第一章。
3.rm=2/50×100%=4% ,因为 rm=δxm/x≤a%*xn/x=5% 所以,合格。
5168.488ma
x=['altimg': w': 15', h': 28'}]3σ=1.56±0.3138
1.24629.拟合后:y=0.499x+1.02
k=0.499
第二章。传感器第二章习题参***。
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)=16.6ma
4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*10^9 n/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: 1 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(b)
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(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: ①如题 2.1 图所示。图2.1
2 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
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 ,ε800m/m ,r1 = 120
代入公式,则
3 若将电阻应变片置于单臂测量桥路中,理想输出电压t': latex', orirawdata': frac', altimg':
w': 16', h': 43'}]1.
64×10-3=1.23×10-3 v
实际输出电压 :
3×['altimg': w': 163', h': 43'}]1.229×10-3v
非线性误差 δ=1=8.13", altimg': w': 137', h': 43'}]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t': latex', orirawdata': none, 'altimg': w': 0', h': 1'}]
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,求被测点的温度。
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。
证明:由于。
两式相减有:
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:
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=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 c)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0 c)时的电阻值,又由于电桥在温度为0时,电桥平衡,此时有:
}}=frac}}'altimg': w': 68', h': 49'}]所以电桥在温度为0时,r4=5 kω
从而,ra = r4-rt0=5000-100=4900=4.9 kω
当温度为t=50℃时:
(1+at+bt^)\100[1+3.968×10^×50+(5.847×10^)×50^]\119.
70ω',altimg': w': 464', h':
80'}]
2) 由于温度为t=50℃时,r4=ra+rt=4900+119.7=5019.7ω=5.0197 kω
r1、r2、r3为固定电阻,电桥不再平衡,其输出电压为:
=e(\\frac}+r_}\frac}+r_})5(\\frac\\frac)\\0.00492v\\\4.92mv', altimg':
w': 234', h': 138'}]
传感器作业答案
第二章测量误差与数据处理。1 测量数据中包含哪三种误差?它们各自的含义是什么?系统误差 对同一被测量进行多次重复测量时 等精度测量 绝对值和符号保持不变,或 在条件改变时,按一定规律变化的误差称为系统误差。随机误差 对同一被测量进行多次重复测量时 等精度测量 绝对值和符号不可预知的随 机变化,但就误...
传感器作业答案
第二章测量误差与数据处理。1 测量数据中包含哪三种误差?它们各自的含义是什么?系统误差 对同一被测量进行多次重复测量时 等精度测量 绝对值和符号保持不变,或 在条件改变时,按一定规律变化的误差称为系统误差。随机误差 对同一被测量进行多次重复测量时 等精度测量 绝对值和符号不可预知的随 机变化,但就误...
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