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1、1、拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同 的电阻应变片组成差动全桥电路，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。2、在半导体应变片电桥电路中，其一桥臂为 半导体应变片，其余均为固定电阻，该桥 路受到 =4300 u应变作用。若该电桥测量 应变时的非线性误差为1%, n=R/R=1,则 该应变片的灵敏系数为多少？ 2 13、电阻应变片的灵敏度K=2,沿纵向粘贴 于直径为0.05m的圆形钢柱表面，钢材的 E=2X10nN/m2,u=0.3。求钢柱受 10t 拉 力作用时，应变片电阻的相对变化量。又 若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，受同样拉 力作用时，应变片电阻的相对变化
2、量为多 少？4、如果将100 Q应变片贴在弹性试件上，若 试件截面积S=0.5X10-4m2，弹性模量E=2X 1011N/m2,若由5X104N的拉力引起应变计电 阻变化为1Q,试求该应变片的灵敏度系 数？1、解：（1）应在悬臂梁上下两侧各粘贴两个 应变片，且粘贴位置相对称。（2）(2)沿周向粘贴时：k= AL = L普= -p8 =-0-3x 0.49 x 10-6 =-丽渝知识点：工作原理4、解:K= AR/R-60W2 - p - A002S0己知AR=1Q,AR30002 x 4k x 10-7 x 1.5 x1i2 x 0.5x 10-2R 100以：54k x 10-3K= 10
3、.8 k = 340.5 x 10-250 x 103=1x 109 n / m成差动结构形式灵敏度将提高一倍。 知识点：变磁阻电感式传感器2、解：L上0.5 x 10-4线圈中自感量：W W2竺=5 x 10-32 x 1011BR1AR4+R4R3+AR3+R2AR2UOIDE知识点：典型应用解：单臂电桥非线性误差：ARK = AR5 x 10-3 = 2磁2xRm阻2x= 1 + 2pSpSR2l以1、已知变气隙电感传感器的铁心截面积 S=1.5cm2,磁路长度L=20cm，相对磁导率u =5000，气隙 6fl=0.5cm，6= 土0.1mm，真 空磁导率u =4 n X 10-7H/
4、m，线圈匝数 W=3000,求单端式传感器的灵敏度若做成差动结构形式，其灵敏度将如何变 化？2、分析如图所示自感传感器当动铁心左右移动时自感L变化情况（已知空气隙的长度为 x1和x2,空气隙的面积为S,磁导率为u, 线圈匝数W不变）。.H空气隙X1和X2各自变而其和不变, 其他变量都不变，所以自感量L不变。知识点：变磁阻电感式传感器S = l = 0.4mm 2 S3、解:L=2S025002 x 4 兀 x 1所ARRc AR2 + 1R1=1% AR式AR99994300 x 10-6=4.7知识点：测量电路3、解：（1）沿纵向粘贴时:ARK =卫lAL=L0ASaSas、1+ ()+()
5、2 +SSS0 0 0=1573、如图所示气隙型电感传感器，衔铁断面积mm 2S = 4 X 4，气隙总长度lS = 0.8mm ,衔铁最大位移 AlS = 0-08mm，激励线圈匝数N= d = 0.06mm,、R=空=464Q AQ=匹,3 = 2兀 f(4)y r2500匝，导线直径,电阻率 p = L75x 10-6Q-cm，当激励 电源频率f = 4000Hz时，忽略漏磁及 铁损，要求计算：（1）线圈电感值；（2）电 感的最大变化量；（3）线圈直流电阻值；（4） 线圈的品质因数;（5）当线圈存在200pF 分布电容与之并联后其等效电感值。0ARn = K-8 = 2 x 0.49 =
6、 0.98x 10-6 8 R2兀 x 4000 x 157 x 10-3Q= 8.54641、已知变面积型电容传感器的两极板间距离 为10mm, & =50 u F/m,两极板几何尺寸一样， 为30mmX20mmX5mm,在外力作用下，其中动 极板在原位置上向外移动了 10mm,试求 C=? K=?2、当差动式极距变化型的电容传感器动极板 相对于定极板位移了 d=0.75mm时，若初 始电容量C=C=80pF,初始距离d=4mm,试 计算其非线性误差。若将差动电容改为单只 平板电容，初始值不变，其非线性误差有多 大？4、一个用于位移测量的电容式传感器，两个 极板是边长为5cm的正方形，间距为
7、1mm, 气隙中恰好放置一个边长5cm、厚度1mm、相 对介电常数为4的正方形介质板，该介质板 可在气隙中自由滑动。试计算当输入位移（即 介质板向某一方向移出极板相互覆盖部分的 距离）分别为0.0cm、2.5cm、5.0cm时，该 传感器的输出电容值各为多少？5、如图为电容式传感器的双T电桥测量电R = R = R = 40kQ1 2路，已知R = 20kG E = 10VLf = 1MHz, C0 = 10pF, C1UL=10PF，AC = pF。求 的表达式及对应上述已知参数的UL5、解：U = EfM (C - C )L值。Vd20-CZJ1、解：，8 8 AC= rdu =L8 AC
8、=-1 0R(R + 2R ) _L R(R + R )2 LLR (R + 2 R )L-(R + R )2LR Ef AC40(40 土 2 x 20)(40+20)2X 20 X 103 x 106 x 10 X8 = 8.854 x10-12F/m06、有一台变极距非接触式电容测微仪，其极板间的极限半径r=4mm， 初始间隙6=03mm假设与被测工件的 AA50X10-6 X30X10板与工件的间隙变化量A6 -m时电容变化量为多少? = 1.5卩F10 X10若测量电路的灵敏度(K=100mV/pF，则在A6=1um时的输出电压为多少？8、极板间距式电容式传感器，极板半径 r=4mm
9、，间隙6 =0.5mm,极板介质为空气，试 求其静态灵敏度。若极板移动，求其电容变(2)掌握静态灵敏度的概念，列出电容式传 感器灵敏度的计算公式。A e5d0AAC=匚r1x10-3Ad(2) 2.5cm 时：8.854 x 10-12 x 4x5 x 2.5 x C =11X10-3k2ACAa85 X10 七二 0.53125 x 1(16 x 10 -3AC / C20丄8.854测-卡e42 x 1血=44时=62.5(m-1)X 10-310 x10 -6Ad二土1卩“时，输出电容变化C =0c8.854 x 10-12 x1x 5 x 2.5 x 10-4C =21x 10 -3C
10、=C + C 二 5.534X10-11F1 2X 冗 X 42 x 10T0.3 X10-3C=C= AC=11081F 444.80=1023D，=C K=446.28 X100 = 44.6V社.在某压力测量系统中，压力测量仪表的量程为嘟嘶采F=位48pFA / D转换器，经计算机采样及数字滤波后的 数字量为2ABH，求此时的压力值。解：根据题意，已知Ao=0 Pa，Am=1000 Pa，Nx = 2ABH =683D，选 Nm = 3FFHNo =0，所以可得：Ax = (AmAo)(Nx/Nm)+Ao=(1000-0) X(683/1023)十0=C K=-442.32 X100 = -44.2V=667.6(Pa)(3) 5.0cm 时：8 8 A 8.854x 10-12 x5x5x10-4C = 一r= 电容式传感器原理，写出0d1x10电容的表达式。0
