内容发布更新时间 : 2024/10/2 10:39:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1 一台精度等级为0.5级、量程为600-1200oC的温度传感器，求 1）最大绝对误差；

2）检测时某点最大绝对误差时4oC，问此仪表是否合格？

我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。

仪表精度=（绝对误差的最大值/仪表量程）*100% 。

以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。

2、欲测240V左右的电压，要求测量值的相对误差的绝对值不大于0.6%。问：选用量程为250V电压表，其精度应选择哪一级？若选用量程为500V电压表，其精度应选择哪一级？

3、 已知待测力为70N，现有两只测力表，一只测量范围0~500N，精度为0.5级。另一只测量范围为0~100N，精度为1级。问选那一只测量仪表好，为什么？

根据计算选用精度为1级测量量程为0-100N的测力表相对误差小。所以选用这个测量表。

4 检验一台量程为0-250mmH2O的差压变送器，当差压由0上升至100mmH2O时，差压变送器读数为98mmH2O；当差压由250mmH2O下降至100mmH2O时，差压变送器读数为103mmH2O，问此仪表在该点的迟滞（变差）是多少？ 解：该仪表的迟滞＝（103-98）/(250-0) =2% 5某玻璃水银温度计微分方程式为

式中：Q0为水银柱高度(m); Qi为被测温度（oC）。

试确定该温度计的时间常数和静态灵敏度系数。 解：由方程式知道该温度计为一阶传感器。 1)时间常数τ＝a1/a0=4/2=2s

2)静态灵敏度系数k=b0/a0=2x10-3/2=10-3 m/℃ 6 已知某一阶传感器的传递函数

Τ=0.001s,求该传感器输入信号工作频率范围。

解：

一阶传感器的频率传递函数：

幅频特性

由一阶响应曲线如图可知，当A(ω)>0.707时输出信号失真较小，测量结果较精确。因此取该范围为工作段 。

在0.707处=1, =1，ω=2πf, 2πfτ=1 ,

所以

所以输入信号工作范围为0-159Hz.

7已知某位移传感器，当输入量△X=10μm,其输出电压变化 △U=50mV。求其平均灵敏度K1为多少？若采用两个相同的上述传感器组成差动测量系统则差动式位移传感器的平均灵敏度K2为多少？ 解：K1=(?U /?X)=5mV/μm

两个相同的上述传感器构成差动时：K2=2K1=10mV/μm

8.如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面S=0.5X10-4m2,弹性模量

E=2X1011N/m2,若有F=5X104N的拉力引起应变电阻变化1Ω。试求该应变片的灵敏度系数？ 解：应变片电阻的相对变化量

?R1 应变

R?100

??? E

?为试件所受应力，??F S ????4?F?5?10?0. ESE0.5?10?4?2?1011005

?R1 应变片灵敏度系数K?R?100

?0.005?29.一台用等强度梁作为弹性元件的电子称，在梁的上下面各贴两片相同的电阻应变片（K＝2）,已知l=100mm、b=11mm 、 t=3mm 、E=2X104N/mm2。现将四个应变片接入直流电桥中，电桥电源电压U=6V。当F=0.5kg时，求电桥输出电压U0。

解：四片应变片上下各两片。受F作用后，梁上 表面R1. R4产生正应变电阻变化，下表面R2.R3则产生负应变电阻变化。 ??????????6Fl

1423bt2E电阻相对变化量及桥路电压输出为

?R1 ??R4??R2??R3??R?

RRK?14R2R3R ?R6Fl6?0.

U?RU?K?U?K?5?9.8?1000bt2E?2?611?32?2?104 ?0.0178V?17.8mV

10 一应变片的电阻R=120Ω,K=2.05，应变为800μm/m的传感元件。求： 1）△R和△R/R;

2)若电源的电压U=3V，求此时的电桥的输出电压U0。

?R ?K? R

??R?K?R?2.05?800?10?6?120?0.197? ?R?K??2.05?800?10?6 R?1.64?10?3 Un?R1?30?2E?2?1.64?10?3?1.23mV

(1?n)R(1?1)11. 在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片R=120Ω的金属应变片R1 和R2，把这两应变片接入差动电桥。若钢的泊松比μ＝0.285，应变片的灵敏系数K=2,电桥电源电压＝6V，当试件受轴向拉伸时，测得应变R1 的变化△R1 ＝0.48 Ω。试求电桥的输出电压U0。

在与轴线任意夹角α方向，其应变为： ? ???12?(1??)?(1??)cos2??? 1:沿轴向的应变；? ：弹性元件的泊松比。轴向应变片感受的应变 为：当?＝0时，?F?＝?1＝ AE圆周方向的应变为：当 ?＝90?时，?＝?F?2＝－??1＝－? AE解:R1受轴向力产生正应变ε1>0,R2沿圆周方向贴则产生负应变ε2<0。 ??F1 AE

?2???FAE ?R1 R?K??R11;?1?1R1K ?R2 R?K??R12???K?1??0.285K2R??0.285?0.004??1.14?10?31K ?R?(?1.14?10?32?120)??0.1368? 已知：R3?R4 R1??R1R3120?0.48

U0?E(R1??R1?R2??R?)?E(?0.5)2R3?R42?120?0.48?0.1368

?6?(120.48240.343?0.5)?7.7mV12.如图所示在悬臂梁距端部为L的位置上下面各贴两片完全相同的电阻应变片R1 、R2 、R3 、R4 。试求（c）（d）（e）三种桥臂接法桥路输出电压对（b）种接法输出电压的比值。图中U为电源电压，

R是固定电阻R1 ＝R2 ＝R3 ＝R4 ＝ R， U0为桥路输

出电压。 ?

b) Un?R11?R 0=

(n?1)2RE?1E14R1 c) U 0?E(R1??R1RR-R3)?E?R11??R1?2R3?R4??R4R1??R1?R2 d) U1?0?R1E 2R1

e)

U0??R1RE1? 所以b:d:e比为：1：2：4。

13.变极距（d）型平板电容传感器，当d0=1mm时，若要求线性度为0.1％。求允许间距最大变化量是多少？

解：变极距型平板电容传感器的△d/d<<1时，可得到近似线性关系： △d/d0＝0.1％ 所以

△d ＝0.1％ d0＝ 0.1％ X 1=0.001mm

14.如图所示平板式电容传感器。已知：极板尺寸a=b=4mm，间隙d0=0.5mm，极板间介质为空气。求传感器静态灵敏度；若极板沿x方向移动2mm，求此时电容量。真空价电常数

??b(a??x)?0?rba(a? C0r?x)C0a?C0?xX?d?ad?a K?dCX??C0 dxa解: 位移X后，电容量为 C?0?rb(a?x)X???0?rba(a?x)?C0a?C0x dada dCXC K?dx??0a ?0?rba ??b1?8.854??12?3 ?K?da?0rd?104?100.5?0.07pF/mm ?0?rb(a?x)1?8.854?10?124?10?3(4?2 CX??)?0.141 d0.5pF15. 如图所示为移液体储罐，采用电容式液面计测

量液位。已知罐的内径D=4.2m，金属圆柱电容电极直径d=3mm，液位量程H=20m,罐内含有瓦斯

气，介电常数ε＝13.27X10-12F/m, 液体介电常数ε1＝39.82X10-12F/m。求：液面计零点迁移电容和量程电容值。

解: 根据变介质电容式传感器公式