邓允主编《电工电子技术应用(第二版)》第十四章习题详解.pdf

1 电工电子技术及应用 第二版 电工电子技术及应用 第二版 邓 邓 允主编 化学工业出版社允主编 化学工业出版社 2011 年 年 思考题与习题详解 第十四章 思考题与习题详解 第十四章 电工电子技术典型应用电工电子技术典型应用 14 1 在数字系统中 为什么要进行模 数和数 模转换 解 现代工业生产中 已普遍采用计算机对生产过程进行实时控制 因而 模拟量和数字量的相互转换变得十分重要 例如 生产过程所处理的常常是反映 温度 压力 流量 位移等变化的模拟量 不能为数字系统所直接处理 需要先 将模拟量转换为与之相应的数字量 经由计算机进行运算处理 经处理后的输出 为数字量 需要再将它转换为与之相应的模拟量 去控制执行机构工作 14 2 555 定时器有哪些特点 其电压控制端 有何作用 解 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件 这种芯 片成本低 性能可靠 只需外接一些电阻 电容就可以构成许多功能各异的应用 电路 在仪器仪表 家用电器 电子测量及自动控制等领域有着广泛的应用 电压控制端 的作用是 若此端外接电压 则可改变内部两个比较器的基准 电压 因此 端不用时 应将此端串入一个 0 01F 的电容接地 以防引入干扰 14 3 如题 14 3 是 555 定时器组成的施密特触发器电路 当9 CC UV 控 制电压端 5 脚电压为 5V 试问高触发端 6 脚电压和低触发端 2 脚电压各为多少 图题 14 3 图 解 如上题所述 端外接电压后 则可改变内部两个比较器的基准电压 由 555 定时器的内部电路图可知 当 端电压为 5V 时 则高触发端的比较电压 2 是 5V 低触发端的比较电压是 2 5V 14 4 图题 14 4 是过压监视电路 试分析 1 555 定时器构成的电路 2 设稳压管 VZ 的稳压值是 6 伏 当 x u 大小超过多少时 电路报警 并 说明报警的原理 3 发光二极管 VD 的闪烁周期 图题 14 4 图 解 1 该电路是一个多谐振荡器 2 该电路在 VT 截止时 1 端与地之间断开 电路不工作 只有当被监控 电压 x u 大于 6 0 7 V 以后 VT 导通 1 端接地 电路工作 由 555 定时器构 3 成的多谐振荡器工作 LED 闪烁 3 发光二极管 VD 的闪烁周期即多谐振荡器的振荡周期 T 94 2 102010 100210 7 0 2 7 0 63 21 sCRRT 14 5 图题 14 5 是一个简易触摸开关电路 当手摸金属片时 发光二极管 亮 经过一定时间 发光二极管熄灭 试说明其工作原理 并估算发光二极管发 亮的时间 图题 14 5 图 解 该电路是一个单稳态触发器 在手没有触摸金属片时 电路是一种稳 定状态 3 端输出低电平 LED 不亮 当手触摸金属片时 相当于在 2 端输入了 一个负脉冲 低触发端电压小于 CC U 3 1 3 端输出高电平 LED 亮 随后由于 555 定时器内部三极管截止 C 充电 随着 C 的充电 6 端电位逐渐升高 当 6 端电 位升至大于 CC U 3 2 时 电路翻转 3 端输出由高电平变为低电平 LED 由亮变灭 随后 555 定时器内部三极管导通 C 转为放电 随后电路又返回到稳定状态 发光二极管发亮的时间就是电路的暂稳态时间 1101050102001 11 1 63 sRCTw 14 6 什么叫霍尔效应 试说明它是如何测位移的 解 霍尔效应是电磁效应的一种 它描述的是当电流垂直于外磁场通过导 体时 在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差 这一现象 就是霍尔效应 根据霍尔效应做成的霍尔器件 就是以磁场为工作媒体 将物体 的运动参量转变为数字电压的形式输出 因而可以用来测量位移的变化 14 7 什么是热电效应 试述热电偶的测温原理 4 解 将两种不同材料的导体构成一闭合回路 若两个连接点处温度不同 则回路中将产生一个电动势 也称热电势 从而形成环路电流 这个物理现象称 为热电动势效应 简称热电效应 热电偶是一种感温元件 它把温度信号转换成热电动势信号 通过电路装置 转换成被测介质的温度 热电偶的测温原理是 两种不同成分的均质导体组成闭 合回路 当两端存在温度梯度时 回路就会有电流通过 此时两端之间存在热电 动势 两种不同成分的均质导体为热电极 温度较高的一端为工作端 温度较低 的一端为自由端 自由端通常处于某个恒定的温度下 根据热电动势与温度的函 数关系 制成热电偶分度表 分度表是自由端温度在 0C 时的条件下得到的 不 同的热电偶具有不同的分度表 在热电偶回路中接入第三种金属材料时 只要该 材料两个接点的温度相同 热电偶所产生的热电动势将保持不变 即不受第三种 金属接入回路中的影响 因此 在热电偶测温时 可接入测量仪表 测得热电动 势后 即可知道被测介质的温度 14 8 电阻应变片是如何实现力 电转换的 解 电阻应变片式传感器工作原理 是利用粘接剂将电阻应变片粘贴在试 件表面上 并随同试件一起受力变形 从而使应变片的电阻值产生相应的变化 通过适当的测量电路 将电阻的变化量转换成相应的电流或电压信号 即可实现 对于被测试件产生变形的电测量 14 9 选择题 每题只有一个正确答案 1 555 定时器的控制电压端的不正确的描述是 A 它正常情况下的电位是电源电压的 2 3 B 如果在此端接入一个小于电源电压值的外加电压则可改变高触发端和低 触发端的电平值 C 只有在此端接控制信号 555 定时器才能正常工作 D 一般情况下此端与地之间接入一个小电容以克服干扰电压 2 如图 14 8 倒 T 形电阻网络 D A 转换器中从高位到低位数字量对应的电 阻支路的电流 A 相等 B 依次递增 2 倍 5 C 依次递减 1 2 D 依次递增 1 倍 3 多谐振荡器产生的波形是 A 正弦波 B 矩形波 C 三角波 D 锯齿波 4 用量程是 10mA 电流表测量实际值为 8mA 的电流 若读数为 8 02mA 则 测量的引用相对误差为 A 0 2 B 0 25 C 2 D 2 5 5 功率表接入电路时 正确的接线方法是 A 电流端子 电压端子可以任意接入 B 电流端