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文档简介
1、第一章3.rm=2/50×100%=4% , 因为 rm=xm/xa%*xn/x=5% 所以,合格5. =168.488mA =0.082 6. =1.56 =0.1046x= ±3=1.56±0.31381.2462<x<1.8738 , 无坏值9.拟合后:y=0.499x+1.02 =0.04/30×100%=0.133% K=0.499第二章传感器第二章习题参考答案3. 金属电阻应变片,其灵敏度S=2.5,R =120,设工作时其应变为1200e,问R是多少?若将此应变片与2V直流电源组成回路,试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少?
2、解: 无应变时 I=E/R=2/120=16.7mA 有应变时: I=E/(R+R)=2/(120+0.36)=16.6mA4应变片称重传感器,其弹性体为圆柱体,直径D=100mm,材料弹性模量E=205*109 N/M2,用它称500KN的物体,若用电阻丝式应变片,应变片的灵敏系数K=2,R=120欧姆,问电阻变化多少?7 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片,并组成差动全桥电路,试问:( 1 ) 四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上?( 2 ) 画出相应的电桥电路图。答: 如题图所示 等截面悬梁臂,在外力F作用下,悬梁臂产生变形,梁的上表面受到拉应变,而梁的下表面受压应变。当选用四个
3、完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路,则应变片如题图(b)所示粘贴。图(a)图(b) 电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图所示,R1、R4所受应变方向相同,R2、R3所受应变方向相同,但与R1、R4所受应变方向相反。图(c)8. 图示为一直流应变电桥。图中E=4V,R1=R2 =R3=R4=120,试求: (1)R1为金属应变片,其余为外接电阻。当R1的增量为 R1 =1. 2 时,电桥输出电压U0=? (2)R1,R2都是应变片,且批号相同,感应应变的极性和大小都相同,其余为外接电阻,电桥输出电压U0 = ?(3)题(2)中,如果R2与R1感受应变的极性相反,且R1=R2=1. 2 ,电桥
4、输出电压U0 = ?答: 如题 2.1 图所示图2.1 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 , R1=R2=R。 根据题意,设R1=R+R1 ,R2=R - R2则 (符号根据应变片的极性决定)9 . 题2.2图示为等强度梁测力系统,R1为电阻应变片,应变片灵敏系数K=2.05,未受应变时,R1=120。当试件受力F时,应变片承受平均应变=800m/m,求:(1)应变片电阻变化量R1和电阻相对变化量R1 /R1。(2)将电阻应变片R1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
5、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,有已知K=2. 05 ,=800µm/m ,R1 = 120 代入公式,则 若将电阻应变片置于单臂测量桥路中,理想输出电压 : =×1.64×10-3=1.23×10-3 V 实际输出电压 : =3×=1.229×10-3V非线性误差 = ×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R1 = R2 = R3 = R4 = 120 R1 =R2 =0. 1968 R1和R2所受应变大小相等,应变方向相反。 此时 热电偶传感器补充题1
6、.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度,已知冷端温度为40,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再通过分度表查出其对应的实际温度为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。(1)证明:由于(2)两式相减有:(3)又由于若一个热电偶由A、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:(4)将式(4)代入式(3)有:3.下面是热电阻测量电路,试说明电路工作原理并计算1) 已知Rt是Pt100铂电阻,且其测量温度为T=50,试计算出
7、Rt的值和Ra的值2) 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=5伏) 答:该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。图中G为指示电表,R1、R2、R3为固定电阻,Ra为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、Rg的三个导线和电桥连接,r2和r3分别接在相邻的两臂,当温度变化时,只要它们的Rg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R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度(如0°C)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R4=Ra+Rt0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:所以电桥在温度为0时,R4=5 K从而,Ra
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