00121班 传感 《传感器与检测技术》 试题
班级:________ 学号: 姓名: 成绩: _____
一,测得某检测装置的一组输入输出数据如下:
X
0.6
2.4
3.1
4.3
5.5
6.5
y
1.1
1.6
2.6
3.2
4.0
5.0
试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度(15分)
答:
带入数据得:k=0.67 b=0.25
拟合直线灵敏度 0.67,线性度 ±7%
二,如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路,图中R2=R3=R是固定电阻,R1与R4是电阻应变片,工作时R1受拉,R4受压,ΔR表示应变片发生应变后,电阻值的变化量.当应变片不受力,无应变时ΔR=0,桥路处于平衡状态,当应变片受力发生应变时,桥路失去平衡,这时,就用桥路输出电压Ucd表示应变片应变后电阻值的变化量.试证明:Ucd=-(E/2)(ΔR/R).(15分)
证:

略去的第二项,即可得
三,什么叫做热电动势,接触电动势和温差电动势 说明热电偶测温原理及其工作定律的应用.分析热电偶测温的误差因素,并说明减小误差的方法(15分)
答:热电动势:两种不同材料的导体(或半导体)A,B串接成一个闭合回路,并使两个结点处于不同的温度下,那么回路中就会存在热电势.有电流产生相应的热电势称为温差电势或塞贝克电势,通称热电势.
接触电动势:接触电势是由两种不同导体的自由电子,其密度不同而在接触处形成的热电势.它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关.
温差电动势:是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的一种电势.热电偶测温原理:热电偶的测温原理基于物理的"热电效应".所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象.两点间的温差越大,产生的电动势就越大.引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小.
热电偶三定律:
a 中间导体定律:
热电偶测温时,若在回路中插入中间导体,只要中间导体两端的温度相同,则对热电偶回路总的热电势不产生影响.在用热电偶测温时,连接导线及显示一起等均可看成中间导体.
b 中间温度定律:
任何两种均匀材料组成的热电偶,热端为T,冷端为T 时的热电势等于该热电偶热端为T冷端为Tn时的热电势与同一热电偶热端为Tn,冷端为T0 时热电势的代数和.
应用:对热电偶冷端不为0度时,可用中间温度定律加以修正.热电偶的长度不够时,可根据中间温度定律选用适当的补偿线路.
c参考电极定律:
如果A,B两种导体(热电极)分别与第三种导体C(参考电极)组成的热电偶在结点温度为(T,T0 )时分别为EAC(T,T0)和EBC(T,T0),那么受相同温度下,又A,B两热电极配对后的热电势为
实用价值:可大大简化热电偶的选配工作.在实际工作中,只要获得有关热电极与标准铂电极配对的热电势,那么由这两种热电极配对组成热电偶的热电势便可由上式求得,而不需逐个进行测定.
误差因素:参考端温度受周围环境的影响
减小误差的措施有:
a 0oC恒温法

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