2020年(情绪管理)差动变压器式压力传感器见图

（情绪管理）差动变压器式压力传感器见图

3.差动变压器式压力传感器见图3-17a，其压力和膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移和输出电压的关系如图3-20所示。求：

1）当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？

2）答:能够查图b，得到5mm。

2）于图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是___C___（线性误差小于2.5%）。

A.0~50

B.-60~60V

C.-55~55

D.-70~70

图3-20差动变压器式压力变送器特性曲线

4.有壹台俩线制压力变送器，量程范围为0~1MPa，对应的输出电流为4~20mA。求：1）压力p和输出电流I的关系表达式（输入/输出方程）。

答：I=a0+a1p

当p=0时，I=4mA，所以a0=4(mA)

当p=1MPa时，I=20mA，代入式（3-3）得a1=（20-4）/1=16mA/MPa

所以该压力变送器的输入/输出方程为I=4+16p

将I=12mA代入上式得

2）画出压力和输出电流间的输入/输出特性曲线。

答：截距为4mA，斜率为0.0625mA/MPa

3）当p为0MPa、1MPa和0.5MPa时变送器的输出电流。

4mA，20mA，12mA，

4）如果希望于信号传输终端将电流信号转换为1~5V电压，求负载电阻R L的阻值。

R L越大，输出电压就越大。当输出电压为5V时，R L=5/20=250Ω。

5）画出该俩线制压力变送器的接线电路图（电源电压为24V）。

答：见课件图

6）如果测得变送器的输出电流为5mA，求此时的压力p。

答：p=(Ｉ-4)/1=(5－4)/16=0.0625MPa=62.5kPa

7）若测得变送器的输出电流为0mA，试说明可能是哪几个原因造成的。

答：传输线啦，什么的；电源没有当然什么电流也没啦；仍不行的话，您仍能够换壹台仪表，见见是否就好了，那就是仪表有问题啦。

8）请将图3-21中的各元器件及仪表正确地连接起来。

答：你按课件中的电路图，从电源的+24V正极开始，连接到壹次仪表的正极，也就是红色的导线。

然后，就从壹次仪表的负极，也就是黑色的导线往右，接到负载电阻的左端。再从负载电阻的右端接到电源的负极。

地线是接到负载电阻的取样电压的负极。

输出电压U o的接线端子的正极接负载电阻的左端，接线端子的负极接负载电阻的右端。

图3-21二线制仪表的正确连接

5.图3-22是差动变压器式接近开关感辨头结构示意图。

图3-22差动变压器式接近开关感辨头

1—导磁金属2—H型铁氧体

1）请根据差动变压器的原理，正确地将和串接起来。

2）请分析填空。

a.当导磁金属未靠近差动变压器铁心时，由于差动变压器的结构完全对称，所以和____大小相等，相位也相等___，为____0_____。

b.当温度变化时，和同时___变化____，仍为__0_____，所以采用差动变压器可克服___温漂____。

c.当导磁金属靠近差动变压器铁心时，变___大___、变___小__变__大____、变___小___，所以___变大____。的相位和____同相____。

d.的频率约为___1~10kHz___较合适。

6.图3-23是差动变压器式振动幅度测试传感器示意图。请分析其测量振幅的原理，且填空。图3-23差动变压器式振幅传感器

1—振动体2-弹簧片式悬臂梁3—连杆4—衔铁5-差动变压器线圈

当振动体因振动而向左位移时，由于衔铁__惯__性较大，所以留于原来位置，基本不动，所以相对于差动变压器线圈而言，相当于向___右___位移。N1和N21之间的互感量量M1__变小___，所以U21___变小___。而N1和N22之间的互感量量M2___变大___，所以U22___变大___。U o=U21-U22，其绝对值和振动的___幅值x___(幅值x/速度v/加速度a）成正比，而相位和U i___反相___（同相/反相）。反之，当振动体向右位移时，衔铁向___左__位移，U o和U i___同___相。

7.图3-24所示为电感式转速传感器和市售的磁电式（又称电磁感应式）转速传感器测量转速和转角的原理示意图。请根据学过的电工知识，比较它们测量转速的工作原理有何本质区别，且分别写出图a和图b所举实例中转速n的计算公式。本图所示的磁电式探头是否需要激励电源？为什么？

图3-24俩种测量转速的方法

a）电感式b）磁电式（电磁感应式）

1—被测旋转体（钢质齿轮）2—导磁铁心3—线圈4—永久磁铁5—汽车发动机曲轴转子

f in—激励源频率z—齿数T—传感器输出脉冲的周期

8.生产布料的车间用图图3-25所示的装置来检测和控制布料卷取过程中的松紧程度。请分析填空。

图3-25差动变压器式张力检测控制系统

1—变速传送电动机2—传动辊3—导向辊4—张力辊5—衔铁6—砝码

7—卷取辊8—布料9—伺服电动机

当卷取辊转动太快时，布料的张力将_____增大__（增大/减小）。导致张力辊向__上____（上/下）位移。使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。N21和N1之间的互感量M1__增大___（增加/减小），N22和N1的互感量M2__减小__。因此U21___增大___（增大/减小），U22___减小___，经差动检波之后的U o为__正__（负/正）值，去控制伺服电动机，使它的转速变__慢__（快/慢），从而使张力恒定。这个测控系统属于__闭环__系统。

9.请参考图3-25的原理，构思壹个测量向日葵日生长量（高度）的测量仪器。请你画出向日葵、俩只导向滑轮、细线、差动变压器、衔铁、测量转换电路、指针式毫伏表等元器件，应使读者能见清他们之间的安装关系，且简要说明其工作原理。

答：请观见课件配套光盘中的有关作业的提示。