传感器·作业答案

1、.第一章3.rm=2/50100%=4% , 因为 rm=xm/xa%*xn/x=5% 所以，合格5. =168.488ma =0.082 6. =1.56 =0.1046x= 3=1.560.31381.2462x1.8738 , 无坏值9.拟合后：y=0.499x+1.02 =0.04/30100%=0.133% k=0.499第二章传感器第二章习题参考答案3. 金属电阻应变片，其灵敏度s=2.5，r =120，设工作时其应变为1200e，问r是多少？若将此应变片与2v直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？解: 无应变时 i=e/r=2/120=16.7ma精品. 有

2、应变时: i=e/(r+r)=2/(120+0.36)=16.6ma4应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径d=100mm,材料弹性模量e=205*109 n/m2,用它称500kn的物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数k=2,r=120欧姆，问电阻变化多少？7 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：（ 1 ） 四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？（ 2 ） 画出相应的电桥电路图。答： 如题图所示 等截面悬梁臂，在外力f作用下，悬梁臂产生变形，梁的上表面受到拉应变，而梁的下表面受压应变。当选用四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，则应变片如题图（b

3、）所示粘贴。图（a）图（b） 电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图所示，r1、r4所受应变方向相同,r2、r3所受应变方向相同，但与r1、r4所受应变方向相反。精品.图（c）8. 图示为一直流应变电桥。图中e=4v，r1=r2 =r3=r4=120，试求： （1）r1为金属应变片，其余为外接电阻。当r1的增量为 r1 =1. 2 时，电桥输出电压u0=? （2）r1，r2都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压u0 = ?（3）题（2）中，如果r2与r1感受应变的极性相反，且r1=r2=1. 2 ，电桥输出电压u0 = ?答： 如题 2.1 图所示图2

4、.1 由于r1， r2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则 r1=r2=r , r1=r2=r。 根据题意，设r1=r+r1 ，r2=r - r2精品.则 （符号根据应变片的极性决定）9 . 题2.2图示为等强度梁测力系统，r1为电阻应变片，应变片灵敏系数k=2.05，未受应变时，r1=120。当试件受力f时，应变片承受平均应变=800m/m，求：（1）应变片电阻变化量r1和电阻相对变化量r1 /r1。（2）将电阻应变片r1置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3v，求电桥输出电压及电桥非线性误差。（3）若要减小非线性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。答

5、： 根据应变效应，有已知k=2. 05 ，=800m/m ，r1 = 120 代入公式，则 若将电阻应变片置于单臂测量桥路中，理想输出电压 ： =1.6410-3=1.2310-3 v 实际输出电压 ： =3=1.22910-3v非线性误差 = 10-4（公式2.1.30） 若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择r1 = r2 = r3 = r4 = 120 r1 =r2 =0. 1968 r1和r2所受应变大小相等，应变方向相反。 此时 热电偶传感器精品.补充题1.用镍铬-镍硅(k)热电偶测量温度，已知冷端温度为40，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mv，求被测点的温度

6、。解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出e(40，0)=1.611mv，根据中间温度定律计算出再通过分度表查出其对应的实际温度为2.热电偶产生的热电势由哪几种电势组成，试证明热电偶的标准电极定律。(1)证明：由于(2)两式相减有：(3)又由于若一个热电偶由a、b、c三种导体组成，且回路中三个接点的温度都相同，则回路总电动势必为零，即：(4)将式(4)代入式(3)有：3.下面是热电阻测量电路，试说明电路工作原理并计算1) 已知rt是pt100铂电阻，且其测量温度为t=50，试计算出rt的值和ra的值2) 电路中已知r1、r2、r3和e，试计算电桥的输出电压vab其中（r1=10k，r2=5k，r3=1

7、0k，e=5伏） 精品.答：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。图中g为指示电表，r1、r2、r3为固定电阻，ra为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、rg的三个导线和电桥连接，r2和r3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的rg分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使r4=ra+rt0为电阻在参考温度（如0c）时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。(1)电桥在零位调整时，应使r4=ra+rt0为电阻在参考温度（如0c）时的电阻值，又由于电桥在温度为0时，电桥平衡，此时有：所以电桥在温度为0时，r4=5 k从而，ra = r4-rt0=5000-100=4900=4.