传感器与检测技术复习资料(5)

46、简述热电偶能够工作的两个条件是什么？

答案：热电偶两电极材料必须不同；两接点温度必须不同，这就是热电偶能够工作的两个条件。

五、分析计算题

1、用压电式加速度计及电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度KP为7.6 pC/g（g为重力加速度），电荷放大器的灵敏度KA为0.1V/pC，输入加速度为a。试写出系统输出电压U0的计算公式，并确定当输入加速度a为3g，5g时系统的输出电压U3g，U5g。

（本小题写出计算公式的给4分，计算出一个具体结果给3分）

解：系统输出电压U0的计算公式为：U0 KP KA a

U3g KP KA 3g=2.28V U5g KP KA 5g=3.8V

1

2、下图是TI型有源带通滤波器的电路图，其中R1=R2=800 ，R3=100 ，C1=C2= pF，试计算该电路的中心频率f0。

（本题由条件得出3个公式，每个公式2分，每个公式得出具体数值解给1分，最后总结1分）

解：因为R1=R2，C1=C2，

1

所以：C1=C2=Cm=C= pF

Rm 200 f0 12* *Rm*Cm=2500Hz

所以，桥TI型有源带通滤波器的中心频率f0

4、压电式加速度传感器的结构如图所示，假设重块组件的质量为m，压电元件的压电系数

为d，传感器壳体内的等效阻尼系数为c。（本题10分）

要求：（1）分别给出输出电荷q及输出电压U与加速度a之间的关系；

（2）画出此加速度传感器的等效模型；

（3）推导传感器的微分方程，并说明它是几阶环节的传感器。

解：（1）q=dF=dma．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

U=q/C=dma/C

C为传感器的电容量，a为测量加速度。

（2）等效模型如下图所示：

（3）以m为分析对象，其受力为

弹簧力-ky，阻尼力-Cdy/dt

由牛顿第二定律：

d2(x y)dym C ky2dtdt

d2ydyd2xm2 C ky m2 madtdtdt 所以是一个二阶环节的传感器。

8、已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz，测量齿盘的齿数Z=36，求：

（1）被测轴的转速是每分钟多少转？

（2）在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1个数字，其最大转速误差是多少？

60f60 72答：（1）n 120(转/分）

Z36