测控电路 第三版 (张国雄 主编) 机械工业出版社 完整答案版习题参考答 ca10.pdf

1 第十章典型测控电路分析 10 1 某测温装置要求测温范围为 0 100 转换电路采用恒压源供电 电压为 1V 当温度 升高时转换电路的输出电压也增大 若采用热敏电阻 103AT 作传感器 其在 0 100 时 每隔 10 的电阻值 单位为 k 分别为 27 280 17 960 12 090 8 313 5 828 4 161 3 021 2 229 1 669 1 266 0 974 为了使转换电路的非线性误差最小 热敏电阻的串联电阻应选多少 若转换电路只是热敏电阻串接一个电阻 以每 10 为 间隔 计算转换电路输出电压与温度的对应关系 用测温范围的两端点连线作线性化 近似 以每 10 为间隔 计算输出电压的非线性误差 并画图表示 在测温范围内 相应的热敏电阻的下限 中点 上限电阻值RL RM RH分别为RL 27 280 K RM 4 161 K RH 0 974 K 为使其非线性误差最小 应选串联电阻R1 HLM HLMHL 1 2 2 RRR RRRRR R 974 0 280 27161 4 2 974 0 280 27161 4 974 0 280 272 K 3 232 K 转换电路如图 X10 1 当电源电压U 1V 时 则Uo的值见表 X10 1 表 X10 1 温度 RT K Uo UR1 R1 RT mV 027 280106 1017 960153 2012 090211 308 313280 405 828357 504 161437 603 021517 702 229592 801 669659 901 266719 1000 974768 测温范围的两端点连线 则该直线的斜率 62 6 100 106768 KmV 转换电路输出电压U 106 KT mV 非线性误差如表 X10 2 课后答案网 w w w k h d a w c o m 2 表 X10 2 温度 Uo计算值 mv Uo实际值 mv 误差值 mv 0106 01060 10172 2153 19 2 20238 4211 27 3 30304 6280 24 6 40370 8357 13 8 50437 04370 60503 2517 13 8 70569 4592 22 6 80635 6659 23 4 90701 8719 17 2 100768 07680 非线性误差曲线如图 X10 2 图 X10 1转换电路图 X10 2非线性误差 10 2 某温度控制装置要求温度上升速度为 5 min 温度控制误差 0 5 该电路的 A D 转换器是否可以采用 14433 组件 简要说明理由 A D 转换器 14433 外接电阻RC 470 k 时 时钟频率为 66kHz 一次 A D 转换约需要 16400 个时钟脉冲周期 所以该电路每一次 A D 转换需要时间 16400 1066 1 3 1 t 0 25 s 因此 采样时间间隔应 0 25s 若取采样时间间隔为 0 3s 则在此期间温度的变化量为 5 0 3 60 0 025 它远小 于系统对温度控制误差小于 0 5 的要求 所以可以选用 A D 转换器 14433 10 3 图 10 7 中二极管 VD1 VD8的作用是什么 图 10 7 中二极管 VD1 VD8的作用是给复合互补对称管提供一个偏置电压 使温度控制输 出信号Uo为 0V 时 三极管 V1 V4均处于临界状态 若没有二极管 VD1 VD8 则当较Uo小时 功率管不导通 温度控制有一个死区 课后答案网 w w w k h d a w c o m 3 10 4 图 10 9 的调速系统中电流反馈的作用是什么 图 10 9 的调速系统中电流反馈的作用是用来维持或调节电枢电流 当电网电压突然变 化时 通过电流反馈 抑制电动机主回路电流的变化 缩短调速过程 电动机启动时 速度 给定信号为阶跃信号 速度调节器有一个很大的输出值 电枢电流也最大 电流反馈使调节 器输出电压减小 抑制电动机启动过程中电枢的电流 以保护电枢不因电流过大而烧坏 10 5 图 10 13 中的N分频器 分频数N的大小对位置控制精度有何影响 图 10 13 的位置伺服系统中 来一个位移指令脉冲 指令相位变化