检测与转换技术15习题课(1)教学内容.ppt

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1、检测与转换技术15习题课(1)题6.如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面S=0.5X10-4m2,弹性模量E=2X1011N/m2,若有F=5X104N的拉力引起应变电阻变化1Ω。试求该应变片的灵敏度系数？6解：应变片电阻的相对变化量应变题7.一台用等强度梁作为弹性元件的电子称，在梁的上下面各贴两片相同的电阻应变片（K＝2）,已知l=100mm、b=11mm、E=2X1011N/mm2。现将四个应变片接入直流电桥中，电桥电源电压U=6V。当F=0.5kg时，求电桥输出电压U0。7解：四片应变片上下各两片。受F作用后，梁上表面R1.R4产生正应变电阻变化，下表面R2.R

2、3则产生负应变电阻变化。Ltb电阻相对变化量及桥路电压输出为题8一应变片的电阻R=120Ω,K=2.05，应变为800μm/m的传感元件。求：1）△R和△R/R;2)若电源的电压U=3V，求此时的电桥的输出电压U0。8解题9.在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片R=120Ω的金属应变片R1和R2，把这两应变片接入差动电桥。若钢的泊松比μ＝0.285，应变片的灵敏系数K=2,电桥电源电压＝6V，当试件受轴向拉伸时，测得应变R1的变化△R1＝0.48Ω。试求电桥的输出电压U0。R1R2FFε1-ε2FF-ε2F在与轴线任意夹角α方向，其应变为：弹性元件的杨氏模量AA9解:R

3、1受轴向力产生正应变ε1>0,R2沿圆周方向贴则产生负应变ε2<0。题10.如图所示在悬臂梁距端部为L的位置上下面各贴两片完全相同的电阻应变片R1、R2、R3、R4。试求（c）（d）（e）三种桥臂接法桥路输出电压对（b）种接法输出电压的比值。图中U为电源电压，R是固定电阻R1＝R2＝R3＝R4＝R，U0为桥路输出电压。bdec10b)U0=d)C）bcde)所以比为：2，2，4。e题12.如图所示平板式电容传感器。已知：极板尺寸a=b=4mm，间隙d0=0.5mm，极板间介质为空气。求传感器静态灵敏度；若极板沿x方向移动2mm，求此时电容量。真空价电常数F/mmabd0x题11.变极距（

4、d）型平板电容传感器，当d0=1mm时，若要求线性度为0.1％。求允许间距最大变化量是多少？11解：变极距型平板电容传感器的△d/d<<1时，可得到近似线性关系：△d/d0＝0.1％所以△d＝0.1％d0＝0.1％X1=0.001mm12解:位移∆X后，电容量为abd0x题13.如图所示为移液体储罐，采用电容式液面计测量液位。已知罐的内径D=4.2m，金属圆柱电容电极直径d=3mm，液位量程H=20m,罐内含有瓦斯气，介电常数ε＝13.27X10-12F/m,液体介电常数ε1＝39.82X10-12F/m。求：液面计零点迁移电容和量程电容值。13解:根据变介质电容式传感器公式题14.气隙

5、型电感传感器，衔铁端面S=4X4mm2,气隙总长度lδ=0.8mm,衔铁最大位移∆lδ=±0.08mm,激励线圈匝数N=2500匝，＝4πX10-7H/m计算:1）线圈的电感值；2）电感的最大变化量。解：题15变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图所示。C0=200pF，传感器的起始电容量Cx0=20pF,定动极板距离d0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(K→∞,Zi→∞),Rf极大,输入电压u1=5sinωtV。求当电容传感动极板上输入一位移量△x=0.15mm使d0减小时,电路输出电压u0为多少?15解：解：由测量电路可得（V）此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢

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