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成都理工大学《传感器原理与应用》试题6（100分）1．钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm2。求钢材的应变。钢材的应变为300*10-6时，粘贴的应变片的电阻变化率为多少?（10分）1．答：是ΔR/R=2（Δl/l）。因为电阻变化率是ΔR/R=0.001，所以Δl/l（应变）=0.0005=5*10-4。因Δl/l=300*10-6，所以，ΔR/R=2*300*106=6*10-4。2．截面积为1mm2、长度为100m铜线的电阻为多少？具有和它相同电阻的100m铝线的截面积为多大？比较此时的铝线重量和铜线重量。（5分）2．答：R=ρ(l/S中，ρ(镍是（95～104）*10-8Ω·m，ρ（铜）是1.72*10-8Ω·m，所以R（镍）/R（铜）=ρ（镍）/ρ（铜）=（95～104）/1.72=55.2～60.5。3.试推导惠斯顿电桥输入输出之间的关系。（10分）3．答：假定输入输出端没有电流流过，流过阻抗Z4和Z1的电流为i4，流过阻抗Z3和Z2的电流为i3，由基尔霍夫电压定律得以下关系式：（Z4+Z1）i4=(Z3+Z2i3=Vi(1i4Z4=i3Z3+Vi(2由（1）式得（3）（4）将（3）和（4）代入（2）求得V0为：V0=i4Z4-i3Z3=（）Vi=Vi4.给出力平衡测量系统得一个应用实例，并给出系统的信号流方框图。（10分）5.铂线电阻在20。C时为10Ω，求50。C时的电阻。（5分）5。答：R=R0（I+αt）中，t=20。C，R=10Ω，α=30*10-4/。C。因此，10=R0（1+30*10-4*20），R=R0（1+30*10-4*50）得R≈10.8Ω。6.下图1所示的铂测温电阻元件，当温度由0。C上升到100。C时，电阻变化率ΔR/R0为多少?下图2所示的热敏电阻（R0=28kΩ），其ΔR/R0为多少?图1图2上图1所示的铂测温电阻元件，在0～200。C范围内的电阻温度系数为多少？（10分）6．答：由图1可读取t=100。C时的R/R0≈1.4。因此，R=1.4R0，又有ΔR=R-R0=1.4R0R0=0.4R0。因此，ΔR/R=0.4。图2的热敏电阻中t=100。C时的R≈103Ω。又ΔR=R-R0=-27kΩ。因此，ΔR/R0=-27/28≈-0.96。t=200。C处的R/R0≈1.8，电阻温度系数α（曲线的倾斜率）=（1.8-1）/200=0.4%/。C。7．要测1000。C左右的高温，用什么类型的热电偶好？要测1500。C左右的高温呢？（5分）7．答：若是1000。C铬镍-铝镍，铂、铑-铂，1500。C时，铂、铑30%-铂。8．使用k型热电偶，基准接点为0。C、测量接点为30。C和900。C时，温差电动势分别为1.203mV和37.326mV。当基准接点为30。C，测温接点为900。C时的温差电动势为多少？（10分）答：现t2=900。C，t1=30。C，基准接点温度为30。C，测温接点温度为900。C时的温差电动势设为E，则37.326=1.203+E，所以E=36.123mV。9．0。C时的电阻为100Ω的铂金热电阻。300。C时的阻值按下面两种方法计算，其结果之差换算成温度差是多少？（15分）电阻用温度的一次方程表示，RT=R0（1+At+Bt2）式中B=0，A=0.003851。C1。（此时100。C时的电阻值为138.51Ω）电阻值与温度为二次函数关系。用一次方程近似时，温度误差为多少？答：（1）RT=100（1+0.003851*t），以t=300。C代入，得RT=215.53Ω。（2）RT=R0（1+At+Bt2）式中以t=300。C代入，得RT=212.05Ω。（3）同（2），算得t=310。C时电阻值为215.61Ω，即温度上升10。C电阻增加3.56Ω。因此，由（215.53‐212.05）/0.356=9.8算得误差为9.8。C。10．某热敏电阻0。C时电阻为30kΩ,若用来测量100。C物体的温度，其电阻为多少？设热敏电阻的系数B为3450K。（5分）答：代入得RT=1.017kΩ式中以R0=3*104，B=3450，T=373.15和T0=273.1511．和人体体温（36。C）相同的黑体，其热辐射的分光辐射辉度为最大时波长为多少？（5分）答：将T=273.15+36=309.15代入λm*T=2.8978*10-3m·K,得λm=9.37*10-6m=9.37μm。12．在下图所示的电路中，差动变压器二次电压的有效值，接头c1’d’间是5V，接头c1’’d1’’间是3.5V。此时，电流表M上所流的电流是多少mA？这里两个电阻各1kΩ（二极管的电阻可认为是0）。（10分）答：电流i1，i2及i1-i2如下图所示，i是通过电流表M的电流。时间0～T/2中，i=i1-i1=1.5sinωt(mA,时间T/2～T中，i为0（这里T是周期）。M的指示值是i在1个周期的平均值。因此，这里ωT=2π。所以