差动变压器式压力传感器见图3-17a.doc

3. 差动变压器式压力传感器见图3-17a，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如图3-20所示。求：1） 当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？2） 答:可以查图b，得到5mm。2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是_C_（线性误差小于2.5%）。A. 050 B.-6060V C.-5555 D.-7070图3-20 差动变压器式压力变送器特性曲线 4. 有一台两线制压力变送器，量程范围为01MPa，对应的输出电流为420mA。求：1）压力p与输出电流I的关系表达式（输入/输出方程）。答： I=a0+a1p 当p=0时，I=4mA，所以a0=4(mA) 当p=1MPa时，I=20mA，代入式（3-3）得a1=（20-4）/1=16mA/MPa 所以该压力变送器的输入/输出方程为I=4+16p 将I=12mA代入上式得2）画出压力与输出电流间的输入/输出特性曲线。答：截距为4mA，斜率为0.0625mA/MPa3）当p为0MPa、1MPa 和0.5MPa时变送器的输出电流。4mA，20mA，12mA，4）如果希望在信号传输终端将电流信号转换为15V电压，求负载电阻RL的阻值。RL越大，输出电压就越大。当输出电压为5V时，RL=5/20=250。5）画出该两线制压力变送器的接线电路图（电源电压为24V）。答：见教材图6）如果测得变送器的输出电流为5mA，求此时的压力p。答：p=(-4)/1=(54)/16=0.0625MPa=62.5kPa7）若测得变送器的输出电流为0mA，试说明可能是哪几个原因造成的。答：传输线啦，什么的；电源没有当然什么电流也没啦；还不行的话，您还可以换一台仪表，看看是否就好了，那就是仪表有问题啦。8）请将图3-21中的各元器件及仪表正确地连接起来。答：你按教材中的电路图，从电源的+24V正极开始，连接到一次仪表的正极，也就是红色的导线。然后，就从一次仪表的负极，也就是黑色的导线往右，接到负载电阻的左端。再从负载电阻的右端接到电源的负极。地线是接到负载电阻的取样电压的负极。输出电压Uo的接线端子的正极接负载电阻的左端，接线端子的负极接负载电阻的右端。图3-21 二线制仪表的正确连接5. 图3-22是差动变压器式接近开关感辨头结构示意图。 图3-22 差动变压器式接近开关感辨头 1导磁金属 2H型铁氧体 1）请根据差动变压器的原理，正确地将与串接起来。2）请分析填空。a. 当导磁金属未靠近差动变压器铁心时，由于差动变压器的结构完全对称，所以与_大小相等，相位也相等_，为_0_。b. 当温度变化时，与同时_变化_，仍为_0_，所以采用差动变压器可克服_温漂_。c. 当导磁金属靠近差动变压器铁心时，变_大_、变_小_变_大_、变_小_，所以 _变大_。的相位与 _同相_。d. 的频率约为_110kHz_较合适。6. 图3-23是差动变压器式振动幅度测试传感器示意图。请分析其测量振幅的原理，并填空。图3-23差动变压器式振幅传感器1振动体 2-弹簧片式悬臂梁 3连杆 4衔铁 5-差动变压器线圈 当振动体因振动而向左位移时，由于衔铁_惯_性较大，所以留在原来位置，基本不动，所以相对于差动变压器线圈而言，相当于向_右_位移。N1与N21之间的互感量量M1 _变小_，所以U21_变小_。而N1与N22之间的互感量量M2_变大_，所以U22_变大_。Uo=U21-U22，其绝对值与振动的_幅值x _(幅值x /速度v /加速度a）成正比，而相位与Ui _反相_（同相/反相）。反之，当振动体向右位移时，衔铁向_左_位移，Uo与Ui _同_相。7. 图3-24所示为电感式转速传感器和市售的磁电式（又称电磁感应式）转速传感器测量转速和转角的原理示意图。请根据学过的电工知识，比较它们测量转速的工作原理有何本质区别，并分别写出图a和图b所举实例中转速n的计算公式。本图所示的磁电式探头是否需要激励电源？为什么？图3-24 两种测量转速的方法a）电感式 b）磁电式（电磁感应式）1 被测旋转体（钢质齿轮） 2导磁铁心 3线圈 4永久磁铁 5汽车发动机曲轴转子f in激励源频率 z齿数 T传感器输出脉冲的周期8. 生产布料的车间用图图3-25所示的装置来检测和控制布料卷取过程中的松紧程度。请分析填空。图3-25 差动变压器式张力检测控制系统1变速传送电动机 2传动辊 3导向辊 4张力辊 5衔铁 6砝码 7卷取辊 8布料 9伺服电动机 当卷取辊转动太快时，布料的张力将_增大_（增大/减小）。导致张力辊向_上_（上/下）位移。使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。N21与N1之间的互感量M1_增大_（增加/减小），N22与N1的互感量M2_减小_。因此U21_增大_（增大/减小），U22_减小_，经差动检波之后的Uo为_正_（负/正）值，去控制伺服电动机，使它的转速变_慢_（快/慢），从而使张力恒定。这个测控系统属于_闭环_系统。 9. 请参考图3-25的原理，构思一个测量向