课后习题

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3-5 电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关?要提高灵敏度可采取哪些措施?采取这些措施会带来什么样后果?
解答:以气隙变化式为例进行分析。
    又因为线圈阻抗压力容器钢板Z=L,所以灵敏度又可写成由上式可见,灵敏度与磁路横截面积A0、线圈匝数N、电源角频率、铁芯磁导率0,气隙等有关。如果加大磁路横截面积A0、线圈匝数N、电源角频率、铁芯磁导率0,减小气隙,都可提高灵敏度。加大磁路横截面积A0、线圈匝数N会增大传感器尺寸,重量增加,并影响到动态特性;减小气隙会增大非线性。
3-7 一个电容测微仪,其传感器的圆形极板半径r4mm,工作初始间隙=0.3mm,问:1)工作时,如果传感器与工件的间隙变化量1m时,电容变化量是多少?2)如果测量电路的灵敏度S1=100mV/pF,读数仪表的灵敏度S2=5/mV,在1m时,读数仪表的指示值变化多少格?
解:1
   
    2B=S1S2C=1005(4.9410-3)2.47蓄电池防盗
3-9 试按接触式与非接触式区分传感器,列出它们的名称、变换原理,用在何处?
解答:接触式:变阻器式、电阻应变式、电感式(涡流式除外)、电容式、磁电式、压电式、热电式、广线式、热敏电阻、气敏、湿敏等传感器。
    非接触式:涡电流式、光电式、热释电式、霍尔式、固态图像传感器等。
    可以实现非接触测量的是:电容式、光纤式等传感器。
3-11 一压电式压力传感器的灵敏度S=90pC/MPa,把它和一台灵敏度调到0.005V/pC的电荷放大器连接,放大器的输出又接到一灵敏度已调到20mm/V的光线示波器上记录,试绘出这个测试系统的框图,并计算其总的灵敏度。
解:框图如下
大数据恢复    各装置串联,如果忽略负载效应,则总灵敏度S等于各装置灵敏度相乘,即
    S=x/P=900.00520=9mm/MPa
4-2 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数以提高灵敏度。试问,在下列情况下,是否可提高灵敏度?说明为什么?
    1)半桥双臂各串联一片;2)半桥双臂各并联一片。
解答:电桥的电压灵敏度为,即电桥的输出电压和电阻的相对变化成正比。由此可知:1)半桥双臂各串联一片,虽然桥臂上的电阻变化增加1倍,但桥臂总电阻也增加1倍,其电阻的相对变化没有增加,所以输出电压没有增加,故此法不能提高灵敏度;
    2)半桥双臂各并联一片,桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半,电阻的相对变化也没有增加,故此法也不能提高灵敏度。
4-3 为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外,还设有电容平衡旋钮
解答:动态电阻应变仪采用高频交流电给电桥供电,电桥工作在交流状态,电桥的平衡条件为
    Z1Z3=Z2Z4|Z1||Z3|=|Z2||Z4|13=24
    由于导线分布、各种寄生电容、电感等的存在,光有电阻平衡是不能实现阻抗模和阻抗角同时达到平衡,只有使用电阻、电容两套平衡装置反复调节才能实现电桥阻抗模和阻抗角同时达到平衡。
4-6 调幅波是否可以看作是载波与调制信号的迭加?为什么?
解答:不可以。因为调幅波是载波幅值随调制信号大小成正比变化,只有相乘才能实现
4-8 什么是滤波器的分辨力?与哪些因素有关?
解答:滤波器的分辨力是指滤波器分辨相邻频率成分的能力。与滤波器带宽B、品质因数Q、倍频程选择性、滤波器因数等有关。带宽越小、品质因数越大、倍频程选择性越小、滤波器因数越小,分辨力越高。
4-9 设一带通滤器的下截止频率为fc1,上截止频率为fc2,中心频率为f0
    1)光端机箱2)滤波器的截止频率就是此通频带的幅值-3dB处的频率;3)下限频率相同时,倍频程滤波器的中心频率是1/3倍频程滤波器的中心频率的倍。
5-7 应用巴塞伐尔定理求积分值。
解:令x(t)=sinc(t),其傅里叶变换为
根据巴塞伐尔定理得
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4-1 以阻值R=120、灵敏度Sg=2的电阻丝应变片与阻值为120的固定电阻组成电桥,供桥
电压为3V,并假定负载电阻为无穷大,当应变片的应变为22000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灵敏度。
葡萄架势解:这是一个等臂电桥,可以利用等比电桥和差特性表达式求解。
   
    =2 单臂输出电压:
    双臂输出电压:
    =2000:单臂输出电压:
    双臂输出电压:
    双臂电桥较单臂电桥灵敏度提高1倍。

本文发布于:2023-05-24 19:00:45,感谢您对本站的认可!

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