医学传感器练习题
- 格式:doc
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:13
医用传感器考卷一、选择题(每题2分,共20分)A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 温度传感器D. 液位传感器2. 医用传感器的主要作用是?A. 信号传输B. 信号检测与转换C. 信号放大D. 信号处理A. 脉搏传感器B. 心电图传感器C. 血氧传感器D. 呼吸传感器A. 精度高B. 稳定性好C. 抗干扰能力强D. 价格低廉A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 温度传感器D. 血氧传感器A. 生物传感器B. 物理传感器C. 化学传感器D. 电子传感器A. 灵敏度B. 线性度C. 响应时间A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 温度传感器D. 血氧传感器A. 传感器的设计B. 传感器的制造C. 传感器的校准D. 传感器的使用A. 心电图传感器B. 血压传感器C. 酶传感器D. 温度传感器二、填空题(每题2分,共20分)1. 医用传感器是一种将________转化为易于处理和传输的信号的装置。
2. 医用传感器按照工作原理可分为________、________和________。
3. 心电图传感器主要用于检测________信号。
4. 血压传感器可分为________和________两种类型。
5. 医用传感器的性能指标包括________、________、________等。
6. 生物传感器是由________和________两部分组成。
7. 传感器在临床应用中,需要定期进行________,以保证测量准确性。
8. 医用传感器的发展趋势包括________、________、________等。
9. 在传感器使用过程中,为减小误差,应尽量降低________和________的影响。
10. 医用传感器在________、________、________等领域具有广泛应用。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述医用传感器的基本原理。
2. 医用传感器在临床应用中有哪些重要作用?3. 简述生物传感器的工作原理及其在医学领域的应用。
医用传感器知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古医科大学第一章测试1.根据传感器的性质分类,以下属于化学传感器的是:()参考答案:离子选择电极2.传感器中直接感受被测量的部分是()参考答案:弹性元件3.正常人的心电图信号是()参考答案:模拟信号4.传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下,允许超过的能力()参考答案:对5.输入输出有对应关系,且应有一定的精确度。
()参考答案:对第二章测试1.线性度是传感器的静态特性之一。
()参考答案:对2.3传感器的迟滞会引起分辨率变差,或造成测量盲区,故一般希望迟滞越小越好。
()参考答案:对3.时间响应特性为传感器的静态特性之一。
()参考答案:错4.传感器的稳态响应指的是输入信号为正弦信号的频率响应。
()参考答案:对5.线性度描述的是传感器的动态特性之一。
()参考答案:错6.在传感器的基本特性中,瞬态响应特性是其动态特性之一。
()参考答案:对第三章测试1.金属应变式传感器的核心元件是()。
参考答案:金属应变片2.电阻应变片的工作原理基于()。
参考答案:应变效应3.电阻应变片由()组成。
参考答案:敏感栅;盖片;粘合剂;引线;基底4.应用于电阻应变片中的敏感栅材料有()。
参考答案:镍铬;铂;康铜5.固态压阻器件中,压阻系数随温度变化而引起迟滞现象。
()参考答案:错第四章测试1.将被测非电量的变化转换为电容量变化的传感器称为()。
参考答案:电容式传感器2.两块金属平板作电极可构成最简单的电容器,其电容与两极板间介电常数成(),与两极板相互覆盖面积成(),两极板间距离成()。
参考答案:正比正比反比3.电容式传感器与电阻式、电感式传感器相比有如下优点()。
参考答案:机械损失小;结构简单,适应性强;灵敏度高;动态响应时间短;测量范围大4.一般电容式传感器类型有()。
参考答案:变介质介电常数型;变极板间距型;变面积型5.差动式电容传感器与一般电容传感器相比,灵敏度提高一倍,非线性误差减小一个数量级。
一、填空:20’1.传感器由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。
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;固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称_____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_______效应。
3.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
4.采用热电阻作为测量温度的元件是将温度的测量转换为电阻的测量。
5..热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线.6.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其内部产生机械压力,从而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。
相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形,这种现象称为负压电效应。
7.磁电式传感器是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端产生感应电势的.8.仪表的精度等级是用仪表的(①相对误差②绝对误差③引用误差)来表示的.9.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。
10.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二、选择题40’1.传感器的主要功能是()。
A. 检测和转换B. 滤波和放大C. 调制和解调D. 传输和显示、2. 直流电桥的平衡条件为()A.相邻桥臂阻值乘积相等 B.相对桥臂阻值乘积相等C.相对桥臂阻值比值相等 D.相邻桥臂阻值之和相等3.差动变压器属于( )。
A.电容式传感器B.压电式传感器C.电阻式传感器D.电感式传感器4. 传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的( )A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高5.将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的()。
医学传感器试卷1.医⽤传感器是感知⽣物体内各种⽣理的、⽣化的和病变的信息,把它们传递出来并转化为( B )装置A.光信号B.电信号C.⾮电信号D.⾮光信号2.下列关于传感器灵敏度不正确的陈诉是(C )A.传感器的灵敏度是指传感器达到稳定后输出量变化Δy对输⼊变化量Δx的⽐值B.实际传感器的灵敏度当输⼊量较⼩时是定植,当输⼊量较⼤时就随着输⼊量变化C.传感器的灵敏度和测量范围有关,多数传感器的灵敏度越⾼,测量范围越宽。
//窄D.当Δx⼩到某种程度是,输出就不再变化了,这时的Δx叫做灵敏度界限3. 关于传感器的动态响应,下列描述不正确的是(C )A.传感器的输出信号到达新的稳定状态以前的响应特性叫做瞬态响应B.当时间趋于⽆穷⼤时传感器的输出状态叫做稳态响应C.研究传感器的瞬态响应常⽤正弦信号输⼊。
( 应该是阶跃信号)D. 研究传感器的稳态响应常⽤正弦信号输⼊。
4. 关于电阻应变⽚特性的不正确描述是(C )A.应变⽚⾦属丝弯折处的变化使得灵敏系数减⼩的现象叫做应变⽚的横向效应B.敏感栅越窄,基长越长的应变⽚,其横向效应越⼩,引起的误差也越⼩C.当应变⽚的⾮线性效应达到规定值时所对应的指⽰(应该是真实)应变为应变⽚的应变极限(在⼀定温度下,应变⽚的指⽰应变对测试值的真实应变的相对误差不超过规定范围(⼀般为10%)时的最⼤真实应变值。
)D.⼀定温度下,使应变⽚承受⼀定的机械应变时,指⽰应变随着时间⽽变化的特性叫做应变⽚的蠕变5. 电涡流式传感器的变换原理是利⽤(C)在交流磁场中的涡流效应A.磁性材料B.电解质材料C.⾦属材料D.光敏材料6. 压电常数d23表⽰的含义是CA. 沿X轴作⽤正应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷B. 沿Y轴作⽤正应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷C.沿Z轴作⽤正应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷D. 沿Y轴作⽤剪应⼒,在Y轴平⾯上产⽣压电电荷7. 关于压电效应的正确描述是AA.压电效应包括正压电效应和逆压电效应B.正压电效应是指在电介质的两个表⾯上施加外电场,则该电介质发⽣⼏何形变的现象C.逆压电效应是指在某些电介质上施加机械⼒,则该电介质的两个表⾯上会出现电荷的现象D.有极分⼦电介质中,正电荷中⼼与负电荷中⼼相互重合8. 电荷放⼤器是⼀个(C)放⼤器A. ⾼增益,带电阻反馈的运算B. 低增益,带电容反馈的运算C. ⾼增益,带电容反馈的运算D. ⾼增益的电桥9. 下列关于霍尔元件的不正确描述是(D )A.霍尔元件是基于霍尔效应制成的元件B.霍尔元件⼀般有两组电极,⼀组叫做霍尔电极,另外⼀组叫做激励电极C.霍尔系数是由载流⼦的物理性质决定的D.灵敏度系数仅取决于再留材料的⼏何尺⼨,⽽与其物理性质⽆关。
医用传感器考卷1003030008章宁秋1003030016曾狄勤1003030023郑永强一、判断题(每小题2分,共20分)1、传感器的幅频特性为常数,则传感器进行信号的波形测量时就不会失真;(X)2、对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好;(X)3、传感器的不重复性误差属于随机误差;(√)4、金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K;(X)5、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器;(X)6、金属丝的电阻应变效应中,引起电阻改变的主要原因是电阻率的改变;(X)7、热电偶的热接点越小,则其动态响应特性越好;(√)8、传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量;(X)9、感应同步器中,感应彪形大汉弦信号的绕组称为余弦绕组;(√)10、光导摄像管是一处固态图像传感器。
(X)二、选择题(每小题3分,共10题)1、电涡流接近开关可以利用电涡流原理测出(C)的靠近程度。
A、人体B、水C、黑色金属零件D、塑料零件2、属于传感器静态特性指标的是(C)。
A、固有频率B、临界频率C、阻尼比D、重复性3、以下哪一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是(D)A、电阻式B、电感式C、电容式D、电压式4、超声波频率越高,(A)A、波长越短,指向角越小,方向性越好B、波长越长,指向角越大,方向性越好C、波长越短,指向角越大,方向性越好D、波长越短,指向角越小,方向性越差5、下列传感器的特性指标中不属于静态指标的是(B)A、分辨率B、上升时间C、灵敏度D、线性度6、电阻式传感器是将被测量的变化转换成(D)变化的传感器。
A、电子B、电压C、电感D、电阻7、静态误差是指传感器在全量程范围内任一点的输出值与其(A)的偏离程度。
A、理论输出值B、实际输出值C、最大输出值D、最小输出值8、(C)的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径B、热端和冷端的温度C、热端和冷端的温度差D、热电极的电导率9、差动变压器中相敏检波目的是(A)A、反映检波前交流信号相位B、提高灵敏度C、将交流信号转换成直流信号D、提高线性范围10、湿敏电阴用交流电作为激励电源是为了(A)A、提高灵敏度B、防止极化、电解C、减少交流电桥平衡难度D、交流电容易获取三、简答及计算题(共4题)1.置于某储存罐的电容式液位传感器由半径为20mm和4mm的两个同心圆组成,并与储存罐同高。
第一章习题1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用?2.传感器定义中“有用信号”的含义是什么?为什么通常传感器输出信号形式为电信号?3.何谓物理型、化学型、生物型传感器?4.何谓直接型、间接型、物性型和结构型传感器?5.试分析比较医用传感器主要分类方法有何优缺点。
6.人体信息的特殊性及检测的特点?对医用传感器有哪些特殊要求?7.就医用传感器的发展任选角度写一篇综述(要求附参考资料,不少于1500字.)。
第二章习题1.何谓传感器的静态特性?写出静态特性的一般数学模型及三种典型形式,并说明物理意义。
2.衡量静态特性的指标主要有哪些?分别说明其定义和物理意义。
3.线性度对应的几种拟和方法的特点及使用时应注意的问题。
4.何谓传感器的动态特性?写出动态特性的数学模型并说明各个量的物理意义。
5.阶跃响应分析中的时域性能指标有哪些?各自的定义及意义。
6.何谓传感器的频率特性?如何描述?7.分别写出零阶、一阶、二阶传感器对应的特征参数的物理意义及响应特性并说明各自的特点。
8. 画出二阶传感器对单位阶跃信号,在阻尼比ξ<1,ξ=1,ξ>1时,其输出Y(t)的时间响应特性曲线并说明其特点。
9.设X、Y分别为传感器的输入值、输出值,下表列出的为测试结果,计算其端点线性度、平均选点线性度、最小二乘法线性度,并进行比较,根据比较结果得出什么结论?假设另有一组测量值将如何计算?10. 分别在下面两幅图中标出以下各量:(1)上升时间; (2)稳定时间; (3)峰值时间; (4)最大超调量Y(t)1 111. 若有微分方程式为: 其中x 是输入信号,y 是输出信号,a 到h 均为常数。
求其时间常数。
12.将某温度计放入100℃的恒温水中,测得如下数据(忽略记录仪惯性):根据所列数据,判断此系统是否为一阶系统,如果是,请用最小二乘法求出时间常数τ(提示:对假定的一阶模型t y A Beτ-=-,作ln()Y A y =-与时间t 的曲线,判断是否为一阶系统)。
(这)使(不)用(是)说(重)明(点)1.书本使用《医用传感器》第2版,陈安宁主编。
供生物医学工程、影像学等相关专业使用2.有些题目找的答案与标准答案或有出入,有些题目LZ也没有找到答案,各位您见谅!3.全文“LZ”代表“录主”,不是“楼主”,也不是“劳资”或者“老子”。
4.“【PS:xxxxxxxxxxxx】”:可能为重要备注也可能是LZ瞎BB,请视具体情况取舍。
5.“*************我是分割线*****************”:分割线之前为网络各家资料,分割线之后为亲爱的老师给的“给力”的重点。
6.本文有些地方有照片或者有截图,如果不清楚,请您凑合着看吧!目前照片里的字代表了LZ的最高水平,也请您凑合着看吧!排版水平差,也请您凑合着看吧!7.第1-9章,参考网上部分资料,老师PPT,和学神(我希望是,毕竟不认识,瞎买的书)的复习资料,所以有些照片是他的杰作。
第10章、第11章为另一个亲爱的老师给的题目,没给“重点”至于考不考是另外一回事。
总之,谢谢他们,我只是个欢乐的复习资料搬运工。
8.再次谢谢他们!!!也谢谢您的观看,预祝过过过,都考90分。
但是,你也知道这难度有点大,所以,加油!!!!!第一章绪论1.医用传感器的定义、组成及在医用测量系统中的作用?定义:能感受或响应规定的测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。
生物医学传感器:能将各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电学量的一类特殊的电子器件。
医用测量系统中传感器的作用:提供信息、监护、生化检验、自动控制、参与治疗2.传感器定义中“有用信号”的含义是什么?为什么通常传感器输出信号形式为电信号?反映生命的信息绝大多数属于非电量,其放大和处理是十分困难的。
而医学传感器把生物信号换成电信号,经放大器及预处理器进行信号放大和预处理,然后经A/D 转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号,输入计算机,然后通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。
智能医学传感器知到章节测试答案智慧树2023年最新广东医科大学第一章测试1.传感器按照输出形式可以分为模拟传感器和数字传感器。
()参考答案:对2.生物医学传感器一般是指化学传感器。
()参考答案:错3.脑电信号是电生理信号中频率最高的。
()参考答案:错4.下面哪些属于模拟传感器()参考答案:pt100温度传感器;水银血压计;DS18B20温度传感器5.下面哪些属于生物传感器()参考答案:酶传感器;免疫传感器6.智能传感器与传统传感器的主要区别体现在()参考答案:整合了智能算法;系统化硬件7.下列哪些因素是生物医学传感信号的噪声源()参考答案:肌体抖动;心跳;呼吸;工频干扰第二章测试1.影响金属应变式电阻传感器的应变灵敏度系数k的主要因素是()。
参考答案:导电材料几何尺寸的变化2.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小,()。
参考答案:两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片3.全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的()。
参考答案:4倍4.如果将变面积型电容式传感器接成差动形式,其灵敏度将()。
参考答案:增大一倍5.用电容式传感器测量固体或不导电的液体物位时,应该选用()。
参考答案:变介电常数型6.当变极距型电容式传感器两极板间的初始距离d增大时,将引起传感器的()。
参考答案:灵敏度减小7.电涡流传感器是利用交变磁场在()表面作用产生的电涡流效应的原理工作的。
参考答案:金属导体8.光敏电阻的特性是()。
参考答案:受一定波长范围的光照时亮电流很大9.光敏电阻适合作为()。
参考答案:光电导开关元件10.在电介质极化方向施加电场,电介质产生变形的现象称为()。
参考答案:逆压电效应11.沿电轴y方向施加作用力产生电荷的压电效应称为()。
参考答案:横向压电效应12.相对湿度是气体的绝对湿度与同一()下水蒸汽达到饱和时的气体的绝对湿度之比。
参考答案:温度13.气敏传感器中的加热器是为了()参考答案:去除吸附在表面的油污和尘埃14.构成CCD的基本单元是()。
以下为传感器课件上的例题及答案(答案已经让老师校对过,但不代表会出里面的题型哦!仅供参考)第一章没有第二章2.1、2.2、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。
2.3、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/s 2。
试求其固有振荡频率ωn 和阻尼比ζ。
2.4、已知一热电偶的时间常数τ=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。
(已知热电偶为一阶传感器)解:依题意,炉内温度变化规律可表示为x(t) =520+20sin(ωt)℃由周期T=80s ,则温度变化频率f =1/T ,其相应的圆频率 ω=2πf =2π/80=π/40; 温度传感器(热电偶)对炉内温度的响应y(t)为y(t)=520+Bsin(ωt+ϕ)℃热电偶为一阶传感器,其动态响应的幅频特性为()()786010********22.B A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯π+=ωτ+==ω因此,热电偶输出信号波动幅值为B=20⨯A(ω)=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)|m ax =520+B=520+15.7=535.7℃ y(t)|m in =520﹣B=520-15.7=504.3℃输出信号的相位差ϕ为ϕ(ω)= -arctan(ωτ)= -arctan(2π/80⨯10)= -38.2︒ 相应的时间滞后为∆t =()s 4.838.4236080=⨯2.5、一只二阶力传感器系统,已知其固有频率f 0=800Hz ,阻尼比ζ=0.14,静态灵敏度K=1,现用它作工作频率f =400Hz 的正弦变化的外力测试时,其幅值比A(ω)和相位角ϕ(ω)各为多少;若该传感器的阻尼比ζ=0.7时,其A(ω)和ϕ(ω)又将如何变化?解: 5.08004002200====f f f f n ππωω所以,当ξ=0.14时()()[]()2222411n n A ωωζωωω+-=()31.15.014.045.0112222=⨯⨯+-=()()()()6.101845.05.015.014.02arctan12arctan22-=-=-⨯⨯-=--=rad n n ωωωωξωφ当ξ=0.7时()()975.05.07.045.0112222=⨯⨯+-=ωA ()()4375.05.015.07.02arctan 2-=-=-⨯⨯-=rad ωφ第三章3.1、如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上,若试件受力横截面积S = 0.5×10-4 m 2,弹性模量E =2×1011 N/m 2 ,若有F=5×104 N 的拉力引起应变电阻变化为1.2Ω。
试求该应变片的灵敏度系数?解:应变片电阻的相对变化为01.010011202.1===∆R R 柱形弹性试件的应变为;005.0102105.01051144=⨯⨯⨯⨯===-SE F E σε应变片的灵敏系数为K=2005.001.0/==∆εRR3.2、一应变片的电阻R 0=120Ω,K=2.05,用作应变为800µm/m 的传感元件。
(1)求△R 与△R/R ;(2)若电源电压U i =3V,求其惠斯通测量电桥的输出电压U 03.3、在材料为钢的实心圆柱试件上,沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R 1和R 2,把这两应变片接入差动电桥。
若钢的泊松比µ=0.285,应变片的灵敏系数K=2,电桥的电源电压U i =2V ,当试件受轴向拉伸时,测得应变片R 1的电阻变化值△R=0.48Ω,试求电桥的输出电压U 0;若柱体直径d=10mm ,材料的弹性模量E=2×1011N/m 2,求其所受拉力大小。
3.4、一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤,在梁的上面、下面各贴两片相同的电阻应变片(灵敏度为K=2),如图,已知l=100mm,b=11mm,h=3mm,E=2*104N/mm2,现将四个应变片接入图(b)直流桥路中,电源电压U=6V,当力F=4.9N时,求电桥输出电压U0为多少?第四章4.1、(书本P47例题4-1)置于某储存罐的电容式液位传感器由半径为20mm和4mm的两个同心圆柱体组成,并于存储罐等高。
存储罐也是圆柱体,半径为25cm,高为1.2m,被储存液体的介电常数为2.1.试计算传感器的最大电容和最小电容以及传感器用在该存储器内时的灵敏度。
4.2、(书本P54例题4-2)现有一只电容位移传感器,其结构如图4-18(a)所示。
已知L=25mm,R=6mm,r=2mm。
其中圆柱C为内电极,圆筒A、B为两个外电极,D为屏蔽套筒,C BC构成一个固定电容C F,C AC是随活动屏蔽套筒伸人位移量x而变的可变电容C X。
并采用理想运放检测电路如图4-18(b)所示,其信号源电压有效值U SC=6V。
问:⏹⑴在要求运放输出电压U SC与输入位移x成正比时,标出C F和C X在(b)图应连接的位置;⏹⑵求该电容传感器的输出电容——位移灵敏度K C是多少?⏹⑶求该电容传感器的输出电压——位移灵敏度K V是多少?4.3在压力比指示系统中采用差动式变间隙电容传感器和电桥测量电路,如下图所示。
已知:δ0=0.25mm;D=38.2mm;R=5.1kΩ;U sr=60V(交流),频率f=400Hz。
试求:(1)该电容传感器的电压灵敏度K u (V/µm);(2)当电容传感器的动极板位移△δ=10µm时,输出电压U sc值4.4、如习题图4-6所示的一种变面积式差动电容传感器,选用二极管双厂网络测量电路。
差动电容器参数为:a=40mm,b=20mm,d l=d2=d0=1mm;起始时动极板处于中间位置,C l=C2=C0,介质为空气,ε=ε0=8.85×10-12F/m。
测量电路参数:D1、D2为理想二极管;及R1=R2=R=10KΩ;R f=1MΩ,激励电压U i=36V,变化频率f=1MHz。
试求当动极板向右位移△x=10mm时,电桥输出端电压U sc?5、5解:由习题图4-6可求传感器初始电容33312000001011020210401085.82----⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==d b a d S C εε=3.54×10-12(F )=3.54pF当动极板向右移Δx=10mm 时,单个电容变化量为()pF C C a x C 77.154.3212/40102/00=⨯==∆=∆ 或, pF F d x b C 77.1)(1077.110110*********.8123331200=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=∆-----ε则 C 1 = C 0+ΔC ,C 2 = C 0-∆C ,由双T 二极管网络知其输出电压 U SC = 2 k U i f ΔC()()()()()V Cf U R R R R R R i f ff 55.21077.110361010210102101022212662646442≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+=∆++=-第五章5.1、有一只差动电感位移传感器, 已知电源电U sr =4V ,f=400Hz ,传感器线圈铜电阻与电感量分别为R=40Ω,L=30mH ,用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥,如图所示,试求:(1)匹配电阻R 3和R 4的值;(2)当△Z=10时,分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值;(3)用相量图表明输出电压 与输入电压 之间的相位差。
(此问应该不会考)解:5.2、如图所示气隙型电感传感器,衔铁截面积S=4×4mm 2,气隙总长度δ= 0.8mm ,衔铁最大位移△δ=±0.08mm ,激励线圈匝数W=2500匝,导线直径d=0.06mm ,电阻率ρ=1.75×10-6Ω.cm ,当激励电源频率f=4000Hz 时,忽略漏磁及铁损,求:(1)线圈电感值;(2)电感的最大变化量; (3)线圈的直流电阻值;解:(1)线圈电感值 图3-17 气隙型电感式传感器(变隙式)H=H ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯π=δμ=----m 15710571108010442500104S W L 1362720..(2)衔铁位移Δδ=+0.08mm 时,其电感值()3627201008.028.0104425001042S W L ---+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯π=⨯δ∆+δμ==1.31×10-1(H)=131mH衔铁位移Δδ=﹣0.08mm 时,其电感值()3627201008.028.0104425001042----⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯∆-=πδδμS W L=1.96×10-1(H)=196(mH)故位移Δδ=±0.08mm时,电感的最大变化量为ΔL=L-﹣L+=196﹣131=65(mH) (3)线圈的直流电阻设mm206.044l Cp⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=为每匝线圈的平均长度,则42dlWslR Cpπρρ⋅==()()Ω=⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯=---6.2491006.0410206.04425001075.12116π=249.6Ω第六章6.1、有一压电晶体,其面积为20mm2,厚度为10mm,当受到压力P=10MPa作用时,求产生的电荷量及输出电压:(1)零度X切的纵向石英晶体;(2)利用纵向效应的BaTiO3。
6.2、某压电晶体的电容为1000pF,k q=2.5C/cm,电缆电容C C=3000pF,示波器的输入阻抗为1MΩ和并联电容为50pF,求:(1)压电晶体的电压灵敏度足K u(2)测量系统的高频灵敏度;(3)测量系统的固有频率;6.3、已知某压电式传感器测量低信号频率f =1Hz,现要求在1Hz信号频率时其灵敏度下降不超过5%,若采用电压前置放大器输入回路总电容C1 = 500pF。
求该前置放大器输入总电阻R i是多少?6.4、如图所示电荷前置放大器电路,已知C a = 100pF ,R a =∞,C F =10pF。
若考虑引线C c的影响,当A0 =104时,要求输出信号衰减小于1%。
求使用90pF/m的电缆其最大允许长度为多少?第七章7.1、温度误差补偿已知某霍尔元件尺寸为长l= 10mm,宽b = 3.5mm,厚d = 1mm。
沿l方向通以电流I= 1.0mA,在垂直于b×l面方向上加均匀磁场B = 0.3T,输出霍尔电势U H = 6.55mV。