【正文】 樣，潛水員就能從該電壓表的讀數(shù)知道自己所潛入的深度h。 89解：據(jù)公式（８－４－１４），圖８－４－６所示電容式差壓傳感器的差動電容為 (1)式中，該電容式差壓傳感器接入圖3－２－７ (b)變壓器電橋，將(1)式代入公式（3225）得該電容式差壓傳感器接入圖3－２－9電路，將(1)式代入公式（3233）得91解：鋁盤轉(zhuǎn)矩，游絲扭矩，二者平衡時 （1）據(jù)書上公式（611），配接m位光電編碼器，角分辨力，將此式代入上式（1），可得轉(zhuǎn)速分辨力 （2） 設(shè)轉(zhuǎn)速時，將（1）式代入書上公式（613），可得被測轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)換成的相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的對應(yīng)關(guān)系為 因二進(jìn)制絕對編碼器最大輸出數(shù)碼為m為全“1”，故對應(yīng)的可測最大轉(zhuǎn)速為92解：據(jù)公式（９－１－６）和（９－１－８），93解：令為被測振動角頻率，為絕對振動傳感器固有頻率。據(jù)公式（9221），當(dāng)時，故可測量振動位移幅值。據(jù)公式（9223），當(dāng)時，故可測量振動加速度幅值。94答：圓筒形鋁制線圈骨架可看作是一個單匝閉合線圈，當(dāng)線圈架隨同線圈一起在磁場中運動時，鋁制線圈架內(nèi)將感應(yīng)產(chǎn)生渦流，磁場對此渦流的作用力也將阻止線圈架運動，由(9235)式可知，這種渦流阻尼力也與線圈相對磁鐵的運動速度成正比，方向相反，即 式中μ——線圈架結(jié)構(gòu)尺寸和材料決定的常數(shù)。過去線圈骨架采用普通的絕緣骨架，因不能產(chǎn)生渦流阻尼力，就在線圈的活動空間灌滿硅油，靠線圈與周圍硅油的摩擦產(chǎn)生阻尼力。采用鋁骨架后，用渦流阻尼取代硅油阻尼，傳感器的體積和重量大大減小。95答：據(jù)公式（９－２－４２）和（９－２－４７），只有當(dāng)ωω0時，磁電式速度傳感器的輸出電壓才與振動速度成正比。因此磁電式速度傳感器必須工作ωω0的范圍96答：這些傳感器的共性就是傳感器的殼體與被測振動體固接在一起，相對于大地做絕對振動，傳感器的殼體通過彈簧片或其他彈性支承帶動質(zhì)量塊相對于殼體做相對振動，質(zhì)量塊的相對振動位移被轉(zhuǎn)換成電量，因而被測振動體的絕對振動加速度被轉(zhuǎn)換成電量。97解：圖925（a）中質(zhì)量塊的位移相當(dāng)于圖811中懸臂梁可動端的位移δ，根據(jù)（812）式，懸臂梁上黏貼的電阻應(yīng)變電橋輸出電壓為 （1） 式中為應(yīng)變電橋電源電壓。根據(jù)公式（9220）式，圖925（a）中質(zhì)量塊的位移與被測加速度的關(guān)系為， （2）當(dāng)時， （3）將（3）式代入（1）式得∴ （4）－ 應(yīng)變片靈敏系數(shù)，—懸臂梁的彈性系數(shù)；懸臂梁實質(zhì)上是一個彈性敏感元件，當(dāng)它的可動端受到質(zhì)量塊的作用力時，將產(chǎn)生位移，根據(jù)彈性力學(xué)的推導(dǎo)，與作用力成線性正比關(guān)系 （5）而質(zhì)量塊受懸臂梁的彈性反作用力為 （6）（5）式代入（6）式得： （7）（7）式代入（4）式得： 由上式可見，測得懸臂梁黏貼的電阻應(yīng)變電橋輸出電壓，就可以測得傳感器所固定的振動物體的振動加速度幅值。98解：已知，∴。已知，故。99解：根據(jù)（4218）式，根據(jù)（4219）式，根據(jù)（4222）式，由題意知：，綜合(4226)和（9231）式得， 　　　　　　　　　　　?。ǎ保街蠫為放大倍數(shù)。令，由（１）式可得通頻帶為，即，通頻帶中心頻率。當(dāng)時，，也可認(rèn)為時。910解：應(yīng)變片R1～R4粘貼位置及連成的電橋電路如圖９－３－４所示。 911解：圖937(a)中，令，為重量，將此式代入公式（326）得 （1）方案1——將圖937(a)所示電容傳感器Cx接入題911圖所示測量電路。題911圖 （2） （3）∴ （4）方案2——將圖937(a)所示電容傳感器Cx接入圖3211（a）中將（1）式代入書上公式（3238），圖3211（a）輸出方波頻率為 （5）912解：在圖937（b）中，每個電容傳感器的電容為，∵，∴，∴。并聯(lián)總電容，令總重量，∴ (1) 方案1——將圖937(b)所示電容傳感器Cx接入題912圖所示測量電路。題912圖題912圖輸出電壓為 （2）將（1）式代入（2）式得 （3）方案2——將圖937(b)所示電容傳感器Cx接入圖3211（a）中將（1）式代入書上公式（3238），圖3211（a）輸出方波周期為 （4）913解：在承受扭矩的鋼軸的圓周線上，等間距地粘貼四個應(yīng)變片，應(yīng)變片與軸線成角，應(yīng)變片與軸線成角，再將四個應(yīng)變片連接成電橋，如題913圖所示。題913圖由題意知，應(yīng)變片靈敏系數(shù)為k=2，剪切彈性模量為，代入書上公式（943），可計算得題913圖所示電橋輸出電壓為10mV時，被測力矩為∴101解：兩只相同的金屬應(yīng)變片粘貼到圖1017所示筒式壓力傳感器外壁的圓周上,當(dāng)溫度變化時，它們都會產(chǎn)生電阻變化，據(jù)公式(3124)，此電阻相對變化折算成“虛假視應(yīng)變”為。應(yīng)變片R1粘貼到筒體空心部分外壁的圓周上，在流體壓力P作用于筒體內(nèi)壁時，筒體空心部分發(fā)生變形，產(chǎn)生與壓力P成正比的周向應(yīng)變，因此應(yīng)變片R1的電阻相對變化為。應(yīng)變片R2粘貼到筒體底部實心部分外壁的圓周上，在流體壓力P作用于筒體內(nèi)壁時，筒體底部實心部分不發(fā)生變形，應(yīng)變片R２的電阻相對變化為。將這兩應(yīng)變片連入電橋橫跨電源的相鄰兩臂，如題101圖所示。電橋的其他兩臂用固定的平衡電阻，代入公式(3139)得，電橋輸出電壓為題101圖102答：在圖10113中，當(dāng)被測壓力P作用于膜片時，膜片中心處位移引起兩遮光板中狹縫一個變窄，一個變寬，從而使透射到兩光敏元件上的光強(qiáng)度一個增強(qiáng)一個減弱，把兩光敏元件接成差動電路，差動輸出電壓可設(shè)計成與壓力成比例。這種差動結(jié)構(gòu)不僅可提高靈敏度，而且能消除光源亮度變化產(chǎn)生的影響。如果只采用一個狹縫和一個光敏元件，光源亮度變化引起的光敏元件上的光強(qiáng)度變化，同被測壓力P變化引起的光敏元件上的光強(qiáng)度變化，無法區(qū)分開，從而帶來測量誤差。103 　題103圖1　　　　　　　　　　　　　　　　題103圖2解： 題103圖1的電路方程為 （1）將書上公式（5－15)代入上式，并整理得 （2）因R3=R4，R5=R6，故上式簡化為 調(diào)節(jié)題103圖1中的電位器RP1,使U2=Ub，從而使t=0℃時，U0=0。完成調(diào)零后，題103圖1中DVM的輸入電壓為 （3）調(diào)節(jié)電位器RP2，改變分壓系數(shù)m，使溫度為t=100℃時，DVM讀數(shù)為1000mV。題103圖2的電路方程為 (4) 將書上公式（5－15)代入上式，并整理得 (5)調(diào)節(jié)題103圖2中的電位器RP1,使上式括號項為零，從而使t=0℃時，U0=0。完成調(diào)零后，題103圖2中的輸出電壓為 （6）調(diào)節(jié)電位器RP2，使溫度為t=100℃時，輸出電壓為1000mV。 綜上所述，題103圖1和圖2中電位器RP1均為調(diào)零電位器，RP2均為調(diào)滿度電位器。104解：圖10213中，A1和A3為電壓跟隨器，A2為減法電路或差動放大電路（放大倍數(shù)為１），輸出電壓為兩個晶體管管壓降的差。圖中100kΩ電位器用于調(diào)零，使兩個晶體管的電流相等即，代入公式(515)得，輸出電壓為當(dāng)兩個晶體管放在一起即溫度相同時，調(diào)節(jié)圖中100kΩ電位器，使輸出電壓為零。完成調(diào)零后，圖10213輸出電壓便與兩管溫度差成正比。105答：輻射式測溫法是基于熱輻射效應(yīng)。任何物體受熱后都將有一部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠?，物體溫度愈高，則輻射到周圍空間的能量就愈多。熱輻射同其它電磁輻射一樣，無需任何媒介物即可傳播，因此無需直接接觸即可通過檢測物體的熱輻射來測量物體的溫度。這是實現(xiàn)輻射式測溫的基礎(chǔ)。輻射式溫度傳感器一般包括兩部分：1)光學(xué)系統(tǒng)，用于瞄準(zhǔn)被測物體，把被測物體的輻射能聚焦到輻射接收器上。2)輻射接收器，利用各種熱敏元件或光電元件將會聚的輻射能轉(zhuǎn)換為電量。輻射接收器產(chǎn)生的溫度電信號幅度很弱，通常需要進(jìn)行高增益地放大。但溫度的變化是很緩慢的，經(jīng)輻射接收器轉(zhuǎn)換成的電信號也是緩變的幾乎是直流電信號，而直流放大器由于容易產(chǎn)生直流工作點漂移，放大倍數(shù)都比較低。輻射式溫度傳感器采用機(jī)械調(diào)制盤，連續(xù)光線通過調(diào)制盤一圈m個小孔被“斬波”變成頻率為（式中n為調(diào)制盤每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）的交變光波，再經(jīng)輻射接收器轉(zhuǎn)換成頻率為f的交流電信號，這樣就便于采用高放大倍數(shù)的交流放大器放大了。106解：根據(jù)（10314）式，；代入（8411）式，；代入（3225））式，可得變壓器電橋輸出電壓為為使輸出電壓與流量Q成線性正比關(guān)系，變壓器電橋輸出電壓整流后應(yīng)加接開方電路。開方電路輸出為，與成線性正比關(guān)系。107答：在實際工作中由于永久磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為直流電壓，直流電壓會導(dǎo)致電極極化或介質(zhì)電解，引起測量誤差，所以在工業(yè)用儀表中多采用交變磁場。108答：超聲波測量流速的方法有時差法、相差法和頻差法三種。據(jù)公式（10323）、（10324）可知，時差法、相差法的測量結(jié)果與超聲波在被測流體中的流速有關(guān)，據(jù)公式（10325）式可知，頻差法的測量結(jié)果與超聲波在被測流體中的流速無關(guān)，只取決于流體本身的流速。因此目前超聲波流量計多采用頻差法。109　　答：圖10311中電位器R2用于調(diào)零，當(dāng)管道中的液體靜止不流動時，調(diào)節(jié)電位器R2使電流表讀數(shù)為零。當(dāng)管道中的液體流量達(dá)到滿量程值時，調(diào)電位器RP，使電流表指針滿偏轉(zhuǎn)。37