《电气测试技术》-复习

1、电气测试技术复习1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理 2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图，试分析其工作原理。3、证明（线性）电位器式传感器由于测量电路中负载电阻RL带来的负载误差，假设；。4、试证明热电偶的中间导体定律5、由热电偶工作原理可知，热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关，在实际的测量过程中，要对热电偶冷端温度进行处理，经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥，如图所示，试分析此电路的工作原理 6、测得某检测装置的一组输入输出数据如下：X0.92.53.34.55.76.7Y1.11.62.63.24.05.0试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵

2、敏度7、霍尔元件采用分流电阻法的温度补偿电路，如图所示。试详细推导和分析分流电阻法。8、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。力F1000kg。圆柱断面半径r=1cm，E=2×107N/cm2,=0.3。求：（1）画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图；（2）各应变片的应变e的值，电阻相对变化量；（3）若U=6V，桥路输出电压U0；（4）此种测量方式能否补偿环境温度的影响，说明理由。9、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm，极板间初始间距d0=1mm.，极板间介质为空气，其介电常数0=8.85×10-12F/m。试求：（

3、1）初始电容C0；（2）当传感器工作时，间隙减小Dd=10µm，则其电容量变化DC；（3）如果测量电路的灵敏Ku=100mV/pF，则在Dd=±1µm时的输出电压U0。10、热电阻测量电路采用三线连接法，测温电桥电路如图所示。（1）试说明电路工作原理；（2）已知Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度为t=50，试计算出Rt的值和Ra的值；（3）电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压VAB。（其中（R1=10K，R2=5K，R3=10K，E=5V，A=3.940×10-3/，B-5.802×10-7/，C=-4.274×10

4、-12/）11、一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm，在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120，灵敏度为2.0，波松比为0.3，材料弹性模量E=2.1×1011Pa。要求：（1）绘出弹性元件贴片位置及全桥电路；（2）计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；（3）当桥路的供电电压为10V时，计算传感器的输出电压。12、压电式加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器又与一函数记录仪连接，已知传感器的电荷灵敏度Kq=100PC/g，电荷放大器的反馈电容为Cf0.001uF，被测加速度a=0.5g，求：（1）电

5、荷放大器的输出电压V0=？电荷放大器的灵敏度Ku=？（2）如果函数记录仪的灵敏度Kv=20mm/mv，求记录仪在纸上移动的距离y=?（3）画出系统框图，求其总灵敏度K0=?13、如图所示，试证明热电偶的标准电极定律14、热电阻测温电桥的三线接法，如图所示。试分析电路的工作原理。15、一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm，在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120，灵敏度为2.0，波松比为0.3，材料弹性模量E=2.1×1011Pa。要求：（1）绘出弹性元件贴片位置及全桥电路；（2）计算传感器在满量程时，各

6、应变片电阻变化；（3）当桥路的供电电压为10V时，计算传感器的输出电压。16、某种压电材料的压电特性可以用它的压电常数矩阵表示如下：试分析压电常数矩阵的物理意义。17、额定载荷为8t的圆柱形电阻应变传感器，其展开图如图所示。未受载荷时四片应变片阻值均为120，允许功耗208.35mW,传感器电压灵敏度kU=0.008V/V，应变片灵敏度系数k=2。（1）、画出桥路接线图；（2）、求桥路供桥电压；（3）、荷载4t和8t时，桥路输出电压分别是多少？（4）、荷载4t时，R1R4的阻值分别是多少？18、已知某霍尔元件的尺寸为长L=10mm，宽b=3.5mm，厚d=1mm。沿长度L方向通以电流I=1.0

7、mA，在垂直于b×d两个方向上加均匀磁场B=0.3T，输出霍尔电势UH=6.55mV。求该霍尔元件的灵敏度系数KH和载流子浓度n。已知电子电量q=-1.6×1019C。（1）由，可得：（2）由，可得：19、推导差动自感式传感器的灵敏度，并与单极式相比较。解：（1）单极式自感式传感器的灵敏度为：假设初始电感为：当气隙变化为：时，电感为：电感的变化量为：灵敏度为：（2）差动式自感式传感器的灵敏度为：当气隙变化时，电感变化为：，电感的变化量为：电感总变化量为：灵敏度为：结论：是单极的2倍。20、如图所示为气隙型电感传感器，衔铁断面积S=4×4mm2，气隙总长度为l=0.

8、8mm，衔铁最大位移Dl=±0.08mm，激励线圈匝数N=2500匝，真空磁导率m04p×10-7H/m，导线直径d=0.06mm，电阻率r1.75×106.cm。当激励电源频率f=4000Hz时，要求计算：（1）线圈电感值；（2）电感量的最大变化值；（3）当线圈外断面积为11×11mm2时，其电阻值；（4）线圈的品质因数；（5）当线圈存在200pF发布电容与之并联后其等效电感值变化多大。解：（1）线圈电感值为：（2）电感量的最大变化值最大电感量为：（3）当线圈外断面积为11×11mm2时，其电阻值；（4）线圈的品质因数（5）当线圈存在200pF发布电容与之并联后其等效电感值变化多大21、已经测得某热敏电阻在T1320时电阻值R1965×103W；在T2400时电阻值R2364.6×103W。求：（1）热敏电阻的静态模型电阻与温度的关系；（2）当测得该热敏电阻RT500×103W，预估对应的温度T。答案：（1）热敏电阻的静态模型电阻与温度的关系为：根据已知条件，该热敏电阻是负温度系数热敏电阻。其温度和阻值之间的关系为：若已知两个电阻值R1和R2，以及相应的温度值T1和T2，便可求出A、B两个常数。解方程可得：（2）当测得该热