自动检测第五章计算练习题(2)

1.自动电子电位差计是如何基于补偿测量法工作的？线路电阻值的变化，对电子电位差计的测量有无影响？为什么？
答：自动电子电位差计的简单原理图，当热电势Er 与已
知的支流压降相比较时，若Er ≠Ucb,其比较之后的差值
经放大器放大后，输出足以驱动可逆电机的功率，使可
逆电机又通过一套传动系统去带动滑动触点C 的移动，
直到Et=Ucb 时为止。

这是放大器输入信号为零，可逆
电机不再转动，测量线路就达到了平衡，这样Ucb 就可
以代表被测量的Er 值。

由此可知，电子电位差计是利用已知的电压Ucb 去补偿未知的热电势Et 的，故是基于补偿
测量法工作的。

由于当Et=Ucb 时，热电阻回路是没有电
流流过的，因此线路电阻值的变化，对电子电位差计的测
量不会造成影响的。

2.电子电位差计是如何实现对热电偶冷端温度自动补偿
的？
答：如图4-2所示是电位差计的测量电桥，电位R 2用铜
丝绕制，让R 2与热电偶冷端处于同一温度。

因为铜电阻
的阻值随着温度升高而增加，则R 2上的电位差也增加。

而热电偶的热电势却随冷端温度的升高而降低，如配置得当，就可以达到温度补偿的目的。

3、对于配有配有镍铬-镍硅热电偶，且标尺始端为0℃的电子电位差计，当热电偶的热端为0℃，冷端为25℃时，问这时应指示多少度？输入信号为多少？若热端为0℃，冷端也为0℃时，这时应该指示多少度？输入信号为多少？
答案：因为电子电位差计的冷端补偿为25℃设计的，所以当热电偶的热端为0℃，冷端为25℃时，指示应为0℃。

若热端为0℃，冷端也为0℃时，送到放大器的输入信号约为+1000μv 这时应该指示25℃.
4.某台电子电位差计的标尺范围是0～1100℃，热电偶参比端温度是20℃.如果不慎将热电偶短路，则电子电位差计的指示值多少？
答案：当热电偶短路时，可以认为两热电极间的电势为零。

热电偶参比端温度是20℃，但电子电位差计的冷端补偿为25℃设计的，故仍为过补偿，放大器的输入信号为正值，仪表的指针应指在高于0℃（约5℃左右）
5．普通电子电位差计是否可以用来测量温度差？并要注意哪些问题？
答案：普通电子电位差计是可以用来测量温度差的。

这时要
选择两支分度号一致的热电偶。

如果一点温度恒比另一点温
度高，则采用图4-5所示的连接方式，（其中t 1>t 2）时，指
针指向正值，就一定要选灵位在标尺中间的电位差计，当
t 1=t 2时，指针在零位；当t 1<t 2时，指针指向负值，这时
的电位差计的量程应由温差值来确定，并且去掉温度补偿电
阻，改为锰铜丝绕制成的电阻。

6、试述在自动平衡电桥的在测量桥路中为什么滑线电阻和测温电阻Rt 应是相邻臂？ 解：如图4-6（a ）所示滑线电阻和测温电阻Rt
是相对臂，当温度升高后t 0t t R R R ∆+=这是
通过调整P R 使桥路重新平衡，因此有
42t 0t P R R )R R (nR =∆+,t
t P R R R R R n ∆+⨯=0421仪表的位置系数n 与热电阻的变化t R ∆呈非线性关系，它不能满足仪表具有的线性刻度的要求。

而图4-6（b ）所示，电桥平衡时可得4P 2t 0t R nR R )R R (=∆+；)R R (R R R n t 0t 4
P 2∆+⨯=这时n 与t R ∆成线性关系。

所以，为了得到线性刻度，滑线电阻臂与被测臂相邻臂。

7、图4-7所示为一自动平衡电桥的测量桥路示意图，请问在下列情况仪表的指针、起点温度、量程会如何变化？为什么？(1)温度升高；（2）仪表停电；（3）加大R6；（4）减小R5；
(5)A 划断；（6）B 划断；（7）C 划断。

解：（1）当温度升高时，指针向M 方向移动。

因为温度升高，t R 增加，只有减小与t R 串联
的电阻才能使电桥达到新的平衡。

（2）仪表停电时，指针随拨随停，因为此时
U OD =0放大器没有输出信号。

（3）加大6R ，指针向M 方向移动，因为6R 与t R 串联，当增大时，U OD 增加，指针只有
左移才能达到新的平衡，这样使M 点的起点温度降低。

（4）减小5R ，流过P R 的电流减小，量程也就减小。

（5）A 线断开，相当于t R →∞，温度升高，这时指针指到N 点。

（6）B 线断U OD =0不能为零，而是正数，这时指针左移直到M 点。

（7）C 线断U OD =0开永远为零，指针可停留在任何位置。

8、热电阻短路或断路时，电子自动平衡电桥指针分别指到何处？
解：热电阻短路，相当于t R =0，指针会指向始端，直到受到限位为止，相当于温度非常低。

热电阻断路，相当于t R →∞，指针会指向终端，直到受限位为止，相当于温度非常高。

9. 一台与热电偶配套的自动平衡电子电位差计，其冷端温度补偿是按冷端为25℃设计的.问在下列两中情况下,其温度指示值会偏低或偏高?
（1）实际冷端温度低于25℃;
（2）实际冷端温度高于25℃.
答:(1) 偏高;
(2) 偏低.
10. 一台与热电偶配套的自动平衡电子电位差计,如果在运行工作中,热电偶被烧断,问仪表指针会指在哪里?
答:停在原位,不会随温度变化而移动.
11..在自动电子平衡电桥中,连接电源的线路电阻若发生变化,对测量的结果是否有影响?
答:没有影响.
12.图4-8是热电阻测温数字温度计中的平衡电桥原理图.当电桥的输出不为0时,比较鉴别器输出高电平,打开计数脉冲门,一面计数显示,另一面去控制权电阻开关,使电桥最后达到新的平衡.如果热电阻选用Cu50,温度为0℃时电桥平衡.当温度升高为15℃,需闭合哪些权电阻开关,电桥才能平衡?
(提示:应使闭合的权电阻与800欧
姆并联后的等效电阻3
R '作为一个桥臂电阻,要使电桥平衡,应有
Rt=R2R4.)
答案：Cu50=53.21Ω
53.213
R '= R2R4=40000 所以3R '=751.73 即R
R R +⨯='8008003 解得R =124580即125K K K
K K 1251001501121=++。