《电气测试技术》复习

电气测试技术—复习

1、石英晶体为例简述压电效应产生得原理

2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图，试分析其工作原理。

3、证明①（线性）电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L 带来得负载误差

％％＝10011

1100U U U 0L 0L ⨯⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+-⨯-=

r)-mr(1δ，假设max x R R r =；L max R R m =。 4、试证明热电偶得中间导体定律

5、由热电偶工作原理可知，热电偶输出热电势与工作端与冷端得温差有关，在实际得测量过程中，要对热电偶冷端温度进行处理，经常使用能自动补偿冷端温度波动得补偿电桥，如图所示，试分析此电路得工作原理

6、测得某检测装置得一组输入输出数据如下： 试用最小二乘法拟合直线，求

其线性度与灵敏度

7、霍尔元件采用分流电阻法得温度补偿电路，如图所示。试详细推导与分析分流电阻法。

8、采用四片相同得金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。力F ＝1000kg 。圆柱断面半径r=1cm ，E=2×107N/cm 2,μ=0、3。求： （1）画出应变片在圆柱上贴粘位置与相应测量桥路原理图； （2）各应变片得应变 得值，电阻相对变化量； （3）若U=6V ，桥路输出电压U 0；

（4）此种测量方式能否补偿环境温度得影响，说明理由。

F

F

R1R3R2

R4

X 0、9 2、5 3、3 4、5 5、7 6、7 Y

1、1

1、6

2、6

3、2

4、0

5、0

可以补偿温度误差。

－－＋－）（＝－－＝＝－＝－＝＝＝）（示。）按题意可知，如图所（解：－－－－)4(mV 22.1U )R R

R R (21U )R R R R R R R R (

41U 31094.0k R R R R 1012.3k R R R R 1047.0SE

F

1056.110218

.91000SE F 2122114

4

332211042

4

4

2

2

4

13

31144

24

7

23

1===⨯==

⨯==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=∆∆∆∆∆∆ε∆∆ε∆∆μεεπεε

9、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm ，极板间初始间距d 0=1mm 、，极板间介质为空气，其介电常数ε0=8、85×10-12F/m 。试求： （1）初始电容C 0；

（2）当传感器工作时，间隙减小∆d=10µm ，则其电容量变化∆C ； （3）如果测量电路得灵敏K u =100mV/pF ，则在∆d=±1µm 时得输出电压U 0。 10、热电阻测量电路采用三线连接法，测温电桥电路如图所示。 （1）试说明电路工作原理；

（2）已知R t 就是P t 100铂电阻，且其测量温度为t=50℃，试计算出R t 得值与R a 得值；

（3）电路中已知R 1、R 2、R 3与E ，试计算电桥得输出电压V AB 。

（其中（R 1=10K Ω，R 2=5K Ω，R 3=10K Ω，E=5V ，A=3、940×10-3/℃，B ＝-5、802×10-7/℃，C=-4、274×10-12/℃）

11、一个量程为10kN 得应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm ，内径18mm ，在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应变片得电阻值均为120Ω，灵敏度为2、0，波松比为0、3，材料弹性模量E=2、1×1011Pa 。要求：

（1）绘出弹性元件贴片位置及全桥电路；

（2）计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；

（3）当桥路得供电电压为10V 时，计算传感器得输出电压。 12、压电式加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器又与一函数记录仪连接，已知传感器得电荷灵敏度K q =100PC/g ，电荷放大器得反馈电容为C f ＝0、001uF ，

被测加速度a=0、5g ，求：

（1）电荷放大器得输出电压V 0=？电荷放大器得灵敏度K u =？

（2）如果函数记录仪得灵敏度K v =20mm/mv ，求记录仪在纸上移动得距离y=? （3）画出系统框图，求其总灵敏度K 0=?

13、如图所示，试证明热电偶得标准电极定律

14、热电阻测温电桥得三线接法，如图所示。试分析电路得工作原理。

15、一个量程为10kN 得应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm ，内径18mm ，在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应变片得电阻值均为120Ω，灵敏度为2、0，波松比为0、3，材料弹性模量E=2、1×1011Pa 。要求：

（1）绘出弹性元件贴片位置及全桥电路；

（2）计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；

（3）当桥路得供电电压为10V 时，计算传感器得输出电压。

16、某种压电材料得压电特性可以用它得压电常数矩阵表示如下：

⎥⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎢⎣⎡=3635

34

33

32

31

262524232221

161514131211

][d d d d d d d d d d d d d d d d d d D 试分析压电常数矩阵得物理意义。

17、额定载荷为8t 得圆柱形电阻应变传感器，其展开图如图所示。未受载荷时四片应变片阻值均为120Ω，允许功耗208、35mW,传感器电压灵敏度kU=0、008V/V ，应变片灵敏度系数k=2。 （1）、画出桥路接线图； （2）、求桥路供桥电压； （3）、荷载4t 与8t 时，桥路输出电压分别就是多少？ （4）、荷载4t 时，R1~R4得阻值分别就是多少？