傳感器復(fù)習(xí)題答案-資料下載頁(yè)
2025-06-07 15:46本頁(yè)面
【正文】 變化情況。已知空氣隙的長(zhǎng)度為x1和x2，空氣隙的面積為S，磁導(dǎo)率為μ，線圈匝數(shù)W不變）。 圖3下圖左是電容式差壓傳感器，金屬膜片與兩盤(pán)構(gòu)成差動(dòng)電容CC2 ,兩邊壓力分別為PP2。下圖右為二極管雙T型電路，電路中電容是左圖中差動(dòng)電容，UE電源是占空比為50%的方波。試分析：1）當(dāng)兩邊壓力相等P1=P2時(shí)負(fù)載電阻RL上的電壓U0值； 2） 當(dāng)P1P2時(shí)負(fù)載電阻RL上電壓U0大小和方向（正負(fù)）。 下圖為變極距型平板電容電容傳感器的一種測(cè)量電路，其中CX為傳感器電容，C為固定電容，假設(shè)運(yùn)放增益A=∞，輸入阻抗Z=∞；試推導(dǎo)輸出電壓U0與極板間距的關(guān)系，并分析其工作特點(diǎn)。 1下圖為一直流應(yīng)變電橋，其中，E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，試求：（1）R1為應(yīng)變片，其余為外接電阻，當(dāng)R1的增量為ΔR1=，電橋輸出電壓為多少？（2）RR2均為應(yīng)變片，批號(hào)相同，感受應(yīng)變的極性和大小相同，其余為外接電阻，電橋輸出電壓為多少？（3）RR2均為應(yīng)變片，批號(hào)相同，感受應(yīng)變的極性相反，且，其余為外接電阻，電橋輸出電壓為多少？（4）由題（1）~（3）能得出什么主要結(jié)論？答（1）U0=U=4=(V)=10(mv) (2) U0=0(V) (3) U0=U=20(mV)圖3－2 應(yīng)變式等強(qiáng)度懸臂梁力傳感器(4)由（１）～（３）可以看出，雙臂電橋比單臂電橋靈敏度提高一倍；可利用雙臂電橋消除溫度變化對(duì)測(cè)量誤差的影響。1今有一懸臂梁，在其中上部上、下兩面各貼兩片應(yīng)變片，組成全橋，如圖F15所示。該梁在其懸臂梁一端受一向下力F=,試求此時(shí)這四個(gè)應(yīng)變片的電阻值。已知：應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=。應(yīng)變片空載電阻R0=120Ω。1 圖F16所示一受拉的10優(yōu)質(zhì)碳素鋼桿。1）試用允許通過(guò)的最大電流為30mA的康銅絲應(yīng)變片組成一單臂受感電橋。試求出此電橋空載時(shí)的最大可能的輸出電壓（應(yīng)變片的電阻為120Ω）。1如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，ΔR表示應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變后，電阻值的變化量。當(dāng)應(yīng)變片不受力，無(wú)應(yīng)變時(shí)ΔR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片應(yīng)變后電阻值的變化量。試證:Ucd=(E/2)(ΔR/R)。(15分) 1 某直流電橋測(cè)量電阻Rx ，當(dāng)電橋平衡時(shí)，三個(gè)橋臂電阻分別為R3=100Ω，R2=50Ω， R4=25Ω。求電阻Rx等于多少？1擬在等截面的懸臂梁上粘貼四個(gè)完全相同的電阻應(yīng)變片組成差動(dòng)全橋電路。試問(wèn)，（1）四個(gè)應(yīng)變片應(yīng)怎樣粘貼在懸臂梁上？（2）畫(huà)出相應(yīng)的電橋電路圖。1圖229為一直流應(yīng)變電橋。（注：把圖畫(huà)上）圖中E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，試求：（1）R1為金屬應(yīng)變片，其余為外接電阻。當(dāng)R1的增量為ΔR1=，電橋輸出電壓U0及非線性誤差各為多少？（2）RR2都是應(yīng)變片，且批號(hào)相同，感受應(yīng)變的極性和大小都相同，其余為外接電阻，問(wèn)能否進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量？ （3）題（2）中，如果R2與R1感受應(yīng)變的極性和大小相反，且|ΔR1|=|ΔR2|=，問(wèn)輸出電壓U0及非線性失真各為多少？（4）由題（1）~（3）能得出什么結(jié)論與推論？在材料為鋼的實(shí)心圓柱試件上，沿軸線和圓周方向各貼一組電阻為120的金屬應(yīng)變片Ri(i=1~8)如圖所示，若鋼泊松系數(shù)=，應(yīng)變片靈敏系數(shù)k=2，電橋電源電壓U=2V，當(dāng)試件軸向壓縮時(shí)，測(cè)得應(yīng)變片Ri（i = 1~4）的電阻變化R=，試求：（1）應(yīng)變量。（2）畫(huà)出電橋的形式，并說(shuō)明其理由。（3）試求電橋的輸出電壓。答：(1)(2)雙臂電橋電路如圖(3) 方法一：U0=(===４（mv）方法二，采用單臂電橋（電橋電路略）Ｕ０＝２（mv）2被測(cè)電壓的實(shí)際值在10V左右，現(xiàn)有100V，，選擇哪塊電壓表測(cè)量更合適，并說(shuō)明其原因。（5分）答：100V， U1= 15V， 級(jí) U2= 選第二塊電壓表較合適，因?yàn)闇y(cè)量絕對(duì)誤差小，而且10V實(shí)際電壓可達(dá)滿(mǎn)量程2/3，減少測(cè)量誤差。
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