材料成型技术习题

1、计算习题: 1. 在使用灵敏度为90pC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将它与灵敏度为0.05V/pC的电荷 放大器相连，电荷放大器再与笔式记录仪相连，若压力变化为25MPa,为使记录笔在记录纸上的位移 不大于50mm，则笔式记录仪的灵敏度应选多大？ 2. 把灵敏度为4.04氷0-2pC/Pa的压电式力传感器与一台灵敏度为0.226mV/pC的电荷放大器相接，求总灵 3.某平行板电容器的圆形极板半径 问：1）如果极板间距离变化量 2）如果测量电路的灵敏度 敏度。 r=4mm，工作初始极板间距离 -p = 0.3mm , =1，求该电容的变化量和灵敏度。 Ki= 100mV/pF，读

2、数仪表的灵敏度 心=5格/mV ,在时, 读数仪表的指示值变化多少格? 4. 某平行板电容器的极板面积为1290mm2,极板间距离do = 0.2mm，假设介质为空气，则；- ；r p，其中 12 =1 , ；0 = 8.85 10- F/m，求该电容器的灵敏度 （以极板间距每变化 0.025mm的电容值表示） 5. 如果电阻式传感器的桥臂阻值R= 1000 1，电阻温度系数:t = 10-3/C，问如果工作时温升.：T = 50C, 求温升引起的电阻改变量：Ro Ui = 12V , R0=10KAB为线性电位计，总 U0的范围是多少？ 6. 某电位器式位移传感器的检测电路如下图所示。供桥电

3、压 长度150mm,总电阻30KC点为电刷位置。问： 1）输出电压U0= 0V时，位移x=? 2）当位移x的变化范围在10140mm时，输出电压 5 7. 以阻值1001餐灵敏度K = 2的电阻应变片与阻值 100 1的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，假定负 载无穷大，当应变片上的应变;=10-6时，求： 1）电桥为单臂电桥时，电桥的输出电压和灵敏度是多少？ 2）电桥四臂为差动电桥时，电桥的输出电压和灵敏度又是多少？ 8. 选用电阻R = 100门，灵敏度K = 2.5的电阻应变片与阻值 R= 100 1的固定电阻组成电桥，供桥电压Ui =10V，当应变片应变；=10-3时，若要时电桥输出电

4、压U0大于10V，问全桥电桥能否满足？（假设电桥 的输出阻抗无穷大） 9. 图示串联式测温电路，其中Rt=R1+ （t-t 0）为感温热电阻，Rs为常值电阻，E为工作电压，U0为输出电 压，:-=0.02/ C .当给定温度为0C，Rt的电阻值为10kQ，若测温范围为0 C 400C，输出电压 U。的范 围是1V5V，试计算工作电压 E和常值电阻Rs各取多少？ 10. 用镍铬-镍硅热电偶测量某低温箱温度，把热电偶直接与电位差计相连接。在某时刻，从电位差计测得 热电势为-1.19mv,此时电位差计所处的环境温度为15C，试求该时刻温箱的温度是多少度？（20分） 镍铬-镍硅热电偶分度表 测量端温

5、度C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 热 八、 电 动 势 (mv) -20 -0.77 -0.81 -0.84 : -0.88 -0.92 -0.96 -0.99 -1.03 P-1.07 -1.10 -10 -0.39 -0.43 -0.47 -0.51 -0.55 -0.59 -0.62 -0.66 -0.70 -0.74 -0 -0.00 -0.04 -0.08 -0.12 -0.16 -0.20 -0.23 -0.27 -0.31 -0.35 +0 0.00 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 +10 0.40 0.44

6、0.48 0.52 0.56 0.60 0.64 0.68 0.72 0.76 +20 0.80 0.84 0.88 0.92 0.96 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16 11. 一热敏电阻在 0C和100C时，电阻值分别为 200k Q和10k Q。试计算该热敏电阻在 20C时的电阻值。 12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R1=R4=R是固定电阻，R2与R3是 两个完全相同的电阻应变片，灵敏度系数为K，泊松比为，供桥电压为U。初始时刻，R2=R3=R，电 桥平衡。工作时应变片受力发生应变，R2受拉，R3受压，桥路失去平衡。假设电阻应变片R2的轴向

7、应变为Z2,试证明电桥的输出电压 UcD = UK；z2（1）（10分） 4 11 13应变片阻值为120 Q,灵敏度k=2 ,沿轴向粘贴于直径为 0.05m的圆形钢柱表面， 钢材的E=2X10 N/m , 3 尸0.3。钢柱承受的压力为 98 XI0 N，求： 1） 该钢柱的轴向应变2和径向应变 $各为多少； 2） 应变片的电阻相对变化量 R/R 3）应变片的电阻值变化了多少欧？是增大还是减少？ 4）又若应变片沿钢柱的圆周方向粘贴，受同样拉力的作用时，应变片的电阻值变为多少欧姆？ （8分） 14、使用k型热电偶，基准接点为0C、测量接点为 30C和900oC时，温差电动势分别为1.203mV

8、和 37.326mV。当基准接点为 30C，测温接点为900C时的温差电动势为多少？ （8分） 15、 已知：铜热电阻的阻值Rt与温度t的关系在0150C范围内可用下式近似表示：RtRg （1 + a t。0C 时铜热电阻的为50Q，温度系数约为4.28 X0-3/C，求： 1）当温度为100 C时的电阻值。 2）查铜热电阻分度表求 100C时的电阻值。 3）计算法的误差为多少欧姆？ 16、 .图所示为镍铬-镍硅热电偶测温电路，热电极 A、B直接焊接在钢板上（V型焊接），A、B为补偿 导线，Cu为铜导线，已知接线盒 1的温度t1=40.0 C,冰水温度t2=0.0 C,接线盒2的温度t3=20

9、.0 C。 采用补偿导线的镍铬 镍硅热电偶测温示意图 1）当Ux=39.314mV时，计算被测点温度 t x 。 2） 如果A、B换成铜导线，此时 Ux=37.702mV，再求t x 17. 用镍铬-镍硅（分度号为 K）热电偶测量温度，已知冷端温度为40C，用高精度毫伏表测得这时的热 电动势为29.188mV，求被测点温度。 18. 已知镍铬一镍硅（K）热电偶的热端温度为 T=800 C,冷端温度为 To=25C，求E （ T, To）是多少毫 伏？ 19使用k型热电偶，基准接点为 0。C、测量接点为30。C和900oC时，温差电动势分别为 1.203mV和 37.326mV。当基准接点为30

10、。C,测温接点为900。C时的温差电动势为多少？ （8分） 20以阻值R0=120 Q、灵敏度系数k=2.0的电阻丝应变片与阻值同为120 Q的固定电阻组成电桥，供桥电压 U =3V，并设负载电阻为 8 问当应变量分别为 2；和2000 ,时，单臂电桥和双臂（或称半桥差动）电 桥的输出电压各为多少？它们的电压灵敏度有何不同？ 21 现用一支镍铬一考铜（EA 2）热电偶侧温，其冷端测试为30C，动圈显示仪表（机械零位在0C） 指示值为400C，则认为热端实际温度为 430C,对不对？为什么？正确值是多少？ 22 mV T1-400C 12=300C 题4附图 22以阻值R0=120Q、灵敏度系数

11、k=2.0的电阻丝应变片与阻值同为 120 Q的固定电阻组成电桥，供桥电 压U =3V，并设负载电阻为8。问当应变量分别为2 X 10_6和2 X 10_ 3时，单臂电桥和双臂（或称半桥差 动）电桥的输出电压各为多少？它们的电压灵敏度有何不同？ 附录： 镍铬-镍硅热电偶分度表(K型)(参考端温度为oc) -40 热电动势(mV) (JJG 351-84)参考端温度为 0C -3 0 1 2 3 -1.889 -1.925 -1.961 -1.996 -1.527 -1.563 -1.600 -1.636 -1.156 -1.193 -1.231 -1.268 -0.777 -0.816 -0.

12、854 -0.892 -0.392 -0.431 -0.469 -0.508 0 -0.039 -0.079 0.118 4 5 6 7 8 9 -2.032 -2.067 -2.102 -2.137 -2.173 -2.208 -1.673 -1.709 -1.745 -1.781 -1.817 -1.853 -1.305 -1.342 -1.379 -1.416 -1.453 -1.490 -0.930 -0.968 -1.005 -1.043 -1.081 -1.118 -0.547 -0.585 -0.624 -0.662 -0.701 -0.739 -0.157 -0.197 0.2

13、36 -0.275 -0.314 -0.353 温度 c 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 热电动势 mV 0 0.000 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 3.266 3.681 100 4.095 4.508 4.919 5.327 5.733 6.137 6.539 6.939 7.338 7.737 200 8.137 8.537 8.938 9.341 9.745 10.151 10.560 10.969 11.381 11.793 300 12.207 12.623 13.039 13.456 13.874

14、14.292 14.712 15.132 15.552 15.974 400 16.395 16.818 17.241 17.664 18.088 18.513 18.938 19.363 19.788 20.214 500 20.640 21.066 21.493 21.919 22.346 22.772 23.198 23.624 24.050 24.476 600 24.902 25.327 25.751 26.176 26.599 27.022 27.445 27.867 28.288 28.709 700 29.128 29.547 29.965 30.383 30.799 31.2

15、14 31.214 32.042 32.455 32.866 800 33.277 33.686 34.095 34.502 34.909 35.314 35.718 36.121 36.524 36.925 900 37.325 37.724 38.122 38.915 38.915 39.310 39.703 40.096 40.488 40.879 1000 41.269 41.657 42.045 42.432 42.817 43.202 43.585 43.968 44.349 44.729 1100 45.108 45.486 45.863 46.238 46.612 46.985 47.356 47.726 48.095 48.462 1200 48.828 49.192 49.555 49.916 50.276 50.633 50.990 51.344 51.697 52.049 1300 52.398 52.747 53.093 53.439 53.782 54.125