(最新部分)傳感器原理及工程應用郁有文版習題參考答案(編輯修改稿)
2025-07-20 21:24 本頁面
【文章內容簡介】 應變片的靈敏系數為K0＝，電阻溫度系數，線膨脹系數，則由溫度變化引起的附加電阻相對變化為：。折合成附加應變?yōu)椤?8 一個量程為10kN的應變式測力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑為20mm，內徑為18mm，在其表面粘貼八個應變片，四個沿軸向粘貼，四個沿周向粘貼，應變片的電阻值均為120Ω，，材料彈性模量。要求：（1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路；（2）計算傳感器在滿量程時各應變片的電阻；（3）當橋路的供電電壓為10V時，計算電橋負載開路時的輸出。解：已知：F＝10kN，外徑，內徑，R＝120Ω，K＝，，Ui＝10V。圓筒的橫截面積為彈性元件貼片位置及全橋電路如圖所示。應變片4感受軸向應變：應變片8感受周向應變：滿量程時，電橋的輸出為：第4章 電感式傳感器（P84）47 已知一差動整流電橋電路如題4－7圖所示。電路由差動電感傳感器ZZ2及平衡電阻R R2（R1=R2）組成。橋路的一個對角接有交流電源，另一個對角線為輸出端，試分析該電路的工作原理。解：忽略R3 、R4的影響，可知U0 ＝ UCD = UD－UC 。 若電源電壓為正半周時，VD1 、VD4 導通，等效電路如圖（a）所示。當差動電感傳感器Z1 ＝Z＋DZ，Z2 ＝Z－DZ時，UC UD，U0 為負。當差動電感傳感器Z1 ＝Z－DZ，Z2 ＝Z＋DZ時，UC UD，U0 為正。若電源電壓負半周時，VD2 、VD3 導通，等效電路如圖（b）所示。當差動電感傳感器Z1 ＝Z＋DZ，Z2 ＝Z－DZ時，UC UD，U0 為負。當差動電感傳感器Z1 ＝Z－DZ，Z2 ＝Z＋DZ時，UC UD，U0 為正。因此，無論電源電壓的正負如何，輸出電壓U0 的大小反映DZ的大小，U0 的正負極性反映DZ的正負情況（例如銜鐵的移動方向）。48 已知變隙式電感傳感器的鐵芯截面積A＝，磁路長度L＝20cm，相對磁導率，氣隙，真空磁導率，線圈匝數，求單端式傳感器的靈敏度。若將其做成差動結構形式，靈敏度將如何變化？解：已知：A0＝。單端式傳感器的靈敏度為若將其做成差動結構形式，則靈敏度為單線圈式的兩倍，且線性度也會得到明顯改善。49分析圖49圖，已知空氣隙的長度為和，空氣隙的面積為，磁導率為，線圈匝數保持不變，分析圖中自感傳感器動鐵心左右移動時（和發(fā)生變化），自感的變化情況。解：線圈中的自感量：，磁路總磁阻： ，動鐵心左右移動時和各自會發(fā)生變化，但之和保持不變，即不變，所以自感不變。第5章 電容式傳感器（P99）53 圖5—7為電容式液位計測量原理圖。請為該測量裝置設計匹配的測量電路，要求輸出電壓與液位h之間呈線性關系。電容式液位變換器結構原理圖解：電容式液位計的電容值為：，其中?？梢奀與液面高度h呈線性關系?？梢钥闯?，該結構不宜做成差動形式，所以不宜采用二極管雙T形交流電橋，也不宜采用脈沖寬度調制電路。另外要求輸出電壓與液位h之間呈線性關系，所以不宜采用調頻電路和運算放大器式電路,可以采用環(huán)形二極管充放電法，具體電路如圖所示?？蓪⒅绷麟娏鞅砀臑橹绷麟妷罕砼c負載電阻R的并聯(lián)，R上的電壓為，則有：，其中，Cx為電容式液位計的電容值，f為方波的頻率，ΔE=E2E1為方波的幅值，Cd為平衡電容傳感器初始電容的調零電容。當h=0時調節(jié)，則輸出電壓與液位h之間呈線性關系。55 題55圖為電容式傳
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