感应器设计计算作业

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《用传感器测磁感应强度》 作业设计方案

《用传感器测磁感应强度》 作业设计方案

《用传感器测磁感应强度》作业设计方案一、作业目标1、让学生了解磁感应强度的概念和物理意义。

2、掌握使用传感器测量磁感应强度的基本原理和方法。

3、培养学生的实验操作能力、数据分析能力和解决问题的能力。

4、激发学生对物理实验的兴趣,提高学生的科学素养。

二、作业内容1、理论知识预习(1)布置学生预习磁感应强度的相关知识,包括定义、单位、公式等。

(2)让学生了解常见的磁场产生方式,如永磁体、通电直导线、通电螺线管等。

2、实验准备(1)准备实验器材,如霍尔传感器、数据采集器、计算机、永磁体、通电螺线管、电源等。

(2)向学生介绍实验器材的使用方法和注意事项。

3、实验操作(1)测量永磁体周围的磁感应强度将霍尔传感器放置在永磁体周围的不同位置,记录数据采集器上显示的磁感应强度值。

改变传感器与永磁体的距离,观察磁感应强度的变化。

(2)测量通电直导线周围的磁感应强度连接好电路,使通电直导线通过一定大小的电流。

将霍尔传感器沿着直导线的垂直方向移动,测量不同位置的磁感应强度。

(3)测量通电螺线管内部的磁感应强度将霍尔传感器插入通电螺线管内部的不同位置,测量磁感应强度。

改变电流大小,观察磁感应强度的变化。

4、数据处理与分析(1)学生将实验中测量的数据记录在表格中。

(2)根据数据绘制磁感应强度与位置的关系曲线。

(3)分析实验数据,讨论磁感应强度的分布规律。

5、问题思考与讨论(1)比较不同实验条件下测量得到的磁感应强度,分析影响磁感应强度大小的因素。

(2)思考霍尔传感器测量磁感应强度的误差来源,并提出减小误差的方法。

(3)探讨如何利用所学知识,设计一个更精确的磁感应强度测量方案。

三、作业要求1、学生在实验过程中要认真操作,如实记录数据。

2、实验完成后,及时整理实验器材,保持实验室整洁。

3、独立完成实验报告,包括实验目的、实验步骤、实验数据、数据分析和结论等内容。

4、在讨论环节中,积极参与,发表自己的观点和看法。

四、作业评价1、实验操作评价(1)观察学生在实验中的操作是否规范、熟练。

传感器作业一

传感器作业一

传感器作业一、设计一种传感器应用实例:压电式传感器压电式传感器工作原理:它是以某些电介质的压电效应为基础,在外力的作用下,在电介质的表面上产生电荷,实现力与电荷的转接,从而完成非电量如动态力、加速度等的检测,但不能用于静态参数的测量。

压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,内部会产生极化现象,同时在其表面上产生电荷;当外力去掉后,又重新回到不带电的状态;当作用力方向改变时,电荷的极性也随之改变,这种现象称为压电效应。

应用方案:我的方案是应用在鼠标上,现在是冬季来领,玩电脑时手不能取暖,因此我想到运用压电式传感器,在鼠标外面装一个套子,里面放入散热片,在鼠标面上装上压电式传感器连接到散热片,这样当我们在玩电脑时手伸进套子里就不会冷了,当然键盘上也可以诸如此类设置。

电路图:二、查找并写出教材以外的一种传感器的工作原理,应用实例:烟雾传感器烟雾传感器工作原理:烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,烟感器内部采用离子式烟雾传感,离子式烟雾传感器是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。

它在内外电离室里面有放射源媚241,电离产生的正、负离子,在电场的作用下各自向正负电极移动。

在正常的情况下,内外电离室的电流、电压都是稳定的。

一旦有烟雾窜逃外电离室。

干扰了带电粒子的正常运动,电流,电压就会有所改变,破坏了内外电离室之间的平衡,于是无线发射器发出无线报警信号,通知远方的接收主机,将报警信息传递出去。

烟雾传感器检测原理:在探测器的电离室内放α放射源Am241,其不断地持续放射出α粒子射线,以高速运动撞击空气中的氮、氧等分子,在α粒子的轰击下引起电离,产生大量的带正负电荷的离子,从而使得原来不导电的空气具有导电性,当在电离室两端加上一定的电压后,使得空气中的正负离子向相反的电极移动,形成电离电流。

具体电流的大小与电离室本身的几何形状、放射度、 粒子能量、电极电压的大小及空气的密度、温度、湿度和气流速度等因素有关烟雾传感器特征:整机电路由稳压、信号检测、信号处理、比较触发、信号输出及声光报警等电路组成用途:烟雾传感器用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险及火灾危险的场所,能对烟雾进行就地监测、遥测和集中监视,能输出标准的开关信号,并能与国内多种生产安全监测系统及多种火灾监控系统配套使用。

《简易机器人常用传感器作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》

《简易机器人常用传感器作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》

《简易机器人常用传感器》作业设计方案一、设计目标本作业设计旨在帮助学生了解和掌握简易机器人常用传感器的原理、分类、特点以及应用,并通过实际操作,提高学生的动手能力和创造力,培养学生的科学素养和工程实践能力。

二、设计内容1. 传感器的分类和原理:介绍常见的机器人传感器种类,如光电传感器、超声波传感器、温度传感器等,以及其工作原理和特点。

2. 传感器的应用:通过实验操作,让学生探究传感器在机器人中的应用,如避障、寻迹、测距等。

3. 制作简易机器人:学生可以利用Arduino等开发板和传感器模块,制作一个简易的智能机器人,并通过编程使其实现特定功能。

三、设计步骤1. 理论进修:讲解传感器的种类、原理和应用,引导学生了解传感器在机器人中的重要性和作用。

2. 实验操作:提供实验材料和器械,让学生进行传感器的实际操作,如测试光电传感器的反射原理、超声波传感器的测距功能等。

3. 制作机器人:引导学生利用Arduino等硬件平台和传感器模块,组装一个简易的机器人,并编写程序实现机器人的功能。

4. 实践应用:让学生展示他们制作的机器人,在实际场景中应用传感器技术,如让机器人避开障碍物、按照黑线行走等。

四、评估方式1. 实验报告:学生需撰写传感器实验的报告,包括实验目标、步骤、结果分析和心得体会。

2. 机器人演示:学生需展示他们制作的机器人,并演示机器人在实际场景中的应用效果。

3. 答辩环节:学生需回答老师和同砚的问题,展示对传感器原理和应用的理解和掌握水平。

五、拓展延伸1. 小组合作:鼓励学生分组合作,共同制作更复杂的机器人,并实现更多功能。

2. 竞争活动:组织机器人竞争,让学生在竞争中提高技术和创新能力。

3. 参观实践:组织学生参观机器人相关企业或钻研机构,深入了解机器人技术的发展和应用。

六、总结通过本作业设计,学生将能够全面了解和掌握简易机器人常用传感器的知识,提高动手能力和实践能力,培养科学素养和工程思维,为未来的进修和发展打下坚实基础。

中频感应器的设计与计算

中频感应器的设计与计算

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电话
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7 6322
QQ:
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804
由式(2-11)(2-12),可得:
PT t = C Δ T G
即:
(2-13)
其中:C——坯料的平均比热容。表示单位重量坯料每升温1℃所吸收的热能。单位:KJ/kg℃。
表2-3 几种常见金属的平均比热容值 金属 平均比热容 (KJ/kg℃) 钢 0.3% C 0.700 0.8%C 0.683 1.6%C 0.650 铜 铝
8719738043坯料的电阻和电抗1651241060177105017710502251051072001070277201256105图25计算圆形断面螺旋线圈电感的修正系数曲线2横坐标的值乘101125610509857272098572824771051072001070277209651056坯料的换算系数7坯料的换算电阻0972017710501721052m11741059感应器线圈铜管壁厚0008m根据圆环效应流过感应器中的电流均集中在感应器的内表层可选用靠近坯料一侧为8mm的异形铜管
从图(2-2)我们将PT / P定义为感应器的总效率η,将P2 / P定义为感应器的电效率ηt ,将PT / P2定义为感应器的热效率ηu。 η=PT / P ηt =P2 / P ηu= PT / P2 (2-5) (2-6) (2-7)
即:
式(2-6)乘以式(2-7)则有: ηt ηu = PT / P 可知: η=ηt ηu 从式(2-5)可知: (2-9) (2-8)
中频感
应加
服务 热设备
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感应加热电流频率、功率、加热时间 的确定与螺线管感应器的参数计算

《第7课传感器的应用》作业设计方案-初中信息技术浙教版23七年级下册自编模拟

《第7课传感器的应用》作业设计方案-初中信息技术浙教版23七年级下册自编模拟

《传感器的应用》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过《传感器的应用》课程的学习,使学生掌握传感器的基本概念和功能,了解传感器的类型及应用领域,通过实际操作锻炼学生动手实践的能力,为后续课程打下坚实基础。

二、作业内容1. 基础知识掌握:要求学生复习并理解传感器的基本概念、原理及其分类,通过课本及网络资源收集至少三种不同类型传感器的应用实例,并对其工作原理进行简要描述。

2. 实验操作实践:开展一次传感器应用的小实验。

以光敏传感器为例,指导学生制作一个简易的光照度检测装置。

实验中应包括传感器的选择、电路连接、代码编写以及数据的读取和展示。

3. 作品创作:学生需以小组形式(每组3-4人)设计并制作一个简单的传感器应用作品。

作品应包含传感器、微控制器(如Arduino)和其他必要的电子元件,并能够展示传感器的实际功能。

4. 报告撰写:每组学生需撰写一份关于作品设计、制作过程及功能的报告,报告中应详细记录实验步骤、数据记录及分析结果,并阐述传感器在作品中的作用和意义。

三、作业要求1. 学生在完成作业过程中,需遵循安全操作规程,确保实验过程中的人身和设备安全。

2. 实验报告需条理清晰,数据准确,分析深入,能够体现出学生对传感器应用的理解和创新能力。

3. 作品制作应注重实用性和美观性,能够真实反映传感器的应用效果。

4. 小组合作中需明确分工,确保每位成员都能参与到作品的制作和报告的撰写中。

四、作业评价1. 教师根据学生的实验报告、作品的实际效果和小组合作的情况进行评价。

2. 评价标准包括基础知识的掌握程度、实验操作的熟练度、作品的创新性和实用性以及报告的撰写质量。

3. 对于优秀的学生作品和报告,将在课堂上进行展示,并给予表扬和鼓励。

五、作业反馈1. 教师将在课堂上对学生的作业进行点评,指出存在的问题和不足,并给出改进建议。

2. 对于学生在作业中表现出的优点和进步,教师将给予肯定和赞扬,激励学生继续努力。

《第6课 常见的传感器》作业设计方案-初中信息技术浙教版23七年级下册自编模拟

《第6课 常见的传感器》作业设计方案-初中信息技术浙教版23七年级下册自编模拟

《常见的传感器》作业设计方案(第一课时)一、作业目标通过本次作业,学生应能够:1. 识别并理解常见的传感器类型;2. 掌握传感器在信息技术中的应用;3. 了解传感器的使用方法和基本工作原理。

二、作业内容1. 基础理论知识测试:学生需完成一份关于传感器的基础理论知识测试,包括传感器的定义、分类、工作原理以及在信息技术中的应用等。

2. 实践操作:学生需在家中自行寻找一款常见的传感器(如光敏电阻、温度传感器等),通过查阅相关资料,了解其工作原理和使用方法,并尝试将其应用于实际生活中。

3. 小组讨论:学生需与同学组成小组,讨论传感器的应用场景和实际案例,分享各自的学习心得和体验。

三、作业要求1. 理论测试:学生需独立完成测试,不得抄袭,确保答案准确无误。

2. 实践操作:学生需在家中独立完成实践操作,确保按照正确的步骤进行,并记录遇到的问题和解决方案。

3. 小组讨论:学生需积极参与小组讨论,分享自己的观点和经验,促进团队学习和交流。

4. 提交作业:学生需在规定时间内提交测试试卷、实践操作记录和小组讨论成果,以供教师评价和反馈。

四、作业评价1. 理论知识测试:根据学生的答题情况,评价学生对传感器基础理论知识的掌握程度。

2. 实践操作:根据学生的实践操作记录和照片,评价学生对传感器实际使用方法和工作原理的掌握程度。

3. 小组讨论:根据小组讨论的参与度、分享的案例和观点,评价学生的团队协作能力和学习积极性。

4. 总体评价:综合以上三方面进行评价,给出学生本次作业的总体等级,并针对存在的问题提出改进建议。

五、作业反馈1. 学生反馈:学生需在提交作业后,收到相应的反馈,包括测试答案的批改、实践操作的建议和小组讨论的点评等。

2. 教师反馈:教师根据学生提交的作业,给出总体评价和改进建议,并可与学生进行个别交流,针对存在的问题进行指导。

通过本次作业,希望学生能够更加深入地了解传感器的基本知识和应用,提高自己的实践操作能力和团队协作能力,为后续的信息技术学习打下坚实的基础。

传感器第1~2章作业

传感器第1~2章作业

1.某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成,各环节的灵敏度为:S1=0。

2mV/℃、S2=2。

0V/mV、S3=5.0mm/V,求系统的总的灵敏度。

2.已知某压力传感器的测定范围为0~10000Pa,输入特性表示为:y= (x—0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗?3.某位移传感器,在输入量变化5 mm时,输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。

4.一台精度等级为0。

5级、量程范围为600-1200℃的温度传感器,它最大允许的绝对误差为多少?检验时某点最大绝对误差是4℃,问此表是否合格?5.图为一直流应变电桥,E = 4V,R1=R2=R3=R4=350Ω,求:①R1为应变片其余为外接电阻,R1增量为△R1=3.5Ω时,输出U0=?。

②R1、R2是应变片,感受应变极性大小相同,其余为固定电阻,电压输出U0=?。

③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。

④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性,邻臂异性,电压输出U0=?。

6. 如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上,若试件受力横截面积40.510S -=⨯m 2,弹性模量11210E =⨯N/m 2, 若有4510F =⨯N 的拉力引起应变电阻变化为1Ω。

求该应变片的灵敏度系数为多少?7. 一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤,在梁的上下两面各贴两片相同的电阻应变片(K=2),如图a )所示.已知l=100mm ,b=11 mm ,h=3mm ,4210E =⨯N/ mm 2。

现将四个应变片接入 图b )所示直流桥路中,电桥电源电压U=6V 。

当F=0.5Kg 时,求电桥输出电压U 0=?。

8. 采用四片相同的金属丝应变片(K=2),将其贴在实心圆柱形测力弹性圆柱上。

如图所示a )所示,力F=1000Kg 。

圆柱断面半径r=1cm ,弹性模量7210E =⨯N/ cm 2,泊松比μ=0.3。

求:(1)画出应变片在圆柱上粘贴位置及相应测量桥路原理图;(2) 各应变片的应变?ε=,电阻相对变化量?R R∆= (3) 若供桥电压U=6V,求桥路输出电压U 0=?(4) 此种测量方式能否补偿环境温度对测量的影响?说明原因。

《简易机器人常用传感器作业设计方案》

《简易机器人常用传感器作业设计方案》

《简易机器人常用传感器》作业设计方案一、设计背景随着科技的不息发展,机器人在平时生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。

而传感器作为机器人的“感觉器官”,起着至关重要的作用。

本次作业旨在让学生了解常用的机器人传感器,并通过实际操作设计一个简易机器人,使学生能够掌握传感器的基本原理和应用。

二、设计目标1. 了解常用机器人传感器的种类和原理。

2. 学会应用传感器搭建简易机器人。

3. 提高学生的动手能力和创造力。

三、设计内容1. 理论进修:介绍常用的机器人传感器种类,如红外传感器、超声波传感器、光电传感器等,以及它们的工作原理和应用途景。

2. 实践操作:学生根据所学知识,应用Arduino等开发板和传感器模块,搭建一个简易的机器人原型。

3. 创意设计:学生可以在机器人上增加其他功能,如避障、跟随等,发挥自己的想象力。

四、实施步骤1. 第一周:介绍机器人传感器的种类和原理,让学生了解传感器的作用和重要性。

2. 第二周:分发传感器模块和开发板,让学生进行实验,了解传感器的应用方法。

3. 第三周:学生根据所学知识,设计并搭建一个简易的机器人原型。

4. 第四周:学生展示他们设计的机器人,并进行功能测试和改进。

五、评判方式1. 完成情况:根据学生的机器人设计方案和实际搭建情况进行评分。

2. 创新性:评判学生是否在设计中加入了自己的创意和想法。

3. 实用性:评判学生设计的机器人是否具有实际应用的可能性。

六、预期效果通过本次作业设计方案的实施,学生将能够全面了解机器人传感器的种类和原理,掌握传感器的应用方法,提高动手能力和创造力,培养学生的工程设计能力和创新认识。

同时,也为学生今后深入进修和钻研机器人领域奠定了基础。

传感器作业参考答案

传感器作业参考答案

-2.71
-2.68
0.61
0.64
3.99
4.03
7.43
7.45
10.89
10.94
14.47
14.46
偏差 值
-0.05 -0.08 -0.07 -0.05 -0.06 -0.05
第一循环 反行程 -2.71 0.66 4.06 7.49 10.95 14.42
输出值/mV
第二循环 第三循环
反行程 反行程
7 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片,并组成差动全桥电路,试问: ( 1 ) 四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上?
( 2 ) 画出相应的电桥电路图。 答: ① 如题图所示 等截面悬梁臂,在外力 F 作用下,悬梁臂产生变形,梁的上表面受到拉应变,
而梁的下表面受压应变。当选用四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路,则应变片 如题图(b)所示粘贴。
图 2.1
U0
=

E 4

ΔR1 R1
=

4 4
× 1.2 120
=
− 0.01V
② 由于 R1, R2 均为应变片,且批号相同,所受应变大小和方向均相同,则 R1=R2=R , ∆R1=∆R2=∆R。
U0
=
⎛ ⎜ ⎝
(R1
+
R2 + ΔR2 ΔR1) + (R2
+
ΔR2 )

R4 R3 + R4
图(a)
图(b)
② 电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图﹙c﹚所示,R1、R4 所受应变方向相同,R2、 R3 所受应变方向相同,但与 R1、R4 所受应变方向相反。

大学生传感器设计作业

大学生传感器设计作业

大学生传感器设计作业
1.掌握传感器基本原理传感器的两种组成方式是什么?使用敏
感元件的目的是什么?电参量与电量的区别是什么?答:传感器由敏感元件(与传感元件)和测量转换电路组成。

敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件,即被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系、更易于检测的非电量;电参量:与电量有对应关系的一些量,如电阻等;电量:能通过仪表直接测量的量,如电流,电压,频率等;简述在时域里的三种信号选择方式。

答:固定方式;把被测量以外的变量固定为一个值,或者采用某种控制手段使其为定值。

补偿方式;把被测量和干扰变量共同作用的函数量称为第一函数量,把只有干扰量作用的称为第二函数量。

补偿方式就是指利用第一函数量和第二函数量之差或之比来消除干扰变量影响的一种方式。

差动方式;将被测量在反对称方向上作用,干扰量在对称方向上作用,以此构成的两个状态量取其差,从而选择被测量的一种方式。

2.根据测量手段,测量方法可分为哪几类,并简述每类的原理及优缺点。

答:偏位式测量:直接以仪表的偏移量表示被测量的测量方式;虽然过程简单、迅速,但准确度不高,易产生灵敏度漂移和零点漂移;零位式测量:当测量系统达到平衡时,用已知标准量的值决定被测量的值。

特点是准确度高,但平衡耗时,多用于缓慢信号的测量;微差法测量:综合了偏位式测量法速度快和零位式测量法准确度高的优点的一种测量方法。

这种方法预先使被测量与测量装置内部的标准量取得平衡。

当被测量有微小变化时,测量装置失去平衡。

用偏位式
仪表指示出其变化部分的数值。

传感器的作业题

传感器的作业题

传感器的作业题第⼀⼆三章1.传感器的定义:能感受规定的被测量并按照⼀定规律转换成可⽤输出信号的器件或装置:传感器是感知各种化学和物理的⾮电量并按照⼀定规律将其转换为可⽤电信号输出的装置或器件。

2.变送器的定义当传感器的输出为标准信号(DC 4-20mA)时,则称作变送器。

3线性度(⾮线性误差):输出-输⼊校准曲线与某⼀选定拟合直线不吻合的程度称为传感器的“⾮线性误差”,或称为“线性度”。

4迟滞:迟滞表⽰传感器在正(输⼊量最⼤)、反(输⼊量减⼩)⾏程期间,输出-输⼊曲线不重合的程度。

5重复性:重复性表⽰传感器在同⼀⼯作条件下,被测输⼊量按同⼀⽅向作全程连续多次重复测量时,所得输出值(或校准曲线)的⼀致程度。

6精度:精度是反映系统误差和随机误差的综合误差指标。

⼀般⽤重复性、线性度、迟滞三项的⽅和根或简单代数和表⽰。

7灵敏度:灵敏度是传感器输出量增量与输⼊量增量之⽐。

8阈值:⼀个传感器的输⼊从零开始缓慢地增加时,只有在达到某⼀最⼩值后才测得出输出变化,这个最⼩值就称为传感器的阈值。

9分辨率(⼒):是指当⼀个传感器的输⼊从⾮零的任意值缓慢地增加时,只有在超过某⼀输⼊增量后输出才显⽰有变化,这个输⼊增量称为传感器的分辨⼒。

有时⽤该值相对满量程输⼊值之百分⽐表⽰,则称为分辨率。

10时漂:时间漂移通常是指传感器零位随时间变化⽽变化的现象。

11零点温漂:通常是指传感器零位随温度变化⽽变化的现象。

12灵敏度温漂:是指传感器灵敏度随温度变化⽽变化的现象。

13最⼩⼆乘法原理的核⼼思想是:校准数据与拟合直线上相应值之间的残差平⽅和最⼩。

13最⼩⼆乘法原理可简述为“估计应满⾜残差(剩余)平⽅和为最⼩”。

14通常在阶跃函数作⽤下测定传感器动态性能的时域指标。

通常在正弦函数作⽤下测定传感器动态性能的频域指标。

15通常⽤哪四个指标来表⽰传感器动态性能的时域指标?答:(1) 时间常数T:输出值上升到稳态值y(∞)的63%所需的时间。

作业 传感器习题四

作业 传感器习题四
mm,上下表面分别贴上 梁的宽度为15mm,厚度为1mm,上下表面分别贴上 15mm 1mm, R1和R2,应变片距受力点10mm 10mm, R1=R2=100Ω, R1和R2,应变片距受力点10mm,且R1=R2=100Ω,应 变片K=2.0 材料弹性模量E= K=2.0, ,R1、 变片K=2.0,材料弹性模量E= 105 N / mm 2 、R2按在半 ,R1 R2按在半 2.0 × 桥双臂的桥路上测量,U1=2V, =1.0mV,试 桥双臂的桥路上测量,U1=2V,输出电压 Uo =1.0mV,试 画出测量电路; (1)画出测量电路; 计算受力后的R1 R2值 R1、 (2)计算受力后的R1、R2值; 所受作用力F为多少牛顿? (3)所受作用力F为多少牛顿?
直流应变电桥
3.有一测量吊车起吊物重量的拉力传感器,R1、R2、 3.有一测量吊车起吊物重量的拉力传感器,R1、R2、 有一测量吊车起吊物重量的拉力传感器 R3、R4贴在等截面轴上 贴在等截面轴上, R3、R4贴在等截面轴上,已知等截面轴的截面积为 0.00196m²,弹性模量E 泊松比为0.30 0.00196m²,弹性模量E为 2.0 × 1011 N / m 2 0.30。 ,泊松比为0.30。 R1、R2、R3、R4的标称值均为120Ω,灵敏系数为2.0 的标称值均为120Ω 2.0, R1、R2、R3、R4的标称值均为120Ω,灵敏系数为2.0, 它们组成全桥如图b所示,桥路电压为2V 2V, 它们组成全桥如图b所示,桥路电压为2V,测得输出 电压为2.6mv 试求: 2.6mv, 电压为2.6mv,试求: 等截面轴的纵向应变及横向应变。 (1)等截面轴的纵向应变及横向应变。 为多少吨? (2)重物m为多少吨?
附: 课堂上做过的题 2.如图所示直流应变电桥,E=4V,R1=R2=R3=R4=120Ω,试求: Ω 试求: R1为金属应变片 其余为外接电阻, R1的增量为 为金属应变片, (1)R1为金属应变片,其余为外接电阻,当R1的增量为 R1=1.2Ω时 为多少? 为多少 ∆R1=1.2Ω时,电桥输出电压 U o ? R1、R2为应变片 感受的应变极性和大小都相同, 为应变片, (2)R1、R2为应变片,感受的应变极性和大小都相同,其余为 外接电阻。问能否进行应变测量? 外接电阻。问能否进行应变测量? 上题中若R1 R2感受应变的极性相反 R1与 感受应变的极性相反, R2︱ ∆ R1︱ (3)上题中若R1与R2感受应变的极性相反,且︱ R2︱=︱ R1︱ ∆ =1.2Ω。问输出电压为多少? =1.2Ω。问输出电压为多少? )~(3 能得出什么结论? (4)由(1)~(3)能得出什么结论?

《传感器的应用作业设计方案》

《传感器的应用作业设计方案》

《传感器的应用》作业设计方案一、设计背景:传感器是一种能够感知环境信息并将其转化为电信号的装置,被广泛应用于各个领域,如工业控制、医疗诊断、环境监测等。

本次作业旨在通过设计一系列实践性的任务,让学生深入了解传感器的原理、分类、应用及实验操作。

二、设计目标:1. 了解传感器的基本原理和分类;2. 掌握传感器在不同领域的应用;3. 能够独立设计并实施简单的传感器实验。

三、设计内容:1. 课前准备:让学生通过阅读相关教材和资料,了解传感器的基本原理、分类及应用领域,为实验做好准备。

2. 实验一:温度传感器的应用要求学生设计一个实验,应用温度传感器测量不同温度下水的温度,并记录数据。

学生需要分析实验结果,探讨温度传感器的测量原理及误差来源。

3. 实验二:光敏传感器的应用让学生设计一个实验,应用光敏传感器测量不同光照条件下LED灯的亮度,并记录数据。

学生需要比较不同光敏传感器的灵敏度和响应速度。

4. 实验三:声音传感器的应用要求学生设计一个实验,应用声音传感器测量不同声音强度下的声音信号,并记录数据。

学生需要分析声音传感器的灵敏度和频率响应特性。

5. 实验四:压力传感器的应用让学生设计一个实验,应用压力传感器测量不同压力下气体的压强,并记录数据。

学生需要探讨压力传感器的工作原理及测量范围。

四、实验要求:1. 学生需要独立完成实验设计、数据采集和分析;2. 学生需要撰写实验报告,包括实验目标、方法、结果和结论;3. 学生需要展示实验过程并进行口头答辩。

五、评估方式:1. 实验设计的合理性和创新性;2. 实验操作的熟练水平和数据准确性;3. 实验报告的完备性和逻辑性;4. 口头答辩的表达能力和思维深度。

六、总结:通过本次作业设计,学生将能够深入了解传感器的应用领域及实验操作,提高他们的实践能力和创新思维。

希望学生能够在实验中获得更多的收获,为将来的科研和工程实践奠定基础。

《传感器技术》作业(3)

《传感器技术》作业(3)

《传感器技术》作业(3)一、填空题1. 导体在磁场中运动切割磁力线,导体两端会出现感应电动势E ,闭合导体回路中感应电动势e=-N dt d φ;当线圈垂直于磁场方向切割磁力线时,感应电动势e=-NBlv ;若线圈以角速度ω转动,、则感应电动势e=-NBS ω。

2. 只要线圈磁通量发生变化,就有感应电动势产生,其实现的主要方法有线圈与磁场发生相对运动,磁路中磁阻变化,恒定磁场中线圈面积变化。

当传感器结构参数确定后,感应电动势e 与线圈相对磁场的运动速度v 或ω成正比。

所以,可用磁电式传感器测量线速度和角速度,对测得的速度进行积分或微分就可求出位移和加速度。

3. 磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出,且输出功率大,性能稳定,它的工作不需要电源,调理电路非常简单,由于磁电式传感器通常具有较高的灵敏度,所以一般不需要高增益放大器,适用于振动、转速、扭矩的测量。

4. 电磁流量传感器的结构如图6-8所示,传感器安装在工艺管道中,当导电流体沿测量管在磁场中与磁力线成垂直方向运动时,导电流体切割磁力线而产生感应电动势E=B v D ,其中B 是磁感应强度,v 是平均流速,D 是距离,常与测量管内径相等。

流经测量管流体的瞬时流量Q 与流速v 的关系为Q=аv =42D πv 。

5. 在如图6-9所示的金属或半导体薄片两端通以控制电流I ,在与薄片垂直方向上施加磁感应强度为B 的磁场,则在垂直于电流和磁场方向的薄片的另两侧会产生大小正比于控制电流I 和磁感应强度B 的现象,这一现象称为霍尔效应,利用霍尔效应制成的传感元件称霍尔传感器。

在薄片两侧之间建立的电场E H ,称为霍尔电场,相应的电势U H 称为霍尔电势。

霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中洛仑磁力作用的结果。

6. 霍尔电势U H =d IBR H =KHIB ,其中R H 是霍尔系数(m3/c )、I 是控制电流(A )、B 是磁感应强度(T )、d 是半导体薄片厚度(M )、KH 是灵敏度系数,R H =ρμ,其中ρ为载流体的电阻率,μ为载流子的迁移率,半导体材料(尤其是N 型半导体)电阻率较大,载流子迁移率很高,因而可以获得很大的霍尔系数,适于制造霍尔传感器。

大学生创意传感器设计作业

大学生创意传感器设计作业

在家门口的脚垫下放置压力传感器,引出导线进入控制器,控制电灯开关或其他电器设备。

主人进屋后自动亮灯,其他家电,如空调,自动启动。

是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

扩展资料:
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。

微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

《传感器的应用实例》 作业设计方案

《传感器的应用实例》 作业设计方案

《传感器的应用实例》作业设计方案一、作业目标通过本次作业,学生能够深入了解传感器在不同领域的应用,掌握传感器的工作原理和特点,提高学生对科技应用的观察和分析能力,培养学生的创新思维和实践能力。

二、作业内容1、要求学生收集至少三个不同领域中传感器的应用实例,如工业生产、医疗健康、智能家居、交通运输等。

2、对于每个实例,学生需要详细描述传感器的类型、工作原理、在该应用中的作用以及带来的优势。

3、学生需要分析传感器在这些应用中可能面临的挑战和限制,并提出可能的改进方案。

三、作业形式1、以书面报告的形式提交,包括文字描述、图表、图片等,要求内容清晰、排版整洁。

2、可以小组合作完成,但每个学生需要在报告中明确自己负责的部分。

四、作业步骤1、第一阶段:资料收集学生通过图书馆、互联网、学术期刊等渠道收集传感器的应用实例。

对收集到的资料进行筛选和整理,确保信息的准确性和可靠性。

2、第二阶段:分析与撰写对每个应用实例进行深入分析,包括传感器的类型、工作原理等。

描述传感器在该应用中的具体作用和带来的优势。

探讨可能存在的问题和挑战,并提出相应的改进建议。

以清晰、有条理的方式撰写报告,使用图表和图片辅助说明。

3、第三阶段:小组讨论与修改小组成员之间相互交流和讨论各自的成果,提出修改意见。

对报告进行修改和完善,确保内容完整、逻辑严谨。

4、第四阶段:提交与评价学生按时提交作业。

教师根据作业的完成质量、内容的准确性和创新性等方面进行评价。

五、应用实例分析1、工业生产中的传感器应用压力传感器在自动化生产线中的应用传感器类型:压阻式压力传感器工作原理:当压力作用在传感器的敏感元件上时,其电阻值会发生变化。

通过测量电阻的变化,可以转换为压力的数值。

作用:用于监测生产线上的压力参数,如液压系统的压力、气体压力等。

确保生产过程中的压力稳定在设定范围内,提高产品质量和生产效率。

优势:能够实时、准确地测量压力,响应速度快,稳定性高。

挑战与限制:可能受到环境温度、湿度等因素的影响,导致测量误差。

传感器作业及习题知识讲解

传感器作业及习题知识讲解
2.差动电感传感器不能完全消除非线性误差。
3.电感式传感器和涡流式传感器都是通过电感量的变化检测信号的,所以它们结构和工作原理没有任何不同。
4.自感式电感传感器改变空气隙等效截面积类型变换器转换关系为非线形的,改变空气隙长度类型的为线形的。
5.变压器式电感传感器多采用差动结构,并用线圈间互感M的大小确定被测非电量的数值。
讨论习题
1.试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。
思考题
1.在传感器测量电路中,直流电桥与交流电桥有什么不同,如何考虑应用场合?用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善?
4、电感式传感器
作业习题
1.叙述变磁阻式传感器的工作原理。
2.说明差动变压器(螺线管式)传感器的结构形式与输出特性。
9.在膜厚传感器上,厚度l越大,线圈的自感系数是变大还是变小?
10.将非电量的变化转换成线圈______ (或______)变化,这种测量装置叫做电感式传感器。该传感器按转换原理不同可分为_______式或_______式两大类。
11.判断题:
1.对变间隙的电容式传感器而言即使采用差动结构也不能完全消除非线性误差。
4)石英晶体和压电陶瓷均呈压电现象,压电机理也一样,但后者的压电常数要大的多。
5)在压电式传感器的测量线路中,电荷放大器的低频特性要比电压放大器的好的多。
6)压电晶体有三个互相垂直的轴,分别为X轴(电轴)、Y轴(力轴)、Z轴(光轴),当沿某一轴的方向施加外作用力时,会在另外两个轴的表面出现电荷。
2.什么是正压电效应?什么是逆压电效应?压电效应有哪些种类?压电传感器的结构和应用特点是什么?能否用压电传感器测量静态压力?
讨论习题
1.霍尔元件能够测量哪些物理参数?霍尔元件的不等位电势的概念是什么?温度补偿的方法有哪几种?

《第7课传感器的应用》作业设计方案-初中信息技术浙教版23七年级下册自编模拟

《第7课传感器的应用》作业设计方案-初中信息技术浙教版23七年级下册自编模拟

《传感器的应用》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过《传感器的应用》课程的学习,使学生掌握传感器的基本概念、工作原理及在日常生活中的应用。

通过实践操作,培养学生分析问题、解决问题的能力,以及动手实践和创新能力。

二、作业内容1. 理论学习:学生需认真阅读教材中关于传感器的内容,了解传感器的基本概念、分类及工作原理。

2. 视频观看:观看关于传感器应用的视频资料,了解传感器在日常生活中的应用实例。

3. 实践操作:选择一种传感器(如温度传感器、光敏传感器等),通过实验操作了解其工作过程及实际应用。

学生需记录实验过程及结果,并撰写实验报告。

4. 作品制作:以小组形式设计一个简单的传感器应用项目,如智能照明系统、温度报警器等。

项目需包含传感器的选择、电路设计、代码编写及实际运行等环节。

三、作业要求1. 理论学习要求:学生需认真阅读教材,理解并掌握传感器的基本概念及工作原理。

2. 视频观看要求:观看视频后需回答相关问题,加深对传感器应用的理解。

3. 实践操作要求:实验操作需细致,记录实验过程及结果,实验报告需条理清晰,重点突出。

4. 作品制作要求:小组内成员需分工合作,项目设计需具有实用性及创新性,作品需在规定时间内完成。

四、作业评价1. 教师评价:教师根据学生提交的作业(包括实验报告、作品等)进行评价,对学生在理论学习、实践操作及创新能力等方面进行综合评价。

2. 同学互评:小组间成员互相评价作品,从实用性、创新性、团队合作等方面进行评价,提出改进意见。

3. 自评:学生需对自己的作品进行自评,总结自己在本次作业中的收获及需要改进的地方。

五、作业反馈1. 教师反馈:教师根据评价结果,对学生在作业中表现出的优点及不足进行反馈,提出改进意见及建议。

2. 同学间反馈:小组间成员互相交流作品及评价结果,分享经验及心得,共同进步。

3. 学生自我反馈:学生根据自评及教师、同学的反馈,对自己的学习情况进行总结,明确下一步学习目标及方向。

传感器·作业答案详解

传感器·作业答案详解

第一章3.r m =2/50×100%=4% , 因为 r m =Δx m /x ≤a%*x n /x=5% 所以,合格σ=0.1046x=x ±3σ=1.56±0.3138 1.2462<x<1.8738 , 无坏值 9.拟合后:y=0.499x+1.02×100%=0.133%K=0.499第二章传感器第二章习题参考答案3. 金属电阻应变片,其灵敏度S=2.5,R =120Ω,设工作时其应变为1200μe ,问ΔR 是多少?若将此应变片与2V 直流电源组成回路,试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少? 解:无应变时 I=E/R=2/120=16.7mA有应变时: I=E/(R+ΔR)=2/(120+0.36)=16.6mA4应变片称重传感器,其弹性体为圆柱体,直径D=100mm,材料弹性模量E=205*10^9 N/M^2,用它称500KN 的物体,若用电阻丝式应变片,应变片的灵敏系数K=2,R=120欧姆,问电阻变化多少?7 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片,并组成差动全桥电路,试问: ( 1 ) 四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上? ( 2 ) 画出相应的电桥电路图。

答:① 如题图所示 等截面悬梁臂,在外力F 作用下,悬梁臂产生变形,梁的上表面受到拉应变,而梁的下表面受压应变。

当选用四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路,则应变片如题图(b )所示粘贴。

图(a )图(b )② 电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图﹙c﹚所示,R 1、R 4所受应变方向相同,R 2、R 3所受应变方向相同,但与R 1、R 4所受应变方向相反。

图(c )8. 图示为一直流应变电桥。

图中E=4V ,R 1=R 2 =R 3=R 4=120Ω,试求:(1)R 1为金属应变片,其余为外接电阻。

当R 1的增量为∆ R 1 =1. 2 Ω时,电桥输出电压U 0=?(2)R 1,R 2都是应变片,且批号相同,感应应变的极性和大小都相同,其余为外接电阻,电桥输出电压U 0 = ?(3)题(2)中,如果R2与R1感受应变的极性相反,且∆R1=∆R2=1. 2 Ω,电桥输出电压U 0 = ?答: ① 如题 2.1 图所示图2.11014 1.20.01V 44120R E U R ∆=-⋅=-⨯=- ② 由于R 1, R 2均为应变片,且批号相同,所受应变大小和方向均相同,则 R 1=R 2=R , ∆R 1=∆R 2=∆R 。

传感器作业

传感器作业

第一章传感器概论思考题与习题1-1简述检测系统和自动控制系统的组成及其各部分的功能。

答:(1)一个完整的检测系统由激励装置、测量装置、数据处理装置和显示、记录装置四大部分。

图1-1检测系统组成框图激励装置是激励被测量对象产生表征其特征信号的一种装置。

激励装置的核心部分是信号发生器,由它产生各种信号激励被测对象。

测量装置是把被测对象产生的信号转换成易于处理和记录的信号的一种装置。

数据处理装置对从测量装置输出的信号进行处理、运算、分析,以提取有用的信息,使人们对客观事物的动态过程有更深入的认识。

显示、记录装置是把测量的信号变为人们感觉所能理解的形式,以提供人们观察和分析的装置。

(2)典型的自动控制系统组成框图如图1-2所示。

图1-2自动控制系统组成框图系统通过检测装置获取变化的被控参数信息,并经过反馈环节把它引回到系统的输入端,与给定值比较后成为误差信号,控制器按误差信号的大小产生一相应的控制信号,自动调整系统的输出,使其误差趋向于零。

1-2简述传感器的组成及其各部分的功能。

答:传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成,有时也将转换电路及辅助电源作为传感器的组成部分,其组成框图如图1-3所示。

图1-3传感器组成框图敏感元件直接感受被测量(一般为非电量),并输出与被测量成确定关系的其他量(其中也包括电量)的元件。

转换元件也称传感元件,通常它不直接感受被测量,而是将敏感元件的输出量转换为电参量再输出。

转换电路将转换元件输出的电参量转换成电压、电流或频率量。

若转换元件输出的已经是上述电量,则就不需要基本转换电路了。

1-3对某传感器进行特性测定所得到的一组输入一输出数据如下:输入xi:输出yi:试计算该传感器的非线性度和灵敏度。

答:1 .端点法方程y=非线性误差(线性度)E f ym 100% 0.605 2.8%Y FS22.1灵敏度K=y fit △=+ △二灵敏度K=灵敏度 S K -y 19.7 7.3 24.8x0.8 0.3于是,此传感器的特性方程为 y 24.8x 线性度计算如下: 当x=时,y=,所以y |19.84 20.1 0.26 ;当x=时,y=, 所以 y=; 当x=时,y=, 所以 y=;当x=时,y=, 所以 y=;所以 y max = 则线性度Efymax0.44 2.0%Y FS22.11-4传感器的动态特性常用什么方法进行描述你认为这种描述方法能否充分反映传感器的 动态特性,为什么2.最小二乘法 Data: Data4_B Chi A 2/DoF = abRA2 =y=非线性误差 (线性度)E f 石100%0.4578 22.12.1%y=ax+by-ax-b答:(1)在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的相应来表示。

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感应器设计计算已知:设计炉子容量:200kg ;炉炼材料:钢,材料密度:7.2g/cm 3; 浇注温度:1700℃;浇注温度下炉料热焓:0.42kW.h/Kg; 熔炼时间:1h镁砂坩埚导热系数:2.9W/m.℃ 隔热石棉板导热系数:0.21W/m.℃ 炉壳温度:50℃;炉料电阻率:常温1×10-5Ω.cm ;液态1.37×10-4Ω.cm ;感应器电阻率:1.75×10-6Ω.cm 感应器端电压:250V ;电流密度:2500Hz; 液态炉料黑度:0.36 补偿电容量:125*10-6F提示:1)依据容炼材料及熔炼量计算坩埚及感应器的尺寸 2)依据熔炼材料及熔炼温度等计算感应炉的功率 3)计算感应器的电器参数坩埚尺寸:1)总容积:由题目及设计条件,有:M=200kg=200×103g ,r m =7.2g/cm 3,K=75%=0.75 液体金属体积:Vg=M/r m =200×103/7.2=2.78×104cm 3 坩埚总容积:Vz=Vg/K=2.78×104/0.75=3.71×104cm 3 2)平均直径和深度:a =0.5~1.0,取a =0.8,由公式: 3222244g d V d h aππ=⋅⋅=得:cm aV d g49.3014.31078.28.0443432=⨯⨯⨯==π金属液高度cm a d h 11.388.049.3022===,坩埚深度cmK h h 81.5075.011.3822===',圆整后,取cm h 512=' 3)其余厚度: 炉衬厚度c ∆=a 1×d 2=0.175×30.49=5.34cm(a 1取0.175)绝热层厚2a ∆取5mm坩埚平均壁厚2T c a ∆=∆-∆=5.34-0.5=4.84cm底厚3g T a ∆=∆+(厚度增加量,取a 3=15mm)=4.84+1.5 = 6.34cm ,圆整后,取6.5cm 底部绝缘层厚度:Δa=10mm =1.0cm感应器尺寸:D 2=22d T +∆=30.49+2×4.84=40.17cm ,圆整后,取D 2=40.2cm1)感应器内径122d d c =+∆=30.49+2×5.34=41.17cm ,圆整后,取d 1=41.2cm 2)感应器高度11h b d =⋅=1.1×41.2=45.32cm(b =1.1),圆整后,取h 1=46cm加热功率:1)熔化功率kW t h M t T c M P liaox 84142.0200=⨯=⋅=∆⋅⋅=2)热损耗功率:坩埚口向外的热辐射量:当12H 10112201F F C C F 111()C F C C σε<<=≈=⋅+-时,=0.36×5.7=2.052W/(m 2·k 4)A m =0.25×πd 22=0.25×3.14×30.492=729.8cm 2=7.298×10-2 m 2kWT T A P w n m H f 07.94.0100323100197310298.7052.210010044244=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-ϕσ坩埚侧壁热传导量(高温炉料-坩埚壁-绝热层-感应器-冷却水):()()kW D d d D T T h P a g b n c 6.182.402.41ln 21.0149.302.40ln 9.2132319731011.3814.32ln 1ln 122212221=+-⨯⨯⨯⨯=+-=-λλπ坩埚底部热传导量(高温炉料-坩埚底-绝热层-支架-炉壳): 坩埚底A g =πD 22/4=0.25×3.14×40.22=0.127 m 2 绝热层面积A a =πd 12/4=0.25×3.14×41.22=0.133 m 2kW A a A g T T P a a g g b n c 18.3133.021.001.0127.09.20592.032319732=⨯+⨯-=⋅∆+⋅∆-=λλ则全部热损耗功率:12r f c c P P P P =++=9.07+18.6+3.18=30.85kW 3)总功率和热效率:η1—变频效率,η1=0.8(中频发电机组);η2—电容效率,η2=0.97; η3—感应器效率, η3=0.8;η4—输电线路效率,η4=0.9573.08485.3084=+=+=x r x r P P P η(在0.7~0.9之间,合格) 1234z ηηηηη=⋅⋅⋅=0.8×0.97×0.8×0.95=0.59 kW P P P zxr z 7.19459.085.3084=+=+=η感应熔炼电气参数:Hz d f r 4.368149.301037.1102510252482228min =⨯⨯⨯⨯=⋅⨯=-μρ f =2500Hz >f min ,满足要求。

感应器线圈参数:1)炉料、感应器有效电阻R 1、R 2: 感应器、炉料透入深度 Δ1、 Δ2:150300.133cm==∆=25030 1.17cm∆===感应器、炉料有效电阻R1、R2:k3=0.7~0.95(填充系数),与绝缘方式有关,取k3=0.85()()Ω⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅⋅∆∆+⋅==--5631111111111037.485.046133.0133.02.4114.31075.1khdslRπρρ()()Ω⨯=⨯-⨯⨯⨯=⋅∆∆-⋅==--542222222221001.911.3817.117.149.3014.31037.1hdslRπρρ2)感应器、炉料感抗:由于匝数未知,先按单匝计算感抗μ0=4π×10-7d1/h1=41.2/46=0.9,查表得:K1=0.71d2’/h2=(30.49-1.17)/38.11=0.77,查表得:K2=0.75()()772421121111060.21014.3471.01046410133.02.4114.34----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=⋅⋅∆+⋅=μπKhdL()()772422222221067.11014.3475.01011.3841017.149.3014.34----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=⋅⋅∆-⋅=μπKhdLΩ⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=--37111008.41060.2250014.322LfXπΩ⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=--37221062.21067.1250014.322LfXπ3)炉料—感应器系统互感抗:h1/h2=46/38.11=1.2,d1/h1=41.2/46=0.9,查图得:K m=1.23()()7724222221023.11014.34223.11011.3841017.149.3014.324----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=⋅∆-⋅=μπmmKhdLΩ⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=--371094.11023.1250014.322mmLfXπ4)炉料——感应器系统阻抗:折算系数:()()()55.01062.21001.91094.123252322222=⨯+⨯⨯=+=---XRXk m等效电阻、等效感抗:Ω⨯=⨯⨯+⨯=⋅+=---555211033.91001.955.01037.4RkRRdΩ⨯=⨯⨯+⨯=⋅-=---333211064.21062.255.01008.4XkXXd等效系统的阻抗:()()Ω⨯=⨯+⨯=+=---32325221064.21064.21033.9dddXRZ5)炉子电效率和自然功率因数炉子的电效率:5313.01033.91001.955.0552222=⨯⨯⨯==⋅⋅=--d d d d d R kR I R I kR η 炉子的自然功率因数:235105.31064.2/1033.9/cos ---⨯=⨯⨯==d d Z R ϕ 6)电源供给感应器有功功率及单匝感应器电流与电压:加热、熔炼炉料所需的有功功率:kW P P P x f i 07.938407.9=+=+= 供给感应器的有功功率:kW P P d i d 27.175531.0/07.93/===η 单匝感应器电流与电压:A R P I d d d 4531033.41033.9/1027.175/⨯=⨯⨯==-V Z I U d d d 3.1141064.21033.434=⨯⨯⨯=⋅=-7)感应器总匝数:U H ——电源的额定电压,U H =(125-600)V ,为方便使用,取U H =380V U i ——感应器的端电压,U i =(85~90)%U H =0.9×380=342V99.21027.1751033.91064.2342/353=⨯⨯⨯==⋅==--d d did d i d i P R Z U Z I U U U N ,取匝数N =3 8)输入感应器电流:A U U I N I I i d d d i 441045.13423.1141033.4/⨯=⨯⨯=⋅==9)感应器尺寸: 感应器铜管外径:cm N k h d v 03.13385.04631=⨯=⋅=,圆整后,取d v =13cm 感应器外径:cm d d D v 2.671322.41211=⨯+=+= 铜管壁厚:1t 1.3 1.30.1330.173 1.73cm mm =∆=⨯== 10)感应器——炉料系统实际阻抗:系统实际等效电阻:Ω⨯=⨯⨯=⋅=--42521040.831033.9N R R d i 系统实际等效感抗:Ω⨯=⨯⨯=⋅=--22321038.231064.2N X X d i 系统实际等效阻抗:Ω⨯=⨯⨯=⋅=--22321038.231064.2N Z Z d i 11)补偿电容所需补偿的无功功率:()J X I Q i i c 622421000.51038.21045.1⨯=⨯⨯⨯=⋅=-所需补偿的电容量:F fX U f X U U f Q C i i i i i c 322221068.2)1038.2250014.32/(1)2/(1)2/()/()2/(--⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅=⋅=πππ并联电容的数量:44.21101251068.263=⨯⨯==--m C C n ,即需22个。

12)感应器截面电流密度的校验:有效导电面积:2219.542429.5133.01314.3mm cm d S v g ==⨯⨯=∆⋅⋅=π验证:24/7.269.5421045.1mm A S I g i g =⨯==δ<=100A/mm 2,符合要求。

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