传感器_作业答案

1、第一章3. r m=2/50 X 100%=4% ,因为 r m=A xm/x E图2.1I】 E R-i4 1.2 c c八，U010.01V4 R 4 120 由于R1，R2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则R1=R2=R? Ri=? R?=? RoU。(RR) (R2R2)&R3R4R RE 1 倒 E 02(R R) R3 R42 240 根据题意，设 R=R+? R1，F2=R - ? RaUoR2R2&ER3 R4(RR1)(R2R2)则U0R2R2R4E 1 E -R241 2V 0.02V (符号根据应变片的极性决定)R1R2R3 R42R21209 .题2.

2、2图示为等强度梁测力系统，R为电阻应变片，应变片灵敏系数 K=2.05,未受应变 时，Ri=120Q。当试件受力F时，应变片承受平均应变& =800卩m/m,求：(1) 应变片电阻变化量 R和电阻相对变化量 R /Ri。(2) 将电阻应变片Ri置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V,求电桥输出电压及电桥 非线性误差。(3) 若要减小非线性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。答： 根据应变效应，有KR已知 K=2. 05，& =800 卩 m/m，R = 120 ?代入公式，则R1 KR1 2.05 800 10 6 120 0.19681 61 K 2.05 800

3、100.164%R1若将电阻应变片置于单臂测量桥路中,理想输出电压U。u R 31 1 roO牢 R X 1.64 X 10- =1.23 X 10- V4实际输出电压U 4R 2 R0.1968X=1.229 X 10-3V4*120 2* 0.1968非线性误差U08.13 X 10-4 (公式 2.1.30 )若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择 =0. 1968 ? R 1和R所受应变大小相等，应变方向相反Ri = R? = Rb = R4 = 120?Ri =?民此时U0 E &2.46mV2 &热电偶传感器补充题1. 用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为40C

4、，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV,求被测点的温度。解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(40，0)=1.611mV，根据中间温度定律计算出E(t,0)E(t,40)E(40,0)(29.188 1.611)mV30.799mV再通过分度表查出其对应的实际温度为 E(740,0)30.799mvt 740 C(1)2. 热电偶产生的热电势由哪几种电势组成，试证明热电偶的标准电极定律。 证明：由于eACT eBc TeAc T0 eBc T0E BCT ,T0eBCT -eBc T0两式相减有：EacT ,T0 -_ EbcT,T0E AC T , T0又由于若一个热电偶由 A、

5、B、C三种导体组成，且回路中三个接点的温度都相同，则回路总电动势必为零,即：eAC T0 eBC T0eAB T01) 已知 为2) 电路桥的输出 其 中E=5 伏)将式代入式有:E AC T , T0 E bc T, T0eAC T eBC T qac T。一 T。eAB T eAB T0EAB T，T03. 下面是热电阻测量电路，试说明电路工作原理并计算Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度 T=50C,试计算出Rt的值和Ra的值 中已知 R1、R2、R3和E,试计算电 电压VAB(R仁 10KQ, R2=5KQ, R3=10KQ,(a)8-2答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显

6、示电表组成。图中G为指示电表，Ri、F2、F3为固定电阻，Ra为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为2、Rg的三个导线和电桥连接，2和心分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的R分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使F4=Ra+R为电阻在参考温度（如0 0时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。（1）电桥在零位调整时，应使 F4=Ra+F0为电阻在参考温度（如 0 C）时的电阻值，又由于电桥在温度为0时,电桥平衡，此时有：R2旦3所以电桥在温度为0时，F4=5 K QR4从而，当温度为T=50C时:RtR(1 AtBt10013.968.70102)350( 5.84710 7)50 2119 由于温度为T=50C时，Rt=Ra+R=4900+119.7=5019.7R、R、F3为固定电阻，电