传感器·作业答案解析

./第一章3.rm=2/50×100%=4%,因为rm=Δxm/x≤a%*xn/x=5%所以,合格5.=168.488mA=0.0826.=1.56σ=0.1046x=±3σ=1.56±0.31381.2462<x<1.8738,无坏值9.拟合后：y=0.499x+1.02=0.04/30×100%=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=120Ω,设工作时其应变为1200μe,问ΔR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有应变时:I=E/<R+ΔR>=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*10^9N/M^2,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所示粘贴。图〔a 图〔b②电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图﹙ｃ﹚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。图〔c8.图示为一直流应变电桥。图中E=4V,R1=R2=R3=R4=120Ω,试求：〔1R1为金属应变片,其余为外接电阻。当R1的增量为∆R1=1.2Ω时,电桥输出电压U0=?〔2R1,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=1.2Ω,电桥输出电压U0=?答：①如题2.1图所示图2.1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。③根据题意,设R1=R+∆R1,R2=R-∆R2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=120Ω。当试件受力F时,应变片承受平均应变ε=800μm/m,求：〔1应变片电阻变化量ΔR1和电阻相对变化量ΔR1/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：①根据应变效应,有已知K=2.05,ε=800µm/m,R1=120Ω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：=×1.64×10-3=1.23×10-3V实际输出电压：=3×=1.229×10-3V非线性误差δ=×10-4〔公式③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=120Ω∆R1=∆R2=0.1968ΩR1和R2所受应变大小相等,应变方向相反。此时热电偶传感器补充题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<1><2><2>两式相减有：<3><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><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Ra2>电路中已知R1、R2、R3和E,试计算电桥的输出电压VAB其中〔R1=10KΩ,R2=5KΩ,R3=10KΩ,E=5伏答：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0<1>电桥在零位调整时,应使R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度〔如0C所以电桥在温度为0时,R4=5KΩ从而,R