(完整版)工程测试技术试题及答案

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机械工程测试技术试题(卷)与答案解析

机械工程测试技术试题(卷)与答案解析

一、 填空题(20分,每空1分)1.测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。

2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。

3.将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度 ,改善非线性,进行 温度 补偿。

4.为了 补偿 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻 桥臂上。

5.调幅信号由载波的 幅值携带信号的信息,而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息。

6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数 。

7.信号的有效值又称为 均方根值 ,有效值的平方称为 均方值2ψ ,它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。

8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 离散的 ,后者频谱特点是 连续的 。

9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 频率响应法 和 阶跃响应法 。

10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 0()x t t - 。

其几何意义是 把原函数图像平移至0t 位置处 。

二、 选择题(20分,每题2分)1.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将(C)。

A .增大B .减少 C.不变 D.变化不定2.调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。

A 相乘B .相加C .相减 D.相除3.描述周期信号的数学工具是(D)。

A .相关函数B .拉氏变换C .傅氏变换 D.傅氏级数4.下列函数表达式中,(B)是周期信号。

A .5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t t t ππ=+-∞<<+∞5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为(B)。

(完整版)工程测试技术试题及答案

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复习总结一、概念题1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态测试。

如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。

2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。

3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。

4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。

5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及补偿与修正技术。

6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。

7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。

8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。

9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输出。

10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。

11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。

(因为:△R=KεR,K 为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量)12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。

13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以得到最大灵敏度输出。

14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。

15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。

16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。

17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象,该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。

18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化,两个次级线圈要求反向串接。

机械工程测试技术基础试题及答案

机械工程测试技术基础试题及答案

机械工程测试技术基础一、填空题1、信号可分为(确定性信号)和(随机信号),确定性信号又分为(周期信号)和(非周期信号)。

2、测量结果与(变量真值)之差称为测量误差。

3、在平稳随机过程中,若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性,则该过程叫(各态历经)。

4、用来定量变量的(仪器)和(技术)统称为标准。

5、测试技术是(测量)和(试验技术)的统称。

6、测量装置的干扰来自多方面,干扰窜入测量装置主要有(电磁场干扰)、(信道干扰)和(电源干扰)三种途径。

7、某装置由于后接另一装置而产生的种种现象,称为(负载效应)。

8、传感器就是(输入量为被测量)的测量变换器。

9、传感器的选用原则一般从灵敏度、(响应特性)、线性范围、(可靠性)、精确度、(测量方法)和稳定性这些方面来综合考虑。

10、频率调制是指利用(调制信号)控制(高频载波信号)频率变化的过程。

二、选择题1、周期信号的每条谱线只出现在基波频率的整倍数上,基波频率是诸分量频率的(C)A、公倍数B、平均值C、公约数D、最大值2、描述非周期信号的数学工具是(D)A、三角函数B、拉氏变换C、傅氏级数D、傅氏变换3、时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是(C)A、1(j2πf)2X(f) B、1(2πf)2X(f) C、(j2πf)2X(f) D、(2πf)2X(f)4、概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律(C)A、时间域B、频率域C、幅值域D、复数域5、差动式电感传感器和差动式电容传感器具有(C)的特点。

A、灵敏度提高了一倍,非线性度降低了一倍B、灵敏度和非线性度都降低了C、灵敏度提高了一倍,非线性度降低了若干D、灵敏度提高了若干,非线性度降低了一倍6、欲进行旋转齿轮的转速测量,宜选用(B)传感器。

A、压电式B、磁电式C、电阻式D、热电式7、常用于对调幅波解调的装置是(D)A、乘法器B、滤波器C、鉴频器D、相敏检波器8、数字信号的特征是(D)A、时间上连续幅值上离散B、时间上离散幅值上连续C、时间上和幅值上都连续D、时间上和幅值上都离散9、电荷放大器是一个(C)放电器。

(完整版)热能与动力工程测试技术习题及答案

(完整版)热能与动力工程测试技术习题及答案

(完整版)热能与动力工程测试技术习题及答案热能与动力工程测试技术一、填空(30X1)1、仪器测量的主要性能指标:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。

P52、在选用仪器时,应在满足被测要求的前提下,尽量选择量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。

P53、二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0。

6~0。

8,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最大过冲量A d 。

P184、测量误差可分为系统误差、随机(偶然)误差、过失误差。

5、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。

6、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。

7、造成温度计时滞的因素有:感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。

P1098、流量计可分为:容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。

P1619、扩大测功机量程的方法有:采用组合测功机、采用变速器.P20810、除利用皮托管测量流速外,现代常用的测速技术有:热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术(LDV)、粒子图像测速技术。

二、名词解释(5X4)1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析?作用?答:P11,测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误差。

它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。

2、何为霍尔效应?答:(参考)置于磁场中的金属(或带有电子的物质),当于两端通过电流时,另外两面会产生大小与控制电流I(A)和磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压U H(V),这一现象叫做霍尔效应。

P903、何为亮度温度?答:在波长为λm的单色辐射中,若物体在温度T时的亮度Bλ和绝对黑体在温度为T s时的亮度B Oλ相等,则把T s称为被测物体的亮度温度。

4、何为动压?静压?总压?P129答:静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。

总压是指气流熵滞止后的压力,又称滞止压力。

动压为总压与静压之差.三、简答题(5X4)1、为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号?答:阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态,对系统是一个严格的考验,(比其它输入信号更)易暴露问题。

工程测试技术基础复习题答案

工程测试技术基础复习题答案

工程测试技术基础复习题答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-《工程测试技术基础》复习题答案一、选择题1.信息与信号之间的关系是 ( D )。

A .信息与信号并列B .信息与信号无关C .信息包含信号D .信息在信号之中2.描述周期信号的数学工具是( B )。

A .相关函数B .傅氏级数C . 傅氏变换D .拉氏变换3. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的( C )。

A .相位B .周期C .振幅D .频率4.关于信息和信号,下面的说法正确的是( C )。

A .信息包含信号B .信息与信号无关C .信号是信息的载体D .信息描述了事物某物理量的变化过程5.多种信号之和的频谱是( C )。

A . 离散的B .连续的C .随机性的D .周期性的6.下列信号中,( C )信号的频谱是连续的。

A .12()sin()sin(3)x t A tB t ωϕωϕ=+++B .()5sin 303sinx t t =+ C .0()sin at x t e tω-=⋅ 7.不能用确定函数关系描述的信号是( C )。

A .复杂的周期信号B .瞬变信号C .随机信号8.复杂的周期信号的频谱是( A )。

A .离散的B .连续的C .δ函数D .sinc 函数9.数字信号的特性是( B )。

A .时间上离散、幅值上连续B .时间、幅值上均离散C .时间、幅值上都连续D .时间上连续、幅值上量化10.下列函数表达式中,( B )是周期信号。

A .5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0 B .()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ D .()1tx t eτ-=-11.下列信号属周期信号的有( A )。

机械工程测试技术试卷及答案

机械工程测试技术试卷及答案

机械工程测试技术试卷及答案Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-《机械工程测试技术基础》试题1一、 填空题(20分,每空1分)1.测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。

2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。

3.将电桥接成差动方式习以提高 ,改善非线性,进行 补偿。

4.为了 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。

5.调幅信号由载波的 携带信号的信息,而调频信号则由载波的 携带信号的信息。

6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 。

7.信号的有效值又称为 ,有效值的平方称为 ,它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。

8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 ,后者频谱特点是 。

9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 和 。

10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 。

其几何意义是 。

二、 选择题(20分,每题2分)1.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将( )。

A .增大B .减少 C.不变 D.变化不定2.调制可以看成是调制信号与载波信号( )。

A 相乘B .相加C .相减 D.相除3.描述周期信号的数学工具是( )。

A .相关函数B .拉氏变换C .傅氏变换 D.傅氏级数4.下列函数表达式中,( )是周期信号。

A .5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞ 5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为( )。

A .频带变窄、幅值增高B .频带变宽、幅值压低C .频带变窄、幅值压低D .频带变宽、幅值增高6.非线性度是表示定度曲线( )的程度。

机械工程测试技术试题(含答案)

机械工程测试技术试题(含答案)

一、选择题1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____2__倍.2、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__时域法_和 __频域法_.3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。

4、传感器的静态特性中,输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___灵敏度___。

6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。

7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时,相关程度___最高__。

8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___被测量__越小。

9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号)10、时域信号的时移,则频谱变化为( 相移 )11、 记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽(变窄,幅值增高)12、 用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应(接近1/√2 )13、 对二阶系统输入信号x (t)=A1sinw1t+A2sinw2t ,则系统稳态输出方程的通式为(A1'sin (w1t+φ'1)+A2'sin(w2t+φ2'))14、 概率密度函数提供了随机信号(沿幅值域分布)的信息15、 在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是(电涡流式)16、 只使在fe 1~fe 2间频率的信号通过,应采用(带通)滤波器17、 在选用振子时,除了使阻尼比接近0.7外,应使被测正弦信号的最高频率fm (≤(0.5-0.6) )振动子的固有频率fn18、 为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用(电荷)放大器。

19、 当τ→∞时,信号x(t )的自相关函数Rx(τ)呈周期性变化,说明该信号(含有周期成份)。

20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息(丢失)21、 不能用确定的数学公式表达的信号是(随机)信号。

22、 非线性度是表示定度曲线(偏离其拟合直线)的程度.23、 自相关函数一定是(偶)函数。

测试技术试题库(带答案)大题

测试技术试题库(带答案)大题

测试技术试题库(带答案)大题测试技术考试试题库(带答案)一,一、填空(每空1份,共20分)1. 测试技术的基本任务是2. 从时域看,系统的输出是其输入与该系统3. 信号的时域描述,以时间(t)为独立变量;而信号的频域描述,以频率f或( )为独立变量。

4. 如果一个信号的最高频率为50Hz,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于100 Hz。

5. 在桥式测量电路中,根据其6. 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用引起的电阻变化,后者利用变化引起的电阻变化。

7. 压电式传感器是利用某些物质的8. 带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1,其带宽B = ;若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。

9. 属于能量控制型的传感器有、10 根据载波受调制的参数不同,调制可分为、。

11 相关滤波的工作原理是。

12 测试装置的动态特性可以用函数开展数学描述。

二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共10分)1—5 D B C A B 6—10 D B D B D1. 不能用确定的数学公式表达的信号是信号。

A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机2. 平稳随机过程必须A 连续B统计特征与时间无关C 各态历经D 统计特征等于时间平均3. 一阶系统的动态特性参数是。

A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4. 系统在全量程内,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为。

A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5. 电阻应变片的输入为A 力B 应变C 速度D 加速度6.用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

A 传递函数B 互相关函数C 互谱密度函数D 相干函数7. 为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度,应选用放大器。

A 电压B 电荷C 微分D 积分8. 在测量位移的传感器中,符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是A 电容式B 压电式C 电阻式D 电涡流式9. 信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率,可将磁带,也可到达分析的目的。

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(完整版)工程测试技术试题及答案复习总结一、概念题1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态测试。

如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。

2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。

3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。

4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。

5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及补偿与修正技术。

6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。

7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。

8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。

9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输出。

10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。

11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。

(因为:△R=KεR,K 为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量)12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。

13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以得到最大灵敏度输出。

14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。

15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。

16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。

17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象,该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。

18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化,两个次级线圈要求反向串接。

19.电容传感器的转换电路包括:交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。

20.压电式传感器是一种可逆型传感器,即可将机械能转换为电能。

也可反之实现逆向变换。

21.压电传感器中压电晶片的等效电路,可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。

22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大器。

其中若传感器输出接电荷放大器,则其输出基本不受连接电缆长度的影响。

23.压电式传感器的测量电路中,前置放大器的作用是阻抗变换和信号放大。

24.目前,用压电陶瓷制作的力传感器一般不能用于测量静态力,而只能用来测量动态力。

25.热电偶热电动势的形成是由于接触电动势和温差电动势共同作用的结果。

26.若组成热电偶的两导体材料相同,当参比端温度为20℃、工作端温度为100℃时,则其输出热电势为零。

27. 热敏电阻的阻值与温度之间的关系称热敏电阻的热电特性。

它是热敏电阻测温的基础。

28. 热敏电阻其温度与阻值之间一般呈非线性关系,且一般不具有互换性。

29. 请写出你所知的几种常见光电检测器件的名称:光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管(还有光电管、光电池、电荷耦合器件CCD )等。

30. 隔离放大器有变压器耦合式、光电耦合式和电容耦合式三种,它们都起到隔离无用信号和放大有用信号的作用。

31. 抗干扰是测试系统必须采用的技术。

常用抗干扰技术包括:隔离技术、滤波技术、屏蔽技术和接地技术二、简答题(4小题,合计40分)1. 传感器的静态特性以及描述静态特性的主要技术指标?2. 传感器的动态特性以及描述动态特性主要技术指标?3. 金属电阻应变片半导应变片的工作原理有何区别?各有何优缺点?4. 应变片测量时为什么要进行温度补偿?常用温补方法有哪些?5. 电容式传感器的变换原理和结构型式?举例说明其应用。

6. 压电传感器的特点及应用。

7. 热电偶冷端补偿的必要性?常用冷端补偿有几种方法?8. 压阻效应和压电效应的区别?举例说明应用。

9. 虚拟仪表组成?与传统的仪表相比,虚拟仪器优点?10. 虚拟仪器的主要组成(构成)?三、计算与分析题 (3小题,共36分)例1 一台精度为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少?检验时某点最大绝对误差是4℃,问此表是否合格?解:根据精度定义表达式100.??=SF Y A A %,并由题意已知A=0.5%,YF.S=(1200-600)℃,得最多允许误差△ A=A·YF.S=0.5%×(1200-600)=3℃此温度传感器最大允许误差位3℃。

检验某点的最大绝对误差为4℃,大于3℃,故此传感器不合格。

例2 变间距形平板电容传感器,当mm d 10=时,若要求测量线性度为0.1%。

求:允许间距测量最大变化是多少?解:当变间距平板型电容传感器的dd ?<<1时,其线性度表达式为 %100)(0??=d d L δ由题意故得%100)1(%1.0??=d ,即测量允许变化量mm d 001.0=?。

例3 单组式变面积型平板形线位移电容传感器,两极板相互覆盖的宽度为6mm ,两极板的间隙为0.5mm ,极板间介质为空气,试求其静态灵敏度?若极板相对移动2mm ,求其电容变化量?(已知:真空中的介电常数为ε0=8.85×10-12 F/m )解:单组式变面积型平板线位移电容传感器,其电容量的计算式为:δεεδεεbl S C r r 00==,本题中b=6mm ,δ=0.5mm ,故静态灵敏度为:δεεδεεb dl bl d dl dC k r r 00)/(====3312105.010611085.8---=1.06×10-10 ( F/m ) 极板相对移动2mm ,其电容变化量:133101012.21021006.1---?==??=?l k C (F )例4 压电式压力传感器灵敏度S1= 9 pC / Pa ,将它和一台灵敏度为S2=0.005V/ pC 的电荷放大器连接,其后再接入灵敏度为S 3=25mm / V 的光线示波器,试绘出这个测试系统的框图,并计算其总灵敏度?解:测试系统框图如下:根据灵敏度的定义,总灵敏度为:)/(125.1)/(25)/(005.0)/(9 321Pa mm V mm pC V Pa pC S S S X Q Q V V X P X S =??===??=例5 进行某次动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度K 1为50.0 pc/MPa ,把它和一台灵敏度K 2可调的电荷放大器连接,放大器的输出又接到一台灵敏度为K 3=10mm/V 的笔式记录仪上。

试:① 绘出该测试系统的框图;② 若当压力变化为2.0MPa 时,为使记录笔在记录纸上的位移不大于50mm ,则电荷放大器的灵敏度K 2应调至多大?解:计算方法同例3相似,省略详细解。

例 6 一应变片的电阻R 0=120Ω,K=2.05,用作应变为800μm/m 的传感元件。

(1) 求△R 与R/R △;(2)若电源电压Ui=3V ,求其惠斯通测量电桥的非平衡输出电压U 0。

例7 以若干阻值R=100Ω,灵敏度k =2的电阻应变片与阻值R=100Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为10V 。

当工作应变为ε=1×10-3时,若要使输出电压大于12mV ,问:① 可采用何种接桥方式?② 计算当输出阻抗为无穷大时,电桥的输出电压值?解:当灵敏度k =2、阻值R=120Ω的应变片受到工作应变为ε=1×10-3时的电阻改变量为:Ω===?-2.010010123R k R ε计算当输出阻抗为无穷大时,我们分别以半桥单臂、半桥双臂和全桥计算电桥的输出:半桥单臂时:)(5)(005.01010042.041mV V E R R U ==??=?=半桥双臂时:)(10)(010.01010022.022mV V E R R U ==??=?=全桥时:)(20)(020.0101002.03mV V E R R U ==?=?= 显然,①只能采用全桥电路;②此时全桥电路输出为20mV .例8 有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以提高灵敏度。

试问,在下列情况下:①半桥双臂各串联一片。

②半桥双臂各并联一片。

是否可提高灵敏度?说明为什么?例9 如果将100Ω的应变片贴在柱形弹性试件上,该试件的截面积S=0.5×10-4m 2,材料弹性模量E=2×101l N/m 2。

若由5×104N 的拉力引起应变片电阻变化为1Ω,求该应变片的灵敏系数K 。

解:试件在拉力F=5×104N 作用下,其横截面受到的正应力σ为:)/(101105.01052944m N S F ?=??==-σ 在此应力作用下,相应的应变ε为:3119105102101-?=??==E σε 在此应变下,100Ω的电阻应变片电阻变化为1Ω,即:)( 1)105(1003Ω===?-k kR R ε故可求得应变片的灵敏度系数 k 为:2 )105(10013=??=-k 例10 将一只灵敏度0.08mV/℃的热电偶与电压表相连,电压表接线处温度为50℃。

电压表上读数为60mV ,求热电偶热端温度。

解法1:根据题意,电压表上的毫伏数是由热端温度t ,冷端温度为50℃产生的,即:E (t ,50)=60mV又因为: E (t ,50)= E (t ,0)-E (50,0)则:E (t ,0)= E (t ,50)+E (50,0)=60+50×0.08=64 mV所以热端温度t=64/0.08=800℃。

解法2:已知热电偶灵敏度为常数0.08mV/℃,说明所测温度与热电偶输出成线性关系,可设: E(T)=kT+A= 0.08T+A (其中:T 为工作端温度,A 是待定常数。

)因电压表接线端为50 ℃。

则当测端温度也为50 ℃时,有:E (50)= 0 推出: A=-4mV ,故: E(T) = 0.08T -4当电压表测得数值为60mV 时,即:60 =0.08T -4T = 800 ℃。

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