传感器·作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章
3.r m=2/50×100%=4% , 因为 r m=Δx m/x≤a%*x n/x=5% 所以，合格5. =168.488mA
=0.082
6. =1.56 σ=0.1046
x=x±3σ=1.56±0.3138
1.2462 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 ∑ = = + ? + + = n i i n n x n x x x x 1 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 - = - + ? + + = ∑ = n v n v v v n i i n σ ∑ = = + ? + + = n i i n n x n x x x x 1 2 1 % 100 ) ( M ? ? ± = FS ax L L y γ 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）②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 1014 1.20.01V 44120 R E U R ?=- ?=-?=- ② 由于R 1， R 2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则 R 1=R 2=R , ?R 1=?R 2=?R 。 224401122343411200()()2()2240R R R R R R U E E E R R R R R R R R R R ????+?+??? =-=-=-= ? ? ?+?++?++?+?????? ③ 根据题意，设R 1=R+?R 1 ，R 2=R - ?R 2 22401 12234()()R R R U E R R R R R R ?? -?=- ?+?+-?+?? 则 2242012 3414 1.2V 0.02V 22120R R R R U E E R R R R R ??+??=-=? =?= ?++??（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，R 1为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2.05，未受应变时，R 1=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ΔR 1和电阻相对变化量ΔR 1 /R 1。 （2）将电阻应变片R 1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 1 1 R K R ε?=? 已知K=2. 05 ，ε=800μm/m ，R 1 = 120 ? 代入公式，则 611 2.0580*******.1968R K R ε-?=??=???=Ω 61 1 2.05800100.164%R K R ε-?=?=??= ③ 若将电阻应变片置于单臂测量桥路中， 理想输出电压 ： =43×1.64×10-3=1.23×10-3 V 实际输出电压 ： =3×1968.0*2120*41968 .0+=1.229×10-3V 非线性误差 δ= 13.8100 -=-' U U ×10-4（公式2.1.30） ③ 若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 120? ? R 1 =?R 2 =0. 1968? R 1和R 2所受应变大小相等，应变方向相反。 此时 101 2.462R E U mV R ?= ?= 0L γ= 热电偶传感器 补充题 R R U U ??=4' 0R R R U U ?+?=240
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