，加工时因测量100?0.036mm有困难，故采用深度游标卡尺直接测量大孔深度来间接保证此尺寸，试画出工艺尺寸链图，并计算大孔深度工序尺寸及偏差。

J 3

基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难

3. 画出右图中AB杆和BC杆的受力图（不计自重）。

J 4 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 4．画出右图中支承架的受力图及DC杆的受力图（DC杆重量不计）

93

高级钳工（计算题）

J 5

基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 5．有一蜗杆传动机构，已知其蜗轮齿数为39，蜗杆头数为2，求其传动比是多少？ J 6 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 6．要求设计一个蜗杆传动机构，规定其传动比为26，

高级钳工（计算题）

高级钳工计算题

J 1 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 1．有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知mn?3，z1?24，z2?50，??20?，求各部尺寸（齿顶高，齿根高，全齿高，分度圆直径，齿顶圆直径，中心距）。 J 2

基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难

2．如右图所示套筒，加工时因测量100?0.036mm有困难，故采用深度游标卡尺直接测量大孔深度来间接保证此尺寸，试画出工艺尺寸链图，并计算大孔深度工序尺寸及偏差。

J 3

基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难

3. 画出右图中AB杆和BC杆的受力图（不计自重）。

J 4 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 4．画出右图中支承架的受力图及DC杆的受力图（DC杆重量不计）

93

高级钳工（计算题）

J 5 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 5．有一蜗杆传动机构，已知其蜗轮齿数为39，蜗杆头数为2，求其传动比是多少？ J 6 基本知识 专业知识 相关知识 易 中 难 6．要求设计一个蜗杆传动机构，规定其传动比为26，