電子信息工程 1-5習(xí)題課.ppt

1、題1 一臺精度等級為0.5級、量程為600-1200C的溫度傳感器，求 1）最大絕對誤差； 2）檢測時某點(diǎn)最大絕對誤差時4C，問此儀表是否合格？,題2 檢驗(yàn)一臺量程為0-250mmH2O的差壓變送器，當(dāng)差壓由0上升至100mmH2O時，差壓變送器讀數(shù)為98mmH2O；當(dāng)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(diǎn)的遲滯（變差）是多少？,題3某玻璃水銀溫度計微分方程式為 式中：Q0為水銀柱高度(m); Qi為被測溫度（C）。 試確定該溫度計的時間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度系數(shù)。,題4 已知某一階傳感器的傳遞函數(shù) =0.001s,求該傳感器輸入信號工作頻率

2、范圍。,題5已知某位移傳感器，當(dāng)輸入量X=10m,其輸出電壓變化 U=50mV。求其平均靈敏度K1為多少？若采用兩個相同的上述傳感器組成差動測量系統(tǒng)則差動式位移傳感器的平均靈敏度K2為多少？,題6.如果將100電阻應(yīng)變片貼在彈性試件上，若試件受力橫截面S=0.5X10-4m2,彈性模量E=2X1011N/m2,若有F=5X104N的拉力引起應(yīng)變電阻變化1。試求該應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)？,題7.一臺用等強(qiáng)度梁作為彈性元件的電子稱，在梁的上下面各貼兩片相同的電阻應(yīng)變片（K2）,已知l=100mm、b=11mm 、 E=2X1011N/mm2?，F(xiàn)將四個應(yīng)變片接入直流電橋中，電橋電源電壓U=6V。當(dāng)F=0

3、.5kg時，求電橋輸出電壓U0。,題8 一應(yīng)變片的電阻R=120,K=2.05，應(yīng)變?yōu)?00m/m的傳感元件。求： 1）R和R/R; 2)若電源的電壓U=3V，求此時的電橋的輸出電壓U0。,題9. 在材料為鋼的實(shí)心圓柱形試件上，沿軸線和圓周方向各貼一片R=120的金屬應(yīng)變片R1 和R2，把這兩應(yīng)變片接入差動電橋。若鋼的泊松比0.285，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K=2,電橋電源電壓6V，當(dāng)試件受軸向拉伸時，測得應(yīng)變R1 的變化R1 0.48 。試求電橋的輸出電壓U0。,R1,R2,F,F,1,-2,F,F,-2,F,在與軸線任意夾角方向，其應(yīng)變?yōu)椋?彈性元件的楊氏模量,A,A,題10.如圖所示在懸臂梁距

4、端部為L的位置上下面各貼兩片完全相同的電阻應(yīng)變片R1 、R2 、R3 、R4 。試求（c）（d）（e）三種橋臂接法橋路輸出電壓對（b）種接法輸出電壓的比值。圖中U為電源電壓，R是固定電阻R1 R2 R3 R4 R， U0為橋路輸出電壓。,b,d,e,c,題11.變極距（d）型平板電容傳感器，當(dāng)d0=1mm時，若要求線性度為0.1。求允許間距最大變化量是多少？,題12.如圖所示平板式電容傳感器。已知：極板尺寸a=b=4mm，間隙d0=0.5mm，極板間介質(zhì)為空氣。求傳感器靜態(tài)靈敏度；若極板沿x方向移動2mm，求此時電容量。真空價電常數(shù) F/mm,a,b,d0,x,題13. 如圖所示為移液體儲罐，

5、采用電容式液面計測量液位。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)13.27X10-12F/m, 液體介電常數(shù)139.82X10-12F/m。求：液面計零點(diǎn)遷移電容和量程電容值。,14.氣隙型電感傳感器，銜鐵端面S=4X4mm2,氣隙總長度l=0.8mm,銜鐵最大位移 l=0.08mm,激勵線圈匝數(shù)N=2500匝， 4X10-7H/m 計算: 1）線圈的電感值； 2）電感的最大變化量。,題15.,變間隙電容傳感器的測量電路為運(yùn)算放大器電路，如圖所示。C0=200pF，傳感器的起始電容量C x0=20pF,定動極板距離d0=1.5mm

6、,運(yùn)算放大器為理想放大器(K,Zi),Rf極大,輸入電壓u1=5sint V。求當(dāng)電容傳感動極板上輸入一位移量x=0.15mm使d0減小時,電路輸出電壓u0為多少?,1解：由式 現(xiàn)檢測某點(diǎn)的最大絕對誤差為4，所以此儀表不合 格。,我國工業(yè)儀表等級分為0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七個等級,并標(biāo)志在儀表刻度標(biāo)尺或銘牌上.儀表準(zhǔn)確度習(xí)慣上稱為精度,準(zhǔn)確度等級習(xí)慣上稱為精度等級。 儀表精度=（絕對誤差的最大值/儀表量程）*100% 。以上計算式取絕對值去掉%就是我們看到的精度等級了。,2 解：該儀表的遲滯（103-98）/(250-0) =2%,3解：由方程式知道該溫度計為一

7、階傳感器。 1)時間常數(shù)a1/a0=4/2=2s 2)靜態(tài)靈敏度系數(shù)k=b0/a0=2x10-3/2=10-3 m/,4解： 一階傳感器的頻率傳遞函數(shù)： 幅頻特性 由一階響應(yīng)曲線如圖可知，當(dāng)A()0.707時輸出信號失 真較小，測量結(jié)果較精確。因此取該范圍為工作段 。 在0.707處=1, =2f 所以輸入信號工作范圍為0-159Hz.,5解：K1=(U /X)=5mV/m 兩個相同的上述傳感器構(gòu)成差動時：K2=2K1=10mV/m,6解：應(yīng)變片電阻的相對變化量 應(yīng)變,7解：四片應(yīng)變片上下各兩片。受F作用后，梁上 表面R1. R4產(chǎn)生正應(yīng)變電阻變化，下表面R2.R3則產(chǎn) 生負(fù)應(yīng)變電阻變化。,L,t,b,電阻相對變化量及橋路電壓輸出為,8解,9 解:R1受軸向力產(chǎn)生正應(yīng)變10,R2沿圓周方向貼則產(chǎn)生負(fù)應(yīng)變20。,10 b) U0= c)U0= d),b,c,d,e) 所以比為：2/(1+R1/R1)，2，4。,e,11解：變極距型平板電容傳感器的d/