《电气测试技术》-复习

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电气与电子测量技术复习提纲—电气与电子测量资料文档

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“电气及电子测量技术”复习提纲
第一章
都要求掌握
●测量方法:直接测量和间接测量
●静态特性的定义:
●动态特性时域和频域指标,一阶系统的频率特性、特征参数、动态误差●测量系统主要技术指标: 灵敏度,非线性,分辨力和分辨率
第二章
2.9节不要求
●误差的表示方法:绝对和相对误差
●引用误差和准确度等级
●系统误差、随机误差和粗大误差的特点和处理方法
●正态分布和t分布随机误差的处理
●直接测量结果的表示方法
●误差的合成:常用的合成公式
第三章
3.6-3.8节不要求
●温度传感器
–金属电阻
–热电偶
–热敏电阻
●霍尔传感器
●压电传感器
●光电传感器
●电容式传感器
●电感传感器
●差动测量电桥;
第四章
4.5-4.7节不要求
●集成运算放大器的结构特点:输入级差分,中间级放大,输出级推挽●主要技术参数:
失调参数、电压摆率、开环增益和单位增益带宽、CMRR
●三运放仪表放大器:电路分析
●共模的产生极其影响:
第五章
5.4-5.6节不要求
●高电压的测量(PT)
●大电流的测量(CT、rogowski线圈)
●传统指针式仪表(磁电式、电磁式和电动式):电磁机构、刻度特性
●功率的测量:原理及接线
第六章
已做试验。

考试不要求
第七章
不要求
第八章
●电磁干扰三要素:针对电气测量中出现的典型干扰模式,分别说明三要素●电容耦合及对策
●磁场耦合及对策。

《电气测试技术》-复习

《电气测试技术》-复习

电气测试技术—复习1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图,试分析其工作原理。

3、证明①(线性)电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L 带来的负载误差%%=100111100U U U 0L 0L ⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯-=r)-mr(1δ,假设max x R R r =;L max R R m =。

4、试证明热电偶的中间导体定律5、由热电偶工作原理可知,热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关,在实际的测量过程中,要对热电偶冷端温度进行处理,经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥,如图所示,试分析此电路的工作原理6、测得某检测装置的一组输入输出数据如下:X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度7、霍尔元件采用分流电阻法的温度补偿电路,如图所示。

试详细推导和分析分流电阻法。

8、采用四片相同的金属丝应变片(K=2),将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。

力F=1000kg。

圆柱断面半径r=1cm,E=2×107N/cm2,μ=0.3。

求:(1)画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图;(2)各应变片的应变 的值,电阻相对变化量;(3)若U=6V,桥路输出电压U0;(4)此种测量方式能否补偿环境温度的影响,说明理由。

可以补偿温度误差。

--+-)(=--==-=-===)(示。

)按题意可知,如图所(解:----)4(mV 22.1U )R RR R (21U )R R R R R R R R (41U 31094.0k R R R R 1012.3k R R R R 1047.0SEF1056.110218.91000SE F 21221144332211042442241331144247231===⨯==⨯==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=∆∆∆∆∆∆ε∆∆ε∆∆μεεπεε9、一台变间隙式平板电容传感器,其极板直径D=8mm ,极板间初始间距d 0=1mm.,极板间介质为空气,其介电常数ε0=8.85×10-12F/m 。

电气测试技术期末考试试题

电气测试技术期末考试试题

电气测试技术期末考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 在电气测试中,测量电阻的常用仪器是:A. 万用表B. 电压表C. 电流表D. 功率表2. 以下哪个不是电气测试中常用的测量参数?A. 电压B. 电流C. 频率D. 温度3. 测量电路中电流时,应使用仪器的:A. 并联连接B. 串联连接C. 直接连接D. 隔离连接4. 测量电气设备绝缘电阻时,通常使用的仪器是:A. 绝缘电阻表B. 接地电阻表C. 电容表D. 电感表5. 在电气测试中,测量电压的仪器通常具有以下哪种特性?A. 高内阻B. 低内阻C. 可变内阻D. 无内阻二、判断题(每题1分,共10分)6. 电气测试中,所有测量仪器都必须进行校准。

()7. 电流表的内阻越小越好,以减少测量误差。

()8. 测量电气设备时,可以不考虑环境温度对测量结果的影响。

()9. 电气测试中的接地电阻应尽可能小,以保证设备安全。

()10. 测量电气设备时,测量点的选择对测量结果没有影响。

()三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述电气测试中测量电流的基本原理。

12. 说明电气测试中如何确定测量仪器的量程。

13. 描述电气测试中测量电压时应注意的安全事项。

14. 解释电气测试中使用绝缘电阻表测量绝缘电阻的目的和意义。

四、计算题(每题10分,共20分)15. 已知某电阻器的额定电压为220V,额定功率为100W,请计算其电阻值。

16. 假设有一电路,其总电阻为10Ω,通过电流为5A,求该电路的总电压。

五、案例分析题(每题15分,共30分)17. 某工厂的电动机在运行过程中突然停止工作,但供电正常。

请列出可能的原因,并提出相应的检测步骤。

18. 描述在进行大型变压器的绝缘电阻测试时,应采取的测试方法和注意事项。

六、论述题(每题10分)19. 论述电气测试技术在现代电力系统维护中的重要性及其应用。

七、实验操作题(每题10分)20. 描述使用万用表测量电阻的步骤,并说明在测量过程中应注意的事项。

电气测量复习题

电气测量复习题

电气测量复习题电气测量复习题电气测量是电气工程中非常重要的一部分,它涉及到电流、电压、电阻等基本电气量的测量方法和技术。

在电气测量中,我们需要掌握各种测量仪器的使用方法,以及如何正确选择合适的测量仪器。

为了帮助大家复习电气测量知识,下面将提供一些常见的复习题。

1. 什么是电流?如何测量电流?电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量,单位为安培(A)。

测量电流的方法有两种:一种是用电流表直接测量,另一种是用电压表和已知电阻进行间接测量。

2. 什么是电压?如何测量电压?电压是电势差,也就是电荷在电场中的能量差,单位为伏特(V)。

测量电压的方法是使用电压表,将电压表的两个测量引线连接到待测电压的两个端点上。

3. 什么是电阻?如何测量电阻?电阻是导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。

测量电阻的方法是使用万用表的电阻档位,将待测电阻与万用表进行连接。

4. 什么是电能?如何测量电能?电能是电流在电路中传输的能量,单位为瓦特时(Wh)。

测量电能的方法是使用电能表,将电能表接入电路中,通过记录电能表的读数来测量电能的消耗。

5. 什么是功率?如何测量功率?功率是单位时间内消耗或产生的能量,单位为瓦特(W)。

测量功率的方法是使用功率表,将功率表接入电路中,通过记录功率表的读数来测量功率的大小。

6. 什么是频率?如何测量频率?频率是单位时间内周期性事件发生的次数,单位为赫兹(Hz)。

测量频率的方法是使用频率计,将频率计接入待测信号的电路中,通过读取频率计的显示来测量频率的大小。

7. 什么是电容?如何测量电容?电容是导体中储存电荷的能力,单位为法拉(F)。

测量电容的方法是使用电容计,将电容计与待测电容进行连接,通过读取电容计的显示来测量电容的大小。

8. 什么是电感?如何测量电感?电感是导体中储存磁场能量的能力,单位为亨利(H)。

测量电感的方法是使用电感表,将电感表与待测电感进行连接,通过读取电感表的显示来测量电感的大小。

电气测试技术试题及答案

电气测试技术试题及答案

电气测试技术试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 电气测试技术中,以下哪个设备用于测量电阻值?A. 万用表B. 示波器C. 电流表D. 电压表答案:A2. 在电气测试中,绝缘电阻的单位是:A. 欧姆B. 伏特C. 法拉D. 欧姆·米答案:D3. 以下哪个参数不是电气测试中常见的测试参数?A. 电流B. 电压C. 频率D. 重量答案:D4. 电气测试中,使用示波器的主要目的是什么?A. 测量电阻B. 测量电压C. 观察波形D. 测量电流答案:C5. 电气测试时,测量设备应满足的基本要求是:A. 精确度高B. 响应速度快C. 价格低廉D. 易于操作答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 在电气测试中,________是用来测量电路中电流大小的仪器。

答案:电流表2. 电气测试中,测量电压的仪器称为________。

答案:电压表3. 电气测试技术中,________是用来测量电路中电阻大小的仪器。

答案:欧姆表4. 电气测试中,________是用来测量电路中电压大小的仪器。

答案:电压表5. 电气测试中,________是用来测量电路中电流大小的仪器。

答案:电流表三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述电气测试技术中,使用万用表的注意事项。

答案:使用万用表时,需要注意选择合适的量程,避免超出量程造成损坏;确保表笔接触良好;在测量电压时,确保电路处于断电状态,以保证安全。

2. 描述电气测试中,绝缘电阻测试的重要性。

答案:绝缘电阻测试是评估电气设备绝缘性能的重要手段,可以检测出绝缘材料的老化、损伤或缺陷,预防电气故障和安全事故的发生。

3. 说明电气测试中,示波器的作用。

答案:示波器在电气测试中用于观察和分析电信号的波形,可以测量信号的频率、幅度、周期、相位等参数,对于信号分析和故障诊断具有重要作用。

4. 阐述电气测试中,接地电阻测试的意义。

答案:接地电阻测试是确保电气系统安全的重要测试项目,通过测量接地电阻值,可以评估接地系统的效能,确保在发生故障时,能够迅速安全地将电流导入大地,防止触电事故。

电气测试技术 复习资料

电气测试技术 复习资料

电气测试技术复习资料一、选择填空题1.电力系统由于运行安全需要,常将中性点接地,这种接地方式称为( )。

A.工作接地B.保护接地C.外壳接地D.安全接地2.直读式仪表依据相对额定误差来确定仪表的准确度,并将其分为 (a) 个等级,其中于精密测量或校正其它仪表的三个准确度等级为 (b) 。

( )A.(a) 4,(b) 1,2,3B.(a) 7,(b) 0.2,0.5,2.5C.(a) 7,(b) 0.1,0.2,0.5D.7,(b) 5,2.5,1.53. 以下哪个单位是功率表的常用单位( )。

A.千瓦小时 B.瓦特C.伏特 D.安培4.中性点接地系统比不接地系统供电可靠性( )。

(A)高;(B)差;(C)相同;(D)无法比较。

5.违反规定使用一线一地制照明,当用手拨接地线时触电应为()事故。

(A)单相触电;(B)两相触电;(C)跨步电压触电;(D)接触电压触电。

6.万用表的转换开关是实现()。

A、各种测量种类及量程的开关B、万用表电流接通的开关C、接通被测物的测量开关7.功率表的量程是指()。

(A)电流量程;(B)电压量程;(C)电流和电压量程;(D)电流、电压、功率三者的量程。

8. 万用表使用完毕后,若万用表无“OFF”档位,则转换开关应转到()位置。

(A)直流电流最低档;(B)交流电压最高档;(C)交流电压最低档;(D)直流电流最高低档。

9. 接地电阻测量仪是用于测量()的。

(A)小电阻;(B)中值电阻;(C)绝缘电阻;(D)接地电阻。

10.单相电能表反转的原因是()。

(A)进出线接反;(B)相线零线接反;(C)负荷侧向系统供电;(D)系统向负载侧供电。

11.电力系统由于运行安全需要,常将中性点接地,这种接地方式称为( )。

A.工作接地B.保护接地C.外壳接地D.安全接地12.直读式仪表依据相对额定误差来确定仪表的准确度,并将其分为 (a) 个等级,其中于精密测量或校正其它仪表的三个准确度等级为 (b) ( )A.(a) 4,(b) 1,2,3B.(a) 7,(b) 0.2,0.5,2.5C.(a) 7,(b) 0.1,0.2,0.5D.7,(b) 5,2.5,1.513.以下哪个单位是功率表的常用单位( )。

电气测试技术复习

第一章 电磁量测试是指电学量和磁学量测量。

测量方式按测量结果的过程分为3类:直接测量(直接从实测数据中取得测量结果)、间接测量(通过测量一些与被测量有函数关系的量,通过计算得到测试结果)、组合测量(多次直接测量具有一定函数关系关系式的某些量的基础上,通过联立求解各函数的关系式,来确定被测量大小的方式)。

测量还可以分为:直读测量法、比较测量法。

电磁量测量的结果由测量单位和纯数组成。

量具:测量单位的整数倍或分数倍的复制体。

基准:最精密地复现或保存单位的物理现象或实物。

若基准是通过物理现象建立的称为自然基准;若基准是建立在实物上的称为实物基准。

基准器:保存基准值的实物体或装置。

标准电池:复现电压或电动势单位“伏特”的量具。

标准电阻:复现和保存电阻单位“欧姆”的量具。

两种主要电阻箱:接线式、开关式。

传感器:一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。

3个组成部分:敏感元件、转换元件、转换回路。

传感器的特性是传感器的输入、输出关系。

分为静态特性和动态特性。

传感器的静态特性:被测量的值处于稳定状态时传感器的输出与输入关系。

静态性能指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性。

传感器的动态特性:在测量随时间变化的动态非电量时传感器输出与输入之间的关系。

等精度测量:在同一条件下所进行的一系列重复测量。

非等精度测量:在多次测量中,如对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持不变的测量。

测量误差分为:系统误差(多次测量同一量值时绝对值和符号保持不变)、随机误差(偶然误差)(在同一测量条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差)、粗大误差(超出规定条件下预期的误差)。

精度:反应测量结果与真值接近程度的量。

测量误差的表示方法:绝对误差(示值与被测量真值之间的差值)、相对误差(绝对误差与被测量的约定值之比)、粗大误差(最常用的统计判别法是3δ准则)第二章电测仪表按测量方式的不同,可分为直读式仪表和比较式仪表两大类。

电气测量技术期末复习题完整版

电气测量技术期末复习题HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】《电气测量技术》复习资料一、填空题1.电测量和磁测量统称为电磁测量或电气测量。

2.根据被测量数据取得的途径不同可将测量方式分为直接测量、间接测量和组合测量三类,根据读取数据的方法不同可将测量方法分为直读法和比较法两种。

3.电磁测量用的模拟指示仪表按其结构组成,可划分为测量线路和测量机构两大部分。

4.电磁测量用的数字仪表,其典型结构包括测量线路和模数转换和数字显示等几个部分。

5.A/D 转换器的任务是把模拟量转换为数字量。

6.按照测量误差产生的原因及误差的性质,可以把误差分为系统误差、随机误差和疏忽误差三类。

7.仪表使用时偏离规定的工作条件而造成的误差称为附加误差。

8.由测量人员的粗心疏忽造成的严重歪曲测量结果的误差成为疏忽误差。

9.偶然误差又称为随机误差。

10.用测量值与被测量真值之间的差值所表示的误差称为绝对误差。

11.绝对误差与被测量真值之比称为相对误差。

12.衡量误差对测量结果的影响,通常用相对误差更加确切。

13.以绝对误差与仪表上量限的比值所所表示的误差称为引用误差。

14.最大引用误差可以用来评价仪表性能,实用中就用他表征仪表的准确度等级。

15.随机误差通常呈正态分布,具有有界性、单峰性和对称性三个特性。

16.电动系功率表有两个线圈。

12、用电流表测电流必须将电流表与电路串联。

13、用电压表测电压必须将电压表与电路并联。

14、磁电系仪表广泛地用于直流电流和直流电压的测量。

15、磁电系电压表,要扩大其量程,可以串联一个附加电阻。

16、磁电系电流表,要扩大其量程,就要加接分流器。

数称为电压灵敏度。

17、习惯上常把电压表的V18、由于电动系仪表中没有铁磁性物质,所以不存在磁滞和涡流效应,准确度可达0.5级以上。

17.电度表和一般指示仪表的主要区别在于它使用了计算总和的积算机构。

电气测量技术知识点复习(2)及作业

知识点复习(2):1、测量误差的分类:系统误差:在相同的测量条件下,多次测量同一量时,误差的大小和符合均保持恒定,或在条件改变时,按某一确定规律而变的误差。

随机误差:在相同条件下多次测量同一量时,误差没有确定的变化规律,也不能预料的误差称为随机误差。

粗差:明显的歪曲了测量结果的误差称为粗差。

2、系统误差的消除方法替代法 换位抵消法。

3、随机误差的的统计特性和算术平均值原理系统误差: 0x a x -=ε随机误差: x a x -=δ真误差(绝对误差):εδ+=-+-=-=∆)()(00x a a x x x x x x在工程测量中,取有限次的测量值的均值作为最可信赖值,即真值的最佳估计值。

0ˆˆx a x == 4、真误差(绝对误差)的综合设 ),,(21m X X X f Y = 表示一多元函数,当自变量的误差各为m ∆∆∆ ,,21,它将产生下列关系的误差r ∆),,(22211∆+∆+∆+=∆+m r X X X f Y欲求得r ∆,可采用泰勒定理。

当省掉高阶无穷小后,得误差综合的一般公式: ∑∑===∆∂∂=∆∂∂++∆∂∂+∆∂∂=∆∴m j j m j j j m m D X f X f X f X f Y 112211∑∑==∆∂∂=∆∂∂=∆=m j j jm j j j Y Y X Inf X f f Y 111γ 5、常见函数的综合和、差函数: m m X A X A X A Y ,2211 +=eg1:串联电路总电阻: R=R1+R2+R3eg2:三相电路总功率:P=P1+P2+P3积、商函数:Am m A X X KX Y 2211=eg1:有功功率:R I P 2=,eg2:用电桥测电阻:21R R R R x =作业:1、标准电阻消耗的功率R I P 2=,若测量电流及电阻的误差分别为 I ∆及P ∆,求测量P 的误差为多少?(求ΔP ,γP )2、用直流电位差计测量电动势及用直流单电桥测量电阻的误差是多少?(求ΔY ,γY )3、将电阻R 1与R 2并联,试求总电阻R 的误差为多少?(求ΔR ,γR )4、阻抗Z=U/I ,求ΔZ ,γZ。

电气测试技术

1.测量的过程实际是能量(变换,传递,比较,显示)的过程。

2.什么是精密度?——表示指示值的分散程度由同一测量者在同一时间内用同样精度在相当短的时间内连续重复测量多次的过程。

3.什么事准确度?——是指仪表的指示值偏离真正值的程度。

4.什么是精确度?——是精密度和准确度的综合反映。

5.表征仪表示值稳定性的两个指标为(时间的稳定性)和(影响系数)。

6.静态性能指标有(灵敏度K)(线性度)(滞环误差)(重复性)。

7.按测量方法分(直接测量)(间接测量)(组合测量)。

8.按测量方式分(直读式测量)(零位式测量)(位微差式测量)。

9.按测量条件分(等精度测量)(准等精度测量)。

10.误差的来源:(仪器仪表误差)(影响误差)(理论误差)(方法误差)(人身误差)。

11.误差的分类:(系统误差)(随机误差)(粗大误差)。

12.准误差的分类:(恒值准误差)(变值准误差)。

13.非电量的电测技术是研究如何将(非电量转换成电量的技术)。

14.电位器式传感器可以(把直线位移或转角位移转换成具有一定函数关系的输出电阻或输出电压。

因此,可以用来测量(振动)(位移)(速度)(加速度)和(压力)等非电参数。

15.电阻应变式传感器由(电阻应变片)和(测量电路)构成。

其特点是(精度高,测量范围广,结构简单,性能稳定,寿命长,频率特性好,可以在高温高压,振动强烈,强磁场中应用)。

16.应变片的工作原理是:(金属导体的电阻随着它所受的机械变形的大小而预先变化的现象,称为金属电阻的应变效应)。

17.电感式传感器:(是利用线圈的自感或互感的变化来实现测量的一种装置,可以用来测量(位移,振动,压力,流量,质量,力矩等各种非电的物理量)。

18.差动变压器式传感器的工作原理是:(把被测量的变化转换成互感M的变化)传感器本身是(互感可数,可变的变压器)。

其二次侧(接成差动)形式。

19.零点残余电压的消除方法:(尽可能保证传感器的几何尺寸,线圈的对称性,特别是二次侧线圈的对称)(采用适当的测量电路)(采用补偿电路减小零点残余电压)。

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电气测试技术—复习1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图,试分析其工作原理。

3、证明①(线性)电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L带来的负载误差%%=100111100UUULL⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯-=r)-mr(1δ,假设maxxRRr=;LmaxRRm=。

4、试证明热电偶的中间导体定律5、由热电偶工作原理可知,热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关,在实际的测量过程中,要对热电偶冷端温度进行处理,经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥,如图所示,试分析此电路的工作原理6、测得某检测装置的一组输入输出数据如下:X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0试用最小二乘法拟合直线,求其线性度和灵敏度7、霍尔元件采用分流电阻法的温度补偿电路,如图所示。

试详细推导和分析分流电阻法。

8、采用四片相同的金属丝应变片(K=2),将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。

力F=1000kg。

圆柱断面半径r=1cm,E=2×107N/cm2,μ=0.3。

求:(1)画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图;(2)各应变片的应变 的值,电阻相对变化量;(3)若U=6V,桥路输出电压U0;(4)此种测量方式能否补偿环境温度的影响,说明理由。

9、一台变间隙式平板电容传感器,其极板直径D=8mm,极板间初始间距d0=1mm.,极板间介质为空气,其介电常数ε0=8.85×10-12F/m。

试求:(1)初始电容C0;(2)当传感器工作时,间隙减小∆d=10µm,则其电容量变化∆C;(3)如果测量电路的灵敏K u=100mV/pF,则在∆d=±1µm时的输出电压U0。

10、热电阻测量电路采用三线连接法,测温电桥电路如图所示。

(1)试说明电路工作原理;(2)已知R t是P t100铂电阻,且其测量温度为t=50℃,试计算出R t的值和R a 的值;(3)电路中已知R1、R2、R3和E,试计算电桥的输出电压V AB。

(其中(R1=10KΩ,R2=5KΩ,R3=10KΩ,E=5V,A=3.940×10-3/℃,B=-5.802×10-7/℃,C=-4.274×10-12/℃)11、一个量程为10kN的应变式测力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力,外径20mm,内径18mm,在其表面粘贴八各应变片,四个沿周向粘贴,应变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为2.0,波松比为0.3,材料弹性模量E=2.1×1011Pa。

要求:(1)绘出弹性元件贴片位置及全桥电路;(2)计算传感器在满量程时,各应变片电阻变化;(3)当桥路的供电电压为10V时,计算传感器的输出电压。

12、压电式加速度传感器与电荷放大器连接,电荷放大器又与一函数记录仪连接,已知传感器的电荷灵敏度Kq =100PC/g,电荷放大器的反馈电容为Cf=0.001uF,被测加速度a=0.5g,求:(1)电荷放大器的输出电压V0=?电荷放大器的灵敏度Ku=?(2)如果函数记录仪的灵敏度Kv=20mm/mv,求记录仪在纸上移动的距离y=?(3)画出系统框图,求其总灵敏度K=?13、如图所示,试证明热电偶的标准电极定律14、热电阻测温电桥的三线接法,如图所示。

试分析电路的工作原理。

15、一个量程为10kN 的应变式测力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力,外径20mm ,内径18mm ,在其表面粘贴八各应变片,四个沿周向粘贴,应变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为2.0,波松比为0.3,材料弹性模量E=2.1×1011Pa 。

要求:(1)绘出弹性元件贴片位置及全桥电路;(2)计算传感器在满量程时,各应变片电阻变化;(3)当桥路的供电电压为10V 时,计算传感器的输出电压。

16、某种压电材料的压电特性可以用它的压电常数矩阵表示如下:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=363534333231262524232221161514131211][d d d d d d d d d d d d d d d d d d D 试分析压电常数矩阵的物理意义。

17、额定载荷为8t 的圆柱形电阻应变传感器,其展开图如图所示。

未受载荷时四片应变片阻值均为120Ω,允许功耗208.35mW,传感器电压灵敏度kU=0.008V/V ,应变片灵敏度系数k=2。

(1)、画出桥路接线图; (2)、求桥路供桥电压; (3)、荷载4t 和8t 时,桥路输出电压分别是多少? (4)、荷载4t 时,R1~R4的阻值分别是多少?18、已知某霍尔元件的尺寸为长L=10mm ,宽b=3.5mm ,厚d=1mm 。

沿长度L 方向通以电流I=1.0mA ,在垂直于b ×d 两个方向上加均匀磁场B=0.3T ,输出霍尔电势U H =6.55mV 。

求该霍尔元件的灵敏度系数K H 和载流子浓度n 。

已知电子电量q=-1.6×1019C 。

(1)由B I K U H H ⨯⨯=,可得:T A V B I U K H H ⋅=⨯⨯⨯=⨯=--/83.213.0100.11055.633(2)由dq n K H ⨯⨯-=1,可得:32031933/1086.210106.11055.63.0100.11m C d q U B I d q K n H H ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-=⨯⨯-=----19、推导差动自感式传感器的灵敏度,并与单极式相比较。

解:(1)单极式自感式传感器的灵敏度为:假设初始电感为:0020l 2S W L μ=当气隙变化为:l l l 01∆+=时,电感为:)l l (2S W L 00021∆μ+=电感的变化量为:000020002000201l l11l ll 2S W l 2S W )l l (2S W L L L ∆∆μμ∆μ∆+⨯⨯-=-+=-=灵敏度为:⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--==........l l l l 1l L l L S 20000∆∆∆∆ (2)差动式自感式传感器的灵敏度为:当气隙变化时,l l l 01∆+=,l l l 01∆-=,电感变化为:)l l (2S W L 00021∆μ+=,)l l (2S W L 00022∆μ-=电感的变化量为:00000200020002011l l11l ll 2S W l 2S W )l l (2S W L L L ∆∆μμ∆μ∆+⨯⨯-=-+=-=000200020002022l l11l ll 2S W l 2S W )l l (2S W L L L ∆∆μμ∆μ∆-⨯⨯-=--=-=电感总变化量为:12L L L +=∆灵敏度为:⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--==........l l l l 1l L 2l L S 20000∆∆∆∆ 结论:是单极的2倍。

20、如图所示为气隙型电感传感器,衔铁断面积S=4×4mm 2,气隙总长度为l δ=0.8mm ,衔铁最大位移∆l δ=±0.08mm ,激励线圈匝数N=2500匝,,真空磁导率μ0=4π×10-7H/m ,导线直径d=0.06mm ,电阻率ρ=1.75×10-6Ω.cm 。

当激励电源频率f=4000Hz 时,要求计算: (1)线圈电感值;(2)电感量的最大变化值;(3)当线圈外断面积为11×11mm 2时,其电阻值; (4)线圈的品质因数;(5)当线圈存在200pF 发布电容与之并联后其等效电感值变化多大。

解:(1)线圈电感值为:mH 157108.010*********l S N L 3672020=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---πμδ (2)电感量的最大变化值mH13110)08.028.0(10441042500l 2l S N L mm 08.0l 3672021=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=+=---π∆μ∆δδδ时:当 mH 19610)08.028.0(10441042500l 2l S N L mm 08.0l 3672022=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=-=-=---π∆μ∆δδδ时:当 最大电感量为:mH 65L L L 12=-=∆(3)当线圈外断面积为11×11mm 2时,其电阻值;Ωππρ464)1006.0(75.0425001075.14d l N 4R 2162cp=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=-- (4)线圈的品质因数5.84641015740002R LQ 3=⨯⨯⨯==-πω(5)当线圈存在200pF 发布电容与之并联后其等效电感值变化多大mH 3L )C L 1(L L 0020=--=ω∆21、已经测得某热敏电阻在T 1=320℃时电阻值R 1=965×103Ω;在T 2=400℃时电阻值R 2=364.6×103Ω。

求:(1)热敏电阻的静态模型—电阻与温度的关系;(2)当测得该热敏电阻RT =500×103Ω,预估对应的温度T 。

答案:(1)热敏电阻的静态模型—电阻与温度的关系为:根据已知条件,该热敏电阻是负温度系数热敏电阻。

其温度和阻值之间的关系为:T /B e A R ⋅=若已知两个电阻值R 1和R 2,以及相应的温度值T 1和T 2,便可求出A 、B 两个常数。

1T /B 1eA R ⋅=2T /B 2e A R ⋅=解方程可得:K 4855R R n 1T T T T B 211221=-=Ω46.268e R A )T /B (11=⋅=-T /4855T /B e 46.268e A R ⨯=⋅=(2)当测得该热敏电阻RT =500×103Ω,预估对应的温度T 。

根据电阻和温度的关系:T/B eA R ⋅=可得:C8.371AR ln B T 0T ==22、简述差动变压器的零点残余电压及其产生原因。

23、分析下图所示的带有相敏整流的电桥电路的工作原理,其中电桥的两臂Z1和Z2为差动自感传感器的两个线圈的阻抗,另两臂为R1和R2(R1=R2)。

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