文档介绍：习题二
一、填空：
1、传感器的根本用途可归结为：［1）生产工程的测量与限制；［2）环境监测与保护；（3）交通运输与资源探测：（4）医疗卫生和家用电器.
2、在过程工业中，需要经常检测的“四大参数〃为湿度、压力、=1 U
题5-5图乙的表达式及对应上述参数的U ,
口 I*'
n
w(0 +) = 0"（8）二一1一U
lr + rtO= (/? + RH Rl) Co
tO= (/? + RH Rl) Co
R葭 uV ~lU (1-e to)
当e为负半周时,VD2导通、VD1截止，那么电容CO充电，其等效电路如图〔c〕所示；在随后出现正半周时,CO通过电阻R2,负载电阻RL放电,流过RL的电流为12.
tU[0 + ） = 02〃冬1-R+R
L
t0= （R + R / / Rl） CR「Tu U（1 ~e 丁）
LR + R
L
根据上面所给的条件，当传感器没有输入时,Cl=co,那么电流11=12,且方向相反,在一个周期内流过RL的平均电流为零.
假设传感器输入不为0,那么C1WCO/1/12,此时在一个周期内通过R£上的平均电流不为零，因此产生输出电压,输出电压在一个周期内平均值为：
U = J_f" （t） dtoT OL
-Ti\tR4
2L_IToR + R U（7 -aiTo） dt - J 丁里 U （1—。一寸）dt
TtR + Rl
1 R Ttt
=lU 2（e_Ti- e -t o）dtTR + Ro
1R
xU(Jl -T 0)TR + R
L
xUf^L [R + R//R ](C1 - CO)R + Rl
L
R(R + 2RK xURUf(Cl^CO)(R+R)2>
L
R/= R 2 = R = 40 kQ, Rl=20 kCb e =10 \/, f=1 MHz, Co =10 pF, q=10 pF, Aq=l pF1T「/、
=IR=_jr[I(t)J (t)]dtR
llTo nL
40103)〃
文榻空忐+纺（2义20义103 X10X 106G1-10）X 10.
12XX 20 X
103)2
7-7试证实霍尔式位移传感器的输出电压UH与位移A x成正比关系.
答：图a, x的关系.
设霍尔元件长为L宽为b.
设极靴面积为So （长为lo,宽为b）设极靴间磁感应强度为Bo
因有当霍尔元件位于中间时，U - Bq-K^J . =_BS〔设5方向向上为正）
Iruoo所以力A/ = 3oSo-瓦S ° ：0即此时二0所以
U当霍尔元件左移Ax时：,=85 = 8//? 力R=_BoS = Bo （lo- .+.二 BAxb6）b
同时，对于霍尔元件整体而言，有定义式：.=85 = 4必2由式1和式2相等,可求出B = 3,带入公式,可得
IB BAxKI
U 二-Oh—即：输出电压Uh与位移Ax成正比关系.
注：以上证实仅适用于霍尔元件边缘与极靴边缘相切的情况.
？对NA取值大小有什么要求？答: 数值孔径〔NA）定义为
na = sin 9
0
数值孔径是表征光纤集光本领的一个重要参数，：无论光源发射功率有多大,只有入射角处于2%的光椎角内，光纤才能导光.
光纤的NA越大,说明它的集光水平越强,一般希望有大的数值孔径,这有利于提升耦合效率；但数值孔径过大,，如石英光纤数值孔径一般〜048-8当光纤的ni —1・46,4_1・45,如光纤外部介质的m1,求光在光纤内产生全
反射时入射光的最大入射角c的值.
NA u ： c 答：数值孔径=siri9=-
4r>2. n2
cn\2
o
n =〃2= 〃 = 1
带入公式得sm
1.—：
得最大入射角9c
9 =[(-=
=。
九、热电偶传感器C的热电偶与电压表相连接，电压表接线端是50℃,假设电位计上读数为60mV,热电偶的热端温度是多少？
解：冷端温度为50℃,等效热电势：℃*50℃=4niV； mV/℃=800℃15-8用两只K型热电偶测量两点温差,=420℃, t0=30℃,测得两点的温差电势为15. 24mV, 来发现出温度下的那支热电偶错用E型热电偶,其它都正确,试求两点实际温差.
问题1解:
力)=