传感器试题和答案解析(14页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。1、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数 K=2，未受应变时，Rx = 100Ω。当试件受力 F 时，应变片承受平均应变 ε = 1000μm/m，求：（1）应变片电阻变化量∆Rx和电阻相对变化量∆Rx/Rx 。（2）将电阻应变片 Rx置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流 3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。 （3）若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应实行哪些措施？分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。解：（1） （2）将电阻应变片 Rx 置于单臂测量电桥，取其他桥臂电阻也为 Rx。当 Rx有∆Rx 的变化时，电桥输出电压为 ： 非线性误差： （3）要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 2 倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上两个相同的应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂，形成半桥差动电桥，且取其他桥臂电阻也为 Rx。此时，， 要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的 4 倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相同的应变片，2 个受拉应变，2 个受压应变，形成全桥差动电桥。此时，， 2、有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器（见下图）。其中a=16mm,b=24mm,两极板间距为 4mm。一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置上平移了 5mm，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。（2）极板沿不同方向移动时，传感器的位移灵敏度 K（已知空气相对介电常数，真空的介电常数）。 解：（1） （2）当一块极板沿长度方向在原始位置上平移时，有 当一块极板沿宽度方向在原始位置上平移时，有 或： 或： 4、一个以空气为介质的平板电容式传感器结构如右图所示，其中 a=10mm，b=16mm，两极板间距 d=1mm。测量时，若上极板在原始位置(Δx=0mm）上向左平移了 2mm（即 Δx=2mm），求该传感器的电容变化量、电容相对变化量和位移相对灵敏度 K0（已知空气的相对介电常数 εr=1F/m，真空时的介电常数 ε0=8.854×10-12F/m） 解：电容变化量为：即电容减小了 电容相对变化量为： 位移相对灵敏度为： 5、镍铬—镍硅热电偶，工作时冷端温度为 30℃，测得热电动势E(t,t0)=38.560mv，求被测介质实际温度。(E(30,0)=1.203mv) 工作端温度(℃)0204060708090热电动势 (mv)90037.32538.12238.91539.70340.09640.48840.897解：由已知条件可知：t0=30℃，E（t,t0）=3...
