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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,RL为20kΩ,求光照度为多少lx时Uo为高电平。【】解:当反相器的输入满足翻转条件时,反相器翻转,为高电平。现图中标明,所以必须小于2.5V,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与的关系。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时的光照度所以即光照度E必须大于时才为高电平。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。7下图为变极距型平板电容传感器的一种测量电路,其中CX为传感器电容,C为固定电容,假设运放增益A=∞,输入阻抗Z=∞;试推导输出电压U0与极板间距的关系,并分析其工作特点。将电容传感器接于放大器反馈回路,输入电路接固定电容。构成反相放大器。能克服变极距型传感器的非线性。由运算放大器工作原理可知,在开环放大倍数为-A和输入阻抗较大的情况下,有式中,符号表示输出电压USC与电源电压U相位相反。可见配用运算放大器测量电路的最大特点是克服了变极距型电容传感器的非线性。上述电路要求电源电压稳定,固定电容量稳定,并要放大倍数与输入阻抗足够大。8某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径r=4(mm),工作初始极板间距离δ0=0.3mm,介质为空气。问:如果极板间距离变化量Δδ=±1(μm),电容的变化量Δ9同心圆筒电容传感器,其外径为10mm,内径为9.8mm,高度为1mm,求其容值。[绝缘介质为真空,ε0为真空介电常数,ε0=8.85×10-12F/m,C=2πε0H/(ln(D/d))]解:第六章1有一压电晶体,其面积S=3cm2,厚度t=0.3mm,在零度,x切型纵向石英晶体压电系数d11=2.31×10-12C/N。求受到压力p=10MPa作用时产生的电荷q及输出电压U0。解:受力F作用后,石英晶体产生电荷量为q=d11×F=d11×p×S代入数据得q=2.31×10-12×10×106×3×10-4晶体的电容量C=ε0εrS/t式中ε0真空介电常数,ε0=8.85×10-12F/m;εr石英晶体相对介电常数εr=4.则则输出电压2某霍尔元件,沿方向通以电流I=1.0mA,在垂直于面方向加有均匀磁场B=0.3T,传感器的灵敏度系数为22V/AT,试求其输出霍尔电势及载流子浓度。
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