内容发布更新时间 : 2024/11/13 12:01:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

答：令y?kx?b,y?R,x?t?20,k?R20?,b?R20 则x?17.5，y?26.2

lxx??(xi?x)?437.5，lxy??(xi?x)(yi?y)?47.75

2i?1i?166k?lxylxx?0.109，b?y?kx?24.29

0.109?4.49?10?3 24.29所以R20?24.29?，??6-24．简述A类不确定度与B类不确定度在评定方法上的主要区别。

答：A类不确定度对被测量x是在重复性或复现性条件下进行n次独立重复观测得到的。B类不确定度的估计值不是由重复观测得到的。

6-25．已知函数z=x+y，y=3x，被测量x的标准不确定度为?x，求?y

??f?2答：?y????x?3?x

??x?由于x和y是呈线性关系 所以?z?2?f?f?x??y??x?3?x?4?x ?x?y7-3．信号滤波的作用是什么？滤波器的主要功能和作用有哪些？

答：（1）信号滤波作用：用来从输入信号中过滤出有用信号滤除无用信号和噪声信号

（2）滤波器：用来消除干扰噪声，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除。

7-7．求调幅波f(t)?A(1?cos2?ft)sin2?f0t的幅值频谱。 答：sin2?fzt?j1??(f?fz)??(f?fz)? 2cos2?f0t?1??(f?f0)??(f?f0)? 2j?j?F(f)?A???(f?fz)??(f?fz)????(f?f0?fz)??(f?f0?fz)??(f?f0?fz)??(f?f0?fz)??

4?2?F(f)?Aj?2?(f?fz)?2?(f?fz)??(f?f0?fz)??(f?f0?fz)??(f?f0?fz)??(f?f0?fz)? 48-4．举例说明用应变片进行测量时为什么要温度补偿？常采用的温度补偿方法有哪几种？ 答：温度变化所引起的应变片的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，不采用温度补偿测量精度无法保证。 例如采用敏感栅材料测梁受力情况，不采用温度补偿的话会带来测量误差，常用的补偿法有桥路补偿法和应变片自补偿法。

8-7．应变效应和压阻效应二者有何不同？电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何

区别？各有何优缺点？ 答：（1）金属丝的电阻随它所受的机械变形的大小而发生相应的变化叫应变效应；半导体受力作用时，由于载流迁移率变化使电阻发生变化称为压阻效应 （2）前者基于应变效应，后者基于压阻效应

（3）电阻应变片温度稳定性好，线性度高，应变范围广，粘贴方便但灵敏度不高，横向效应，机械滞后大，半导体应变片，尺寸，横向效应，机械滞后都很小，灵敏系数大，输出也大，但稳定性差，测较大应变非线性严重。

8-10．用图表示由等强度梁来做一荷重（测力）传感器，以四片应变片R1=R2=R3=R4作变换元件组成全桥形式，其供桥电压为6V，问：

（1）其应变片如何粘贴组成全桥比较合理？画出应变片布置图及桥路及桥路连接图。 （2）求其电压输出值（K1=K2=K3=K4=2.0） 答：（1）

R4（R3）

R1（R3） R2（R4） R2（R1）

（2）Usc??RUsr?k?xUsr?12?x R8-11．R1、R2是性能完全相同的两个应变片，R为R1、R2同阻值的无感电阻，若按题图方式布片，试问：

（1）测拉力但不受弯矩影响应如何构成测量桥路？ （2）欲测其弯矩而不受拉力的影响，应如何连桥？ （3）上述两种连桥方式中，是否有温度补偿作用？

1?RUsr。 2R1?RUsr。 （2）R1与R2相邻，测弯矩时R1?R1??R，R2?R2??R，此时Usc?2R答：（1）R1与R2相对，若拉伸则R1?R1??R，R2?R2??R，此时Usc?（3）R为同阻值无感电阻，没有温度补偿作用。

8-12．两金属片R1和R2阻值均为120?，灵敏系数K=2，两应变片一个受拉、另一个受压，

?6应变均为800?10?。两者接入差动直流电桥，电源电压u?6V。求：

（1）?R和

?R R（2）电桥输出电压u0。

?R?k??1.6?10?3，?R?1.92?10?1? R1?Ru?4.8?10?3V （2）u0?2R答：（1）

?68-15．有一电阻值R?120?，灵敏度系数k?2.0，其电阻温度系数??2.0?10/?C，

线膨胀系数?1?12?10?6/?C的电阻应变片贴于线膨胀系数为?2?14.2?10?6/?C的工件上，若工件在外力作用下产生应当变量为200?10?，试问：

（1）当温度改变4?C时，如果未采取温度补偿措施，电阻变化量为多少？ （2）由于温度影响会产生多大的相对误差？ 答：（1）?Rt?R0??t?R0k(?2??1)?t

=120?2.0?10?6?4?120?2.0?(14.2?12)?10?6?4 =3.072?10? （2）?t?误差

?3?6??tk?(?2??1)?t?1.28?10?5

?t?6.4% ?总8-16．一个量程为10kN的应变力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒，外径20mm，内径16mm，在其表面贴8片应变片，4片沿周向贴，应变片的电阻值均为120?，灵敏度系数为2，泊松比为0.3，材料弹性模量E?2.1?10Pa，画出此传感器的应变片贴片位置及全桥电路。当此传感器在轴向受力时，要求：

（1）计算传感器在满量程时各应变片电阻变化量； （2）当供桥电压为12V时，计算传感器的输出电压。 答：（1）设周向贴的应变片应变为?，轴向为? 则??0???，满量程时

''11?R?R?k??8.42?10?4，?R?R?0.101? RRFF，

??S(D2?d2)4F?10kN????R'?k?'???k???2.53?10?4 Rk?4??4?'?Usr?k?Usr(1??)?1.31?10?2V ??48-17．有一电桥，已知工作臂应变片阻值为120?，灵敏度k?2.0，其余桥臂阻值也为

（2）Usc?120?，供桥电压为3V，当应变片的应变为10?10?和1000?10?时，分别求出单臂和双臂电路的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。 答：应变为10?10?时 单臂Usc??6?6?611k?Usr??2?10?10?6??3?1.5?10?5? 44

双臂Usc?11k?Usr??2?10?10?6??3?3?10?5? 22?6应变为10?10?时

11k?Usr??2?1000?10?6??3?1.5?10?3? 4411?6?3双臂Usc?k?Usr??2?1000?10??3?3?10?

22单臂Usc?应变为10?10?的应变片所求得的输出电压灵敏度更高，且双臂比单臂的灵敏度高 8-20．题图为一直流应变电桥。图中Usr?4V，R1=R2=R3=R4=120?，试求：

（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻。当R1的增量为?R1?1.2?时，求电桥输出电压

?6Usc。

（2）R1、R2都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，求电桥输出电压Usc。

（3）题（2）中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且?R1??R2?1.2?，求电桥输出电压Usc。

答：（1）电桥单臂工作时

1?R11.2Usr???4?0.01 4R4120（2）双臂工作，R1产生正?R变化，R2也产生反?R变化 Usc?所以电桥无输出，Usc=0V

（3） 双臂工作，R1产生正?R变化，R2也产生负?R变化

Usc?1?R11.2Usr???4?0.02 2R21209-2．画出压电元件的两种等效路。 答：略

9-3．电荷放大器要解决的核心问题是什么？试推导其输出关系。

答：核心问题：将高内阻的电荷源转换为低内阻的电压源，而且输出电压下比于输入电荷

U0??kQ

Ca?Cc?Ci?(1?k)Cf当(1?k)CfCa?Cc?Ci时U0??Q Cf9-4．何谓电压灵敏度和电荷灵敏度？两者间有什么关系？ 答：电压灵敏度Ku是单位机械量作用在传感器上产生的电压大小

电荷灵敏度KQ是单位机械量作用在传感器上产生的电荷大小 两者关系：Ku?KQC

9-5．简述压电式加速度传感器的工作原理。

答：测量时，将传感器基座与度件刚性固定在一起。当传感器受振动时，由于弹簧的刚度相当大，而质量块的质量相对较小，可以认为质量块的惯性很小。因此质量块感受与传感器基座相同的振动，并受到与加速度方向相反的惯性力的作用。这样，质量块就有一正比于加速度的交变力作用在压电片上。由于压电片具有压电效应，因此在它的两个表面上就产生交变电荷（电压），当振动频率远低于传感器的固有频率时，传感器的输出电荷（电压）与作用力成正比，即与试件的加速度成正比。

9-8．压电式传感器的上限频率和下限频率各取决于什么因素？ 答：上限频率：传感器的机械特性 下限频率：测量电路的时间常数

9-9．分析压电式加速度传感器的频率响应特性。若测量电路C?1000pF,R?500M?，传感器固有频率f0?30kHz，相对阻尼比系数??0.5，求幅值误差在2%以内的使用频率范围。

答：压电式加速度传感器属于二阶系统，其频率响应特性与二阶系统类似

?0?2?f0?188.5kHz，??1?0?5.31?10?6

1?1?1?????(2???)222?2%

得：180.96kHz???192.1kHz（舍去） 0???7.54kHz 即0?f?1.2kHz

1取决于热端温度；○2取决于热端和冷11-1．下面三种说法哪种正确：热电偶的电动势大小○

3取决于热端和冷端温度之差。为什么？ 端温度；○3正确，答：○因为热电偶总的电动势的大小为即为两个接点分热电动势之差。它仅与热电偶的电极材料和两接点温度有关。热电偶的材料固定，所以取决于热端和冷端温度之差。 11-2．热电偶的电动势大小和热电极的长短、粗细有关吗？若热电偶接有负载后，负载上得到的电压和热电极长短、粗细有关吗？ 答：势电偶的电动势大小只与冷热两端的温度和材料有关，而与电偶的分布形状等任何因素都无关，负载上得到的电压也是一样与电极长短、精细无关。

11-3．热电偶的冷端延长导线的作用是什么？使用冷端延长线（即补偿导线）应满足什么样的条件和注意什么问题？

答：作用是使冷端远离工作端，并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动很小的地方，并替代中间部分最重的金属材料。使用的延长线在一定的范内具有和所连接的热电偶相同的热