【正文】 0+50=121(W) 當(dāng)Rt=92W時(shí)，由Rt = R0 +Kt，得t=( Rt﹣R0)/K=(92100)/=﹣19(℃)7—17 用分度號(hào)為Ptl00鉑電阻測(cè)溫，在計(jì)算時(shí)錯(cuò)用了Cul00的分度表，查得的溫度為140℃，問實(shí)際溫度為多少?解 查Cul00的分度表，140℃，而該電阻值實(shí)際為Ptl00鉑電阻測(cè)溫時(shí)的電阻值，反查Ptl00的分度表，得實(shí)際溫度為157℃。 7—25 現(xiàn)用一支鎳鉻銅鎳熱電偶測(cè)某換熱器內(nèi)的溫度，其冷端溫度為30℃，顯示儀表的機(jī)械零位在0℃時(shí)，這時(shí)指示值為400℃，則認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430℃對(duì)不對(duì)？為什么？正確值為多少度？解 認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430℃不對(duì)?，F(xiàn)在的任務(wù)就是要將“”轉(zhuǎn)換為“10mV”，這種轉(zhuǎn)換電路（即標(biāo)度變換電路）可選電子電橋電路，如題解圖7—28所示。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。學(xué)習(xí)參考。用一些事情，總會(huì)看清一些人。數(shù)字電壓表分辨力為100mV/1個(gè)字，若要使數(shù)字表直接顯示溫度數(shù)值，當(dāng)被測(cè)溫度為滿度值100℃時(shí)，要顯示“100”這個(gè)數(shù)字，電壓表需要輸入電壓為100180。 解： E(1200,50)= (120050)=46(mV)7—24 用K型熱電偶測(cè)某設(shè)備的溫度，測(cè)得的熱電勢(shì)為20mV，冷端（室溫）為25C，求設(shè)備的溫度？如果改用E型熱電偶來測(cè)溫，在相同的條件下，E熱電偶測(cè)得的熱電勢(shì)為多少？解 用K型熱電偶測(cè)溫時(shí)，設(shè)設(shè)備的溫度為t，則E(t，25)=20mV，查K型熱電偶分度表，E(25，0)=。103 =1012 (F) = 電極間電壓為U并= Q并/C并=145/=第6章 磁電式傳感器6—5 某動(dòng)圈式速度傳感器彈簧系統(tǒng)的剛度k=3200N／m，測(cè)得其固有頻率為20Hz，今欲將其固有頻率減小為10Hz，問彈簧剛度應(yīng)為多大? 解： f0 =20Hz ， k=3200N/m時(shí)， f0′=10Hz時(shí)，由則6—6 已知恒磁通磁電式速度傳感器的固有頻率為10Hz，氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，單匝線圈長(zhǎng)度為4mm，線圈總匝數(shù)1500匝，試求彈簧剛度k值和電壓靈敏度Ku值(mV/(m/s))。解： 由加速度傳感器的頻率特性知，動(dòng)態(tài)響應(yīng)幅值誤差為 （取等號(hào)）(ω/ωn)4﹣(ω/ωn)2 +=0解出(ω/ωn)2 =(ω/ωn)2 =（舍去）則ω/ωn≈ 222。 ω=fL =ω/2π=(2pt)=(2p RC)=(2p5108109 ) =(Hz) 其誤差在2%以內(nèi)的頻率范圍為： ~ 5—6 石英晶體壓電式傳感器，面積為100mm2，厚度為1mm，固定在兩金屬板之間，用來測(cè)量通過晶體兩面力的變化。第5章 壓電式傳感器5—3 有一壓電晶體，其面積為20mm2，厚度為10mm，當(dāng)受到壓力p=10MPa作用時(shí)，求產(chǎn)生的電荷量及輸出電壓： (1)零度X切的縱向石英晶體； (2)利用縱向效應(yīng)的BaTiO3。題解47圖同理，當(dāng)動(dòng)極板向右移a/2時(shí)，與上相仿（見題解47圖），有CAC =ε0ab/(2d+t)；CAD=ε0ab/2d4—8 已知平板電容傳感器極板間介質(zhì)為空氣，極板面積S=aa=(2180。測(cè)量電路參數(shù)：DD2為理想二極管；及R1=R2=R=10KΩ；Rf=1MΩ，激勵(lì)電壓Ui=36V，變化頻率f=1MHz。m時(shí)由 Ku=100mV/pF=U0/ΔC，則U0=KuΔC=100mV/pF(177。10181。題318題解圖第4章 電容式傳感器4—2 試計(jì)算習(xí)題圖42所示各電容傳感元件的總電容表達(dá)式。電感的最大變化量為ΔL=L﹣L+=196﹣131=65(mH) (3)線圈的直流電阻設(shè)為每匝線圈的平均長(zhǎng)度，則 (4)線圈的品質(zhì)因數(shù) (5)當(dāng)存在分布電容200PF時(shí)，其等效電感值3—18 如圖3—4（b）所示差動(dòng)螺管式電感傳感器，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：l=160mm，r=4mm，rc=，lc=96mm，導(dǎo)線直徑d=，電阻率ρ=106Ωr=3000，試求： (1)在平衡狀態(tài)下單個(gè)線圈的電感量L0=?及其電感靈敏度足KL=? (2)若將其接人變壓器電橋，電源頻率為1000Hz，電壓E=，設(shè)電感線圈有效電阻可忽略，求該傳感器靈敏度K。求：(1)確定應(yīng)變片在感壓膜片上的位置，并畫出位置示意圖；(2)畫出相應(yīng)的全橋測(cè)量電路圖；(3)，求各應(yīng)變片的應(yīng)變值及測(cè)量橋路輸出電壓U0；(4)該壓力傳感器是否具有溫度補(bǔ)償作用?為什么?(5)橋路輸出電壓與被測(cè)壓力之間是否存在線性關(guān)系?習(xí)題圖214 膜片式壓力傳感器解：（1）四個(gè)應(yīng)變片中，RR3粘貼在圓形感壓膜片的中心且沿切向；RR4粘貼在圓形感壓膜片之外沿徑向，并使其粘貼處的應(yīng)變?chǔ)舝與中心切向應(yīng)變?chǔ)舤max相等。 習(xí)題圖211 差動(dòng)電橋電路 解：由DR1/R1=Ke1，則 e2= me1= 180。若由5，求該應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K。今欲測(cè)量頻率為400Hz正弦變化的外力，應(yīng)選用哪一只?并計(jì)算將產(chǎn)生多少幅度相對(duì)誤差和相位差。求非線性誤差：壓 力(MPa)校驗(yàn)平均值 (mV)直線擬合值(mV)非線性誤差(mV)最大非線性誤差(mV)000所以，壓力傳感器的非線性誤差為 168。以及輸入與輸出之間的相位差和滯后時(shí)間。2%=(mV)當(dāng)使用在1/2和1/8滿量程時(shí)，其測(cè)量相對(duì)誤差分別為：1—6 有兩個(gè)傳感器測(cè)量系統(tǒng)，其動(dòng)態(tài)特性可以分別用下面兩個(gè)微分方程描述，試求這兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)t和靜態(tài)靈敏度K。由你的計(jì)算結(jié)果能得出什么結(jié)論? 解：滿量程（F?S）為50﹣10=40(mV)可能出現(xiàn)的最大誤差為：Dm＝40180。試求該熱電偶輸出的最大值和最小值。則a0由x=0時(shí)的y0值確定，即a0=y0kx=y1= (mV)k由直線的斜率確定，即（mV/MPa）擬合直線方程為y=+ 168。解：由f0=10kHz，根據(jù)二階傳感器誤差公式，有將z=，整理得 1—14 設(shè)有兩只力傳感器均可作為二階系統(tǒng)來處理。 解：由電阻應(yīng)變片R=120，額定功率P=40mW，則其額定端電壓為U= 當(dāng)其接入等臂電橋中時(shí)，電橋的激勵(lì)電壓為Ui =2U=2=≈4V2—8 如果將120Ω的應(yīng)變片貼在柱形彈性試件上，該試件的截面積S=104m2，材料彈性模量E=2101lN/m2。=，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K=2，電橋的電源電壓Ui=2V，當(dāng)試件受軸向拉伸時(shí)，測(cè)得應(yīng)變片R1的電阻變化值△R=，試求電橋的輸出電壓U0；若柱體直徑d=10mm，材料的彈性模量E=21011N/m2，求其所受拉力大小?，F(xiàn)將四個(gè)應(yīng)變片組成全橋測(cè)量電路，供橋電壓Ui=6V。解：由題知，電位器的導(dǎo)線匝數(shù)為N=10/=200則導(dǎo)線長(zhǎng)度為l=Npd=200pd， (d為骨架外徑) 電阻絲直徑與其分辨力相當(dāng)，即d絲= 故電阻絲的電阻值 δLm ≈15m%=15%=% 第3章 電感式傳感器3—15 某差動(dòng)螺管式電感傳感器(參見習(xí)題圖315)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為單個(gè)線圈匝數(shù)W=800匝，l=10mm，lc=6mm，r=5mm，rc=1mm，設(shè)實(shí)際應(yīng)用中鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率181。習(xí)題圖317 氣隙型電感式傳感器（變隙式） 解：（1）線圈電感值（2）銜鐵位移Δδ=+，其電感值 =101(H)=131mH銜鐵位移Δδ=﹣，其電感值 =101(H)=196(mH)故位移Dd=177。(π/2)，這時(shí)電橋的靈敏度|K|=，差動(dòng)工作時(shí)為其2倍，故其輸出電壓=(V)=544mV