传感器计算题目总结第二章
1 一光电管与５kΩ电阻串联,若光电管的灵敏度为30μA/lｍ,试计算当输出电压为2Ｖ时的入射光通量。
解:外光电效应所产生的电压为
L
L
o
R
K
IR
U?
=
=
ＲL负载电阻,Ｉ光电流,?入射光通量。K光电管的灵敏度,单位Ａ/ｌｍ。
入射光通量为lm
KR
U
L
o13
.
13
5000
10
30
2
6
=
?
?
=
=
-
?
2 光敏二极管的光照特性曲线和应用电路如图所示,图中l为反相器,R L为20kΩ，求光照度为多少lx时
U o为高电平。【
DD
i
V
U
2
1
<】
解：当反相器的输入
i
U满足翻转条件
DD
i
V
U
2
1
<时,反相器翻转,
o
U为高电平。现图中标明V
U
DD
5
=,所
以
i
U必须小于2.5Ｖ，
o
U才能翻转为高电平。由于光敏二极管的伏安特性十分平坦,所以可以近似地用欧
姆定律来计算
φ
I与
o
U的关系。
()
DD
L
DD
V
R
I
V
2
1
<
-
φ
mA
A
R
V
V
I
L
DD
DD
125
.0
10
125
.0
10
20
5.2
5
2
1
3
3
=
?
=
?
-
=
-
>-
φ
从图中可以看出光敏二极管的光照特性是线性的，所以根据比例运算得到mA
I125
.0
=
φ
时的光照度
E
3.0
3000
125
.0
0=
E
所以lx
E1250
125
.0
3.0
3000
=
?
=即光照度E必须大于lx
E1250
=时
o
U才为高电平。
第四章
1一热敏电阻在0℃和１０0℃时，电阻值分别为２00ｋΩ和１０ｋΩ。试计算该热敏电阻在20℃时的电阻值。
２将一支灵敏度为0.08ｍv／０C的热电偶与电压表相连,电压表接线端处温度为50０Ｃ,电压表读数为6０ｍv,求热电偶热端温度？
3 用一K型热电偶测量温度,已知冷端温度为４0℃,用高精度毫伏表测得此时的热电动势为29.1８6mV, 求被测的热端温度大小？
解:２9．18６＋１.612＝30．798mＶ热端温度为740℃
第五章
1 图为一直流应变电桥，E ＝4V,R1＝R2=R3＝R４＝350Ω, 求:
①R1为应变片其余为外接电阻，R1增量为△R１=3.5Ω 时输出U0=?。
②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出U0=?。
③R１、Ｒ2感受应变极性相反,输出U0=?。
④R1、Ｒ２、Ｒ3、Ｒ４都是应变片,对臂同性，邻臂异性,电压输出Ｕ0=?。
2 如图所示为等强度梁测力系统，Ｒ１为电阻应变片,应变片灵敏度系数k = 2.０5,未受应变时R１ = 1２0Ω，当试件受力F 时,应变片承受平均应变ε＝ 8×10?4,求
（１)应变片电阻变化量ΔR1和电阻相对变化量ΔR1／R１。
(2）将电阻应变片置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ,求电桥输出电压是多少。
温度(℃) ４07３９７40741
电势
值
（mV) 1.612
30.7５
７
30.798 30.8４