测试与检测技术基础习题

测试与检测技术基础习题

例3-1 以阻值R=120Ω，灵敏度S=2的电阻应变片与R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V ，并假设负载为无穷大，当应变片的应变值为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。（με：微应变，即10-6） 例3-2 有一钢板，原长l=1m ，钢板弹性模量使用BP 3灵敏度E=2*1011Pa ，使用BP-3箔式应变片R=120Ω，灵敏度系数S=2，测出的拉伸应变值为300με。求：钢板伸长量Δl ，应力σ，ΔR/R 以及ΔR 。如果要测出1με应变值则相应的ΔR/R 是多少？

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例3-3 一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm ，工作初始间隙d =0.3mm ，空气介质，0试求解：

1）通过测量得到电容变化量为ΔC=±3*10-3pF ，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离Δd=？

2）如果测量电路的放大倍数K =100V/pF ，读数仪表的灵1p 敏度S 2=5格/mV ，则此时仪表指示值变化多少格？

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例3-4 为防止电容传感器击穿，在两极之间加入厚

度为a的云母片（见图3-82），其相对介电常数为εr ，空气介电常数ε0，求传感器的总电容量C=？（圆形极板直径D，两云母片间距离δ0）。

a

A

D

电缆则此时的电压灵敏度S =？电荷灵敏度有无变化？（g u 为重力加速度）

图2 例3-5题图

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例3-6 压电加速度计与电荷放大器联接的等效电路如图3所示。图中C为传感器固有电容、电缆电容和放大器输入电容之和。已知传感器的电荷灵敏度

S q=100pC/g，反馈电容C f=0.01μF。试求：当被测加速度为a=0.5g时，电荷放大器输出电压是多少？

C f

C

q

E

图3 例3-6题图测试与检测技术基础习题

例3-7 极距变化型电容传感器采用比例运放电路如图4所示。图中：C0为输入阻抗电容；u i为激励电压；

u o为输出电压；C x为反馈电容；也即变极距型电容传感器的电容，且C x=ε0εr A/δ；δ为传感器变化极距

。试求：

1）输出电压u o与变化极距δ之间的关系。

2）电容传感器的输出灵敏度S=du i/dδ=？

图4 例3-7题图

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例3-8 磁电式绝对振动速度传感器的弹簧刚度

K=3200N/m，测得其固有频率f=20Hz，欲将f减为

00

10Hz，则弹簧刚度应为多少？能否将此类结构传感器的固有频率降至1Hz或更低？

例3-9 参量式传感器与发电式传感器有何主要不同。测试与检测技术基础习题

例3-10 有一霍尔元件，其灵敏度S H=1.2mV/mA x kGs ，把它放在一个梯度为5kGs/mm的磁场中，如果额定控制电流时20mA，设霍尔元件在平衡点附近做±0.01mm摆动，问输出电压可达到多少毫伏？

例3-11 设计利用霍尔元件测量转速的装置，并说明其工作原理。

例3-12 用电涡流传感器实时监测轧制铝板厚度δ的装置，试画出装置框图，简要说明其工作原理。