【正文】 只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。努力過后，才知道許多事情，堅持堅持，就過來了。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時間，總會看清一些事。題解728 電阻信號的標(biāo)度變換（RV變換）根據(jù)不平衡電橋原理（題解圖7—28），可得當(dāng)被測溫度處于下限（0℃）時，有Rt=Rt0=R0，則橋路設(shè)計時取RR0，那么在被測溫度處于非下限時有于是Uo=I(RtR0)=I(DRt)上式說明了可由不平衡電橋的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過改變橋路參數(shù)來實現(xiàn)標(biāo)度變換。解 利用Cul00熱電阻測溫，測溫范圍為0～100℃時，其電阻變化100~，即電阻滿度變化值DRt=。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為t，實測熱電勢為E(t，30)，根據(jù)顯示儀表指示值為400℃，則有E(t，30)= E(400，0)，由中間溫度定律并查鎳鉻銅鎳（E型）熱電偶分度表，有E(t，0)= E(t，30)+ E(30，0)= E(400，0)+ E(30，0)=28943+1801=30744mV反查鎳鉻銅鎳熱電偶分度表，得換熱器內(nèi)的溫度t=℃7—20 熱電偶溫度傳感器的輸入電路如習(xí)題726圖所示，已知鉑銠鉑熱電偶在溫度0~100℃之間變化時，其平均熱電勢波動為6181。 解：由標(biāo)準(zhǔn)電極定律E (T,T0 )=EA鉑(T,T0 )EB鉑 (T,T0 ) ==(mV)719 ℃，把它放在溫度為1200℃處，若以指示儀表作為冷端，此處溫度為50℃，試求熱電勢大小。7—18 在某一瞬間，電阻溫度計上指示溫度θ2=50℃，而實際溫度θ1=100℃，設(shè)電阻溫度計的動態(tài)關(guān)系為其中k=。 解：當(dāng)兩片石英晶片并聯(lián)時，所產(chǎn)生電荷 Q并=2Q=2?d11 F=2?d11 ?πr2 =21012106 π(1102 )2 =1451012 (C) =145pC 總電容 C并=2C=2e0erS/h=2e0erpr2 /h =21012p(1102)2/180。試確定三次試驗中的被測力的大小及性質(zhì)。若測量回路的總電容為500pF，求所用電壓前置放大器的輸入電阻應(yīng)為多大? 解： 由題意知，對于電荷放大器，動態(tài)響應(yīng)幅值誤差為，（取等號計算）(ω/ωn)2 =+ (ω/ωn)2ω/ωn =τ=1/ωn =(2π1)=(s)=RC所以R=τ/C=(5001012) =108W=968MW5—9 已知壓電式加速度傳感器的阻尼比ζ=，其無阻尼固有頻率f0=32kHz，若要求傳感器的輸出幅值誤差在5％以內(nèi)，試確定傳感器的最高響應(yīng)頻率。若所加力F=(1000t)N，求： (1)兩極板間電壓峰—峰值； (2)晶體厚度的最大變化。 wt= 222。 ω/ωn=ω==247=(rad/s)f=ω/2π=(Hz) （4）由上面知，當(dāng)g≤5%時，ω/ωn= 當(dāng)使用頻率f=10Hz時，即ω=2πf=2π10=20π(rad/s)時ωn=ω/=20π/=(rad/s)又由ωn=1/RC，則C=1/ωnR=1/(1106)=108(F)=180。電橋輸出電壓的最大變化范圍為177。 解：初始電容當(dāng)裝配不平衡時（見題解48圖(a)），可取其平均間隙計算（見題解48圖(b)）=+(mm)則其電容為 =1012(F)= (a) (b) (c) 題解48圖或利用積分法計算傳感器的電容，（見題解48圖(c)），在位置x處，取寬度為dx、長度為a的兩個狹窄長條之間的微電容為所以，總電容為 兩種計算方法結(jié)果接近，但積分法更為嚴(yán)密。 當(dāng)動極板向左位移a/2時，完全與C極板相對（見題解47圖），此時CAB=CBC=ε0ab/d則CAC=CAB/2=CBC/2=ε0ab/2d；CAD=ε0ab/(2d+t)。B、C和D極板的長度均為a，A板的長度為2a，各板寬度為b。差動電容器參數(shù)為：a=40mm，b=20mm，dl=d2=d0=1mm；起始時動極板處于中間位置，Cl=C2=C0，介質(zhì)為空氣，ε=ε0=1012F/m。選用變壓器交流電橋作測量電路。1181。m時的輸出電壓為多少? 解：由題意可求（1）初始電容：由 ，則當(dāng)Δd=177。試求： (1)如果傳感器與工件的間隙變化量△d=177。試求： (1)該電容傳感器的電壓靈敏度Ku (V/181。(π/2)，這時電橋的靈敏度|K|=，差動工作時為其2倍，故其輸出電壓=(V)=544mV其電橋電路如下圖所示，其中ZZ2為差動螺管式電感傳感器、RR2為電橋平衡電阻。要求：(1)估算單個線圈的電感值L=?直流電阻R=?品質(zhì)因數(shù)Q=?(2)當(dāng)鐵芯移動177。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。400180。解：由題知，電位器的導(dǎo)線匝數(shù)為N=10/=200則導(dǎo)線長度為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)為單個線圈匝數(shù)W=800匝，l=10mm，lc=6mm，r=5mm，rc=1mm，設(shè)實際應(yīng)用中鐵芯的相對磁導(dǎo)率181。 (a) (b)題解214圖(a)應(yīng)變片粘貼示意圖；(b)測量電橋電路（3）根據(jù)（1）的粘貼方式，知 ε1 =ε4 = εtmax = 103則測量橋路的輸出電壓為（4）具有溫度補(bǔ)償作用；（5）輸出電壓與被測力之間存在線性關(guān)系，因此，由（3）知2—17 線繞電位器式傳感器線圈電阻為10KΩ，電刷最大行程4mm，若允許最大消耗功率為40mW，傳感器所用激勵電壓為允許的最大激勵電壓?，F(xiàn)將四個應(yīng)變片組成全橋測量電路，供橋電壓Ui=6V。電橋的輸出電壓Uo為多大? (a) (b)習(xí)題圖212 懸臂粱式力傳感器解：等強(qiáng)度梁受力F時的應(yīng)變?yōu)楫?dāng)上下各貼兩片應(yīng)變片，并接入四臂差動電橋中時，其輸出電壓：則其電壓靈敏度為 =103 (V/N)=(mV/N) 當(dāng)稱重 F===，輸出電壓為U0 =Ku F==(mV)2—13 現(xiàn)有基長為10mm與20mm的兩種絲式應(yīng)變片，欲測鋼構(gòu)件頻率為10kHz的動態(tài)應(yīng)力，％，試問應(yīng)選用哪一種?為什么?解： l=v/f=5000/（10180。=，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，測得應(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。ε時，分別求出單臂、雙臂差動電橋的輸出