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文檔簡介

△A/YF.S×100%,并由題意已知:A=0.5%,YF.S=(1200—600)℃,得最大允許絕對誤差A(yù)=A.YF.S=0.5%×(1200—600)=3此溫度傳感器最大允許絕對誤差為3℃。檢驗?zāi)滁c的最大絕對誤差為4℃,大于363、某玻璃水銀溫度計微分方程式為4+2Q0=2×10-3Qi,式中為水銀柱高度(m);Qi為被測溫度(℃)。試確定該溫度計的時間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度系數(shù)。363解:該溫度計為一階傳感器,其微分方程基本形式為,此式與已知微分方程比較可知時間常數(shù)與靜態(tài)靈敏度系數(shù),即:364、某壓電式加速器計動態(tài)特性可用下述微分方程描述;,式中q為輸出電荷量(PC);a為輸入加速度(m/s2).試確定該加速度計的靜態(tài)靈敏度系數(shù)K值;測量系統(tǒng)的固有振蕩頻率ω0及阻尼比數(shù)。364解:該加速度計為二階傳感器,其微分方程基本形式為:此式與已知微分方程式比較可得:靜態(tài)靈敏度系數(shù)K==11.0×1010/2.25×1010=4.89pC/(m/s2)固有振蕩頻率W0=阻尼比=計算題365題圖10.70721ωτ0.1B/A計算題365題圖10.70721ωτ0.1B/A365解:由題目可知該一階傳感器的頻率傳遞函數(shù)ω(jω)=1/(1+jω),幅頻特性B/A=|ω(jω)|=1/。曲線如圖所示。由圖可知當B/A>0.707時輸出信號失真較小,測量結(jié)果比較精確,故取此范圍為工作段。則又ωτ=1,即ω=1/τ=2*f故所以輸入信號工作范圍0~159Hz。366、已知某溫度計測量范圍0~200℃。檢測測試其最大誤差△Ymax=4366解:YFS=200-0=200由A=ΔA/YFS*100%有A=4/200*100%=2%。精度特級為2.5級。367、檢定一臺1.5級刻度0~100Pa壓力傳感器,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)50Pa處誤差最大為1.4Pa,問這臺壓力傳感器是否合格?367解:根據(jù)精度定義表達式:A=ΔA/AyFS*100%,由題意可知:A=1.5%,YFS=100所以ΔA=AYFS=1.5因為1.4<1.5所以合格。368、檢驗一臺量程為0~250mmH2O的差壓變送器,當差壓由0上升至100mmH2O時,差壓變送器讀數(shù)為98mmH2O;當差壓由250mmH2O下降至100mmH2O時差壓變送器讀數(shù)為103mmH2O,問此儀表在該點遲滯(變差)是多少?368解:Δhmax=103-98=5YFS=250-0=250故δH=Δhmax/YFS*100%=2%故此在該點的遲滯是2%。369若一階傳感器的時間τ=0.01s,傳感器響應(yīng)幅值差在10%范圍內(nèi),此時ωτ最高值為0.5,試求此時輸入信號的工作頻率范圍?369解:因為傳感器響應(yīng)幅值差值在10%以內(nèi),且Wτ≤0.5,W≤0.5/τ,而w=2πf,所以f=0.5/2πτ≈8Hz即傳感器輸入信號的工作頻率范圍為0∽8Hz372、如果將100Ω電阻應(yīng)變片貼在彈性試件上,若試件受力橫截面積S=0.5×10-4m2,彈性模量E=2×1011N/m2,若有F=5×104N的拉力引起應(yīng)變電阻變化為1Ω。試求該應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)?372解:由題意得應(yīng)變片電阻相對變化量△R/R=1/100。根據(jù)材料力學理論可知:應(yīng)變=/E(為試件所受應(yīng)力,=F/S),故應(yīng)變=F/S·E=5×104/0.5×10-4×2×1011=0.005應(yīng)變片靈敏度系數(shù)K=△R/R/=1/100/0.005=2計算題373題圖計算題373題圖373、一臺用等強度梁作為彈性元件的電子秤,在梁上、下面各貼兩片相同的電阻應(yīng)變片(K=2)如圖(a)所示。已知l=100mm、b=11mm、t=3mm,E=2×104N/mm2?,F(xiàn)將四個應(yīng)變片接入圖(b)直流橋路中,電橋電源電壓U=6V。當力F=0.5kg時,求電橋輸出電壓UO=?373解:由圖(a)所示四片相同電阻應(yīng)變片貼于等強度梁上、下面各兩片。當重力F作用梁端部后,梁上面R1和R3產(chǎn)生正應(yīng)變電阻變化而下表面R2和R4則產(chǎn)生負應(yīng)變電阻變化,其應(yīng)變絕對值相等,即1=3=│-2┃=┃-4┃電阻相對變化量為FFR1R3R2R4FFR1R3R2R4計算題374題圖=┃-△R4/R4┃=△R/R=K·現(xiàn)將四個應(yīng)變電阻按圖(b)所示接入橋路組成等臂全橋電路,其輸出橋路電壓為UO=U?*△R/R=K?*U=K?*?*6Fl/bt2E=2×6×(6×0.5×9.8×100)/(11×32×2×104)=0.0178=17.8mv374、采用四片相同的金屬絲應(yīng)變片(K=2),將其貼在實心圓柱形測力彈性元件上。如圖(a)所示,力F=1000kg。圓柱斷面半徑r=1cm,楊氏模量E=2×107N/cm2,泊松比=0.3。求(1)畫出應(yīng)變片在圓柱上貼粘位置及相應(yīng)測量橋路原理圖;(2)各應(yīng)變片的應(yīng)變=?電阻相對變化量△R/R=?374解:(1)按題意采用四個相同應(yīng)變片測力彈性元件,貼的位置如圖374(a)所示。R1、R3沿軸向受力F作用下產(chǎn)生正應(yīng)變1>0,3>0;R2、R4沿圓周方向貼則產(chǎn)生負應(yīng)變2<0,4<0。四個應(yīng)變電阻接入橋路位置入圖(b)所示。從而組成全橋測量電路可以提高輸出電壓靈敏度。(2)1=3=/E=F/(SE)=1000×9.8/(2×3.14×12×2×107)=1.56×10-4=1562=4=-F/SE=-0.3×1.56×10-4=-0.47×10-4=-47FFR1R3R2R4計算題375題圖△R1/R1=△R3/R3=k1FFR1R3R2R4計算題375題圖=3.12×10-4△R2/R2=△R4/R4=-k2=-2×0.47×10-4=-0.94×10-4375、采用四片相同的金屬絲應(yīng)變片(K=2),將其貼在實心圓柱形測力彈性元件上。如圖(a)所示,力F=1000kg。圓柱斷面半徑r=1cm,楊氏模量E=2×107N/cm2,泊松比=0.3。應(yīng)變片在圓柱上貼粘位置及相應(yīng)測量橋路原理如圖所示,若各應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?=3=156,2=4=-47,(1)若供電橋壓U=6V,求橋路輸出電壓UO=?(2)此種測量方式能否補償環(huán)境溫度對測量的影響?說明原因。375解:(2)此種測量方式可以補償環(huán)境溫度變化的影響。因為四個相同電阻應(yīng)變在同樣環(huán)境條件下,感受溫度變化產(chǎn)生電阻相對變化量相同,在全橋電路中不影響輸出電壓值,即故376、采用四個性能完全相同的電阻應(yīng)變片(靈敏度系數(shù)為K),將其貼在薄壁圓筒式壓力傳感元件外表圓周方向,彈性元件周圍方向應(yīng)變,計算題376題圖計算題376題圖式中,p為待測壓力,泊松比,E楊式模量,d為筒內(nèi)徑,D為筒外徑?,F(xiàn)采用直流電橋電路,供電橋電壓U。要求滿足如下條件:(1)該壓力傳感器有溫度補償作用;(2)橋路輸出電壓靈敏度最高。試畫出應(yīng)變片粘貼位置和相應(yīng)橋路原理圖并寫出橋路輸出電壓表達式。376解:按題意要求圓周方向貼四片相同應(yīng)變片如果組成等臂全橋電路。當四片全感受應(yīng)變時,橋路輸出信號為零。故在此種情況下,要求有補償環(huán)境溫度變化的功能,同時橋路輸出電壓還要足夠大,應(yīng)采取參比測量方式即兩片R1、R3貼在有應(yīng)變的圓筒壁上做敏感元件,而另兩貼片R2、R4在不感受應(yīng)變的圓筒外壁上作為補溫元件,如圖(a)所示。然后再將四個應(yīng)變片電阻接入圖(b)橋臂位置上。此時被測壓力變化時,R1、R3隨筒壁感受正應(yīng)變量1>0,3>0。并且1=3;R2和R4所處位置筒壁不產(chǎn)生應(yīng)變,故2=4=0。橋路電壓U0只與敏感元件R1、R3有關(guān),故把R1和R3放在橋壁上,可獲得較高的電壓靈敏度。則輸出信號電壓U0為另一方面R2、R4放于橋臂上與R1、R3組成的全橋測量電路,當環(huán)境溫度變化時產(chǎn)生的電阻變化量均相同,故對環(huán)境溫度變化有補償作用,使?377、一應(yīng)變片的電阻R=120Ω,k=2.05,應(yīng)變?yōu)?00μm/m的傳感元件。求:?(l)ΔR和ΔR/R;(2)若電源電壓U=3V,求此時惠斯通電橋的輸出電壓U0。377解:已知R=120Ω,K=2.05,ε=800μm/m由ε*K=ΔR/R=800*2.05*10-6=1.64*10-3ΔR=1.64*10-3*120=0.1968ΩU=EKε/4=3*1.64*10-3/4=1.23*10-3(v)計算題378題圖378、?在材料為鋼的實心圓柱形試件上,沿軸線和圓周方向各貼一片電阻為120Ω的金屬應(yīng)變片R1和?R2,把這兩應(yīng)變片接入差動電橋(如圖)。若鋼的泊松比μ=0.285,應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K=2,電橋電源電壓U=6V,當試件受軸向拉伸時,測得應(yīng)變片R1的電阻變化值ΔR1=0.48Ω試求電橋的輸出電壓Uo。計算題378題圖378解:此橋為第一對稱電橋,由2-25式有Ug=E((R1+ΔR1)R4-(R2+ΔR2)R3)/((R1+ΔR1+R2+ΔR2)2*R3)(令R3=R4)=E(ΔR1/R-ΔR2/R)/(2(2+ΔR1/R+ΔR2/R))=EΔR1/R(1+μ)/(2*(2+(1-μ)ΔR1/R)=15.397/2=7.7(mv)計算題379題圖379、?一測量吊車起吊重物的拉力傳感器如題圖(a)所示。R1、R2、R3、R4按要求貼在等截面軸上。?已知:等截面軸的截面積為0.00196m2,彈性模量:E=2*l011N/m2,泊松比μ=0.3,且R1=R2=R3=R4=120Ω,K=2,所組成的全橋型電路如題圖(b)所示,供橋電壓U=2V?,F(xiàn)測得輸出電壓Ua=2.6mV。求:計算題379題圖379解:(1)Ug=E[(R1+ΔR1)(R3+ΔR3)-(R2+ΔR2)(R4+ΔR4)]/((R1+ΔR1+R2+ΔR2)(R3+ΔR3+R4+ΔR4))=E[ΔR1/R+ΔR3/R-ΔR2/R-ΔR4/R]/((2+ΔR1/R+ΔR2/R)(2+ΔR3/R+ΔR4/R))=2E[1+μ]ΔR/R/[2+(1-μ)ΔR/R]22.6*10-3=2*2*1.3*ΔR/R/[2+0.7*ΔR/R]2[2+0.7*ΔR/R]2=2*103ΔR/R=4+2.8ΔR/R+(ΔR/R)20=4-(2000-2.8)ΔR/R+(ΔR/R)2(ΔR/R-998.6)2=998.62-4ΔR/R=0.0020028059ε=ΔR/R/K=0.0010014εr=-με=-3*10-4計算題380題圖(2):F==εES=0.001*2*1011*0.00196=3.92*105N計算題380題圖?380、已知:有四個性能完全相同的金屬絲應(yīng)變片(應(yīng)變靈敏系數(shù)K=2),將其粘貼在梁式測力彈性元件上,如圖所示。在距梁端b處應(yīng)變計算公式:設(shè)力P=10kg,b=100mm,t=5mm,ω=20mm,E=2*105N/m2。求?(1)在梁式測力彈性元件距梁端b處畫出四個應(yīng)變片粘貼位置,并畫出相380測量橋路原理圖;(2)求出各應(yīng)變片電阻相對變化量;380解:(1)四個應(yīng)變片粘貼位置,相應(yīng)的測量橋路原理圖如圖所示。(2)ΔR/R=Kε=K*6bp/Ewt2=2*6*100*100/2*1011*20*10-6*5*5=0.0012381、已知:有四個性能完全相同的金屬絲應(yīng)變片(應(yīng)變靈敏系數(shù)K=2),將其粘貼在梁式測力彈性元件上,如圖所示。當各應(yīng)變片電阻相對變化量為ΔR/R=0.0012、橋路電源電壓為6V、負載為無窮大時,求(1)求橋路輸出電壓Uo是多少?(2)這種測量法對環(huán)境溫度變化是否有補償作用?為什么?381解:(1)Ug=UεK=6*1.176*10-3=7.056(mv)(2)有,原因同376題。?383、圖所示為自補償式半導體應(yīng)變片,R1為P-Si電阻條,R2為N-Si電阻條,不受應(yīng)變時R1=R2。假設(shè)R1和R2的溫度系數(shù)相同,現(xiàn)將其接人直流電橋電路中,要求橋路輸出有最高電壓靈敏度,并能補償環(huán)境溫度的影響。試畫出測量橋路原理圖,并解釋滿足上述要求的理由。383解:測量橋路原理如圖所示。因為P-Si的壓阻系數(shù)為正,N-Si的壓阻系數(shù)為負,所以將其接人電橋的相鄰兩臂。當被測量使應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)力時,一個電阻增加,另一個電阻減小,引起橋路的不平衡輸出最大。當環(huán)境溫度改變時,R1、R2也將改變,但是因環(huán)境溫度改變而引起的兩個電阻的改變量大小相等、符號相同,橋路不會產(chǎn)生不平衡輸出。?384、電阻應(yīng)變片的靈敏度定義為,如今△R為受到應(yīng)變ε作用后應(yīng)變片電阻的變化,R為應(yīng)變片初始電阻。一個初始阻值為120Ω的應(yīng)變片,靈敏度為K=2.0,如果將該應(yīng)變片用總阻值為12Ω的導線連接到測量系統(tǒng),求此時應(yīng)變片的靈敏度。384解:由應(yīng)變片靈敏度的定義可得應(yīng)變的表達式為?因為用導線將應(yīng)變片連接到測量系統(tǒng)的前后,應(yīng)變片的應(yīng)變量相同,故用導線連接后應(yīng)變片的靈敏度變?yōu)橛嬎泐}388題圖388、現(xiàn)有一只電容式位移傳感器,其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。已知:L=25mm,R=6mm,r=4.5mm。其中圓柱C為內(nèi)電極,圓筒A、B為兩個外電極,D為屏蔽套筒,CBC構(gòu)成一個固定電容CF,CAC是隨活動屏蔽套筒伸入位移量x而變的可變電容CX。并采用理想運放檢測電路如圖(b)所示,其信號源電壓有效值USC=6V。問:計算題388題圖(1)在要求運放輸出電壓USC與輸入位移x成正比時,標出CF和Cx在(b)圖中應(yīng)連接的位置;(2)求該電容傳感器的輸出電容—位移靈敏度KC是多少?388解:(1)為了滿足USC=f(x)呈線性關(guān)系,在圖(b)中CF接入反饋回路,Cx接在輸入回路,則式中CX與x成線性關(guān)系。因此輸出電壓USC也與x成線性關(guān)系,即(2)由求其電容—位移靈敏度,得計算題397題圖計算題397題圖397、如圖所示為一液體儲罐,采用電容式液面計測液面。已知罐的內(nèi)徑D=4.2m,金屬圓柱電容電極直徑d=3mm=,液位量程H=20m,罐內(nèi)含有瓦斯氣,介電常數(shù),液體介電常數(shù)。求:液面計零點遷移電容值和量程電容值。397解:零點遷移電容是指容器中全部為氣體時的電容值即滿量程電容值指ΔCmax=全部為液體時的電容值-全部為氣體時的電容值,即413、有一壓電晶體,其面積S=3,厚度t=0.3mm,在零度,x切型縱向石英晶體壓電系數(shù)d=2.3110C/N。求受到壓力p=10MPa作用時產(chǎn)生的電荷q及輸出電壓U。413解:受力F作用后,石英晶體產(chǎn)生電荷量為q=?F=d?p?S代入數(shù)據(jù)得q=C晶體的電容量式中真空介電常數(shù),F(xiàn)/m;石英晶體相對介電常數(shù)。故F則輸出電壓V414、某壓電式壓力傳感器為兩片石英晶體并聯(lián),每片厚度t=0.2mm,圓片半徑r=1cm,ε=4.5,x切型d=2.31C/N。當0.1MP壓力垂直作用于p平面時,求傳感器輸出電荷q和電極間電壓U的值。414解:當兩片石英晶體并聯(lián),輸出電荷q為單片的2倍,所以得到C=145pC并聯(lián)總電容為單電容的2倍,得pF所以電極間電壓V415、分析壓電式加速度計的頻率響應(yīng)特性。若電壓前置放大器測量電路的總電容C=1000pF,總電阻R=500M,傳感器機械系統(tǒng)固有頻率f=30kH,相對阻尼系數(shù)ξ=0.5。求幅值誤差小于2%時,其使用的頻率下限為多少?415解:根據(jù)壓電式加速度計頻率響應(yīng)特性可知其下限截止頻率取絕于前置放大器參數(shù),對電壓前置放大器而言,其實際輸入電壓與理想輸入電壓之比的相對幅頻特性為式中為作用在壓電元件上的信號角頻率,=2πf;=RC為前置放大器回路時間常數(shù)。由題意可知當時,代入數(shù)據(jù)S,可計算出=10,而,所以其輸入信號頻率下限為f=416、已知某壓電式傳感器測量最低信號頻率,現(xiàn)要求在1H信號頻率時其靈敏度下降不超過5%,若采用電壓前置放大器輸入回路總電容。求該前置放大器輸入總電阻是多少?416解:根據(jù)電壓前置放大器實際輸入電壓與理想輸入電壓幅值比公式及題意得解方程可得=3.04。將及代入上式計算計算題417題圖得計算題417題圖417、如圖所示電荷前置放大器電路。已知,,。若考慮引線的影響,當A=10時,要求輸出信號衰減小于1%。求使用90的電纜其最大允許長度為多少?417解:由電荷前置放大器輸出電壓表達式可知,當運算放大器為理想狀態(tài)時上式可簡化為。則實際輸出與理想輸出信號的誤差為由題意已知要求并代入、、得解出所以電纜線最大長度為420、將一支靈敏度0.08mV/的熱電偶與電壓表相連,電壓表接線端處溫度為50。電壓表上讀數(shù)為60mV,求熱電偶熱端溫度。420解:根據(jù)題意,電壓表上的毫伏數(shù)是由熱端溫度t,冷端溫度為50產(chǎn)生的,即=60mV。故所以熱端溫度t=64/0.08=800。421、現(xiàn)用一支鎳鉻——銅鎳熱電偶測某換熱器內(nèi)溫度,其冷端溫度為30,而顯示儀表機械零位為0,這時指示值為400,若認為換熱器內(nèi)的溫度為430,對不對?為什么?正確值為多少?421解:不對。因為儀表機械零位在0與冷端30溫度不一致,而儀表刻度是以冷端為0刻度的,故此時指示值不是換熱器真實溫度t。必須經(jīng)過計算、查表、修正方可得到真實溫度值t值。由題意首先查熱電勢表,得實際熱電勢為實際溫度t為冷端30產(chǎn)生的熱電勢,即而查熱電勢表得t=422。又以上結(jié)果說明,不能用指示溫度與冷端溫度之和表示實際溫度。而是采用熱電勢之和計算,查表得到的真實溫度。計算題422題圖計算題422題圖422、用補償熱電偶可以使熱電偶不受接線盒所處溫度變化的影響如圖(a)所示接法。試用回路電勢的公式證明。422解:如圖(a)所示,AB為測溫熱電偶,CD為補償熱電偶,要求補償熱電偶CD熱電性質(zhì)與測溫熱電偶AB在0→100范圍內(nèi)熱電性質(zhì)相近,即有。根據(jù)熱電特性,可以畫出如圖(b)等效電路圖。因此回路總電勢主要是由四部分接觸電勢組成。則有(1)根據(jù)熱電勢特性;當回路內(nèi)各點溫度相等時,回路電勢為零。即當時,,得(2)因為,故上式(2)等于零,此時將(2)式帶入(1)式有由以上結(jié)果可知與接線盒溫度無關(guān),只要保持補償熱點偶處恒定即可正常測溫。423某熱電偶靈敏度為0.04,把它放在溫度為1200處,若以指示表處溫度50為冷端,試求熱電勢的大小?423解:424、某熱電偶的熱電勢,若冷端溫度為0時,測某爐溫輸出熱電勢。試求該加熱爐實際溫度t是多少?424解:E=αt=5.267*600/5.257=601.14(°C)簡答題2簡述熱電偶的工作原理。(6分)答:熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng),就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時,若兩個結(jié)點的溫度不同,那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點間的溫差越大,產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小,就可測得溫度的大小。3以石英晶體為例簡述壓電效應(yīng)產(chǎn)生的原理。(6分)答:石英晶體在沿一定的方向受到外力的作用變形時,由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時在兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷,當外力去掉后,恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);而當作用力方向改變時,電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之,如對石英晶體施加一定變電場,晶體本身將產(chǎn)生機械變形,外電場撤離,變形也隨之消失,稱為逆壓電效應(yīng)。石英晶體整個晶體是中性的,受外力作用而變形時,沒有體積變形壓電效應(yīng),但它具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。2、簡述霍爾電動勢產(chǎn)生的原理。(5分)答:一塊半導體薄片置于磁感應(yīng)強度為B的磁場(磁場方向垂直于薄片)中,當有電流I流過時,電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)果在半導體的后端面上電子有所積累。而前端面缺少電子,因此后端面帶負電,前端面帶正電,在前后端面形成電場,該電場產(chǎn)生的力阻止電子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)當兩力相平衡時,電子積累也平衡,這時在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場,相應(yīng)的電勢稱為霍爾電勢UH。3、分析應(yīng)變片式傳感器在使用單臂電橋測量電路時由于溫度變化而產(chǎn)生測量誤差的過程。(10分)答:在外界溫度變化的條件下,由于敏感柵溫度系數(shù)及柵絲與試件膨脹系數(shù)()之差異性而產(chǎn)生虛假應(yīng)變輸出有時會產(chǎn)生與真實應(yīng)變同數(shù)量級的誤差。三、什么叫做熱電動勢、接觸電動勢和溫差電動勢?說明勢電偶測溫原理及其工作定律的應(yīng)用。分析熱電偶測溫的誤差因素,并說明減小誤差的方法(10分)答:=1\*GB3①熱電動勢:兩種不同材料的導體(或半導體)A、B串接成一個閉合回路,并使兩個結(jié)點處于不同的溫度下,那么回路中就會存在熱電勢。因而有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢稱為溫差電勢或塞貝克電勢,通稱熱電勢。=2\*GB3②接觸電動勢:接觸電勢是由兩種不同導體的自由電子,其密度不同而在接觸處形成的熱電勢。它的大小取決于兩導體的性質(zhì)及接觸點的溫度,而與導體的形狀和尺寸無關(guān)。=3\*GB3③溫差電動勢:是在同一根導體中,由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。=4\*GB3④熱電偶測溫原理:熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng),就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時,若兩個結(jié)點的溫度不同,那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點間的溫差越大,產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小,就可測得溫度的大小。=5\*GB3⑤熱電偶三定律a中間導體定律熱電偶測溫時,若在回路中插入中間導體,只要中間導體兩端的溫度相同,則對熱電偶回路總的熱電勢不產(chǎn)生影響。在用熱電偶測溫時,連接導線及顯示一起等均可看成中間導體。b中間溫度定律任何兩種均勻材料組成的熱電偶,熱端為T,冷端為時的熱電勢等于該熱電偶熱端為T冷端為時的熱電勢與同一熱電偶熱端為,冷端為時熱電勢的代數(shù)和。應(yīng)用:對熱電偶冷端不為時,可用中間溫度定律加以修正。熱電偶的長度不夠時,可根據(jù)中間溫度定律選用適當?shù)难a償線路。c參考電極定律如果A、B兩種導體(熱電極)分別與第三種導體C(參考電極)組成的熱電偶在結(jié)點溫度為(T,)時分別為,,那么愛相同溫度下,又A、B兩熱電極配對后的熱電勢為實用價值:可大大簡化熱電偶的選配工作。在實際工作中,只要獲得有關(guān)熱電極與標準鉑電極配對的熱電勢,那么由這兩種熱電極配對組成熱電偶的熱電勢便可由上式求得,而不需逐個進行測定。=6\*GB3⑥誤差因素:參考端溫度受周圍環(huán)境的影響措施:a恒溫法b計算修正法(冷端溫度修正法)c儀表機械零點調(diào)整法d熱電偶補償法e電橋補償法f冷端延長線法四、霍爾元件能夠測量哪些物理參數(shù)?霍爾元件的不等位電勢的概念是什么?溫度補償?shù)姆椒ㄓ心膸追N?請詳細推導分流法。(10分)答:霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等?;魻柦M件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下,在無外加磁場時,兩輸出電極之間的空載電勢,可用輸出的電壓表示。溫度補償方法:a分流電阻法:適用于恒流源供給控制電流的情況。b電橋補償法簡答題(30分,6分/題)從傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性考慮,詳述如何選用傳感器。答:考慮傳感器的靜態(tài)特性的主要指標,選用線性度大、遲滯小、重復(fù)性好、分辨力強、穩(wěn)定性高、抗干擾穩(wěn)定性高的傳感器??紤]動態(tài)特性,所選的傳感器應(yīng)能很好的追隨輸入量的快速變化,即具有很短的暫態(tài)響應(yīng)時間或者應(yīng)具有很寬的頻率響應(yīng)特性。直流電橋和交流電橋有何區(qū)別?直流電橋的平衡條件是什么?應(yīng)變片式電阻傳感器、自感式、互感式、渦流式、電容式、熱電阻式傳感器分別可采用哪種電橋作為測量電路?答:根據(jù)電源不同分為直流和交流電橋。直流電橋優(yōu)點:高穩(wěn)定度直流電源容易獲得,電橋平衡電路簡單,傳感器至測量儀表的連接導線分布參數(shù)影響小。但是后

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