传感器习题解答概要课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,传感器及应用,习题解答,传感器及应用,1,有一温度计，它的测量范围0度200度，精度等级为0.5级，求：1.该温度计可能出现的最大绝对误差,.2.当示值分别为20度、100度是的示值相对误差,1.,200*0.005=1,2.,20*0.005=0.1,100*0.005=0.5,有一温度计，它的测量范围0度200度，精度等级为0.5级，,2,仪表引起的绝对误差为：,max=5由,x=可得仪表引起的绝对误差为：=1%,传感器及应用第2版部分习题解答,1-9.有一台测温仪表，测量范围为-200+800，准确度为0.5级。现用它测量500的温度，求仪表引起的绝对误差和相对误差。,解：,由,可得,仪表引起的绝对误差为：,max,=,=,=5,max,由,x,=,可得,由,x,=,仪表引起的相对误差为：,=1%,仪表引起的绝对误差为：max=5由x,3,1-10.有两台测温仪表，测量范围为-200+300和0800,已知两台表的绝对误差最大值,t,max,=5,试问哪台表精度高？,解：,根据,A,F.S1,=300-（-200）=500,A,F.S2,=800,S,1,S,2,答：测量范围为0800的仪表精度高。,或：,1,2,答：测量范围为0800的仪表精度高。,1-10.有两台测温仪表，测量范围为-200+300和0,4,1-11.有三台测温仪表量程均为600,，精度等级分别为2.5级、2级和1.5级，现要测量温度为500的物体，允许相对误差不超过2.5，问选用哪一台最合适（从精度和经济性综合考虑）？,解：,根据题意，允许仪表绝对误差不超过5002.5%=12.5,允许仪表相对误差不超过,n,答：2级和1.5级仪表均能满足测量误差要求，但从精度和经济性综合考虑，应选2级仪表。,1-11.有三台测温仪表量程均为600，精度等级分别为2.,5,1-12.用45号钢制作的螺栓长度为500mm，旋紧后，长度变为500.10mm，试求螺栓产生的应变和应力？,解：,则,=,又根据,=,E,，查表1-2得45号钢的,E=,2.010,11,（N/m,2,）,则,=2.010,11,210,-4,=410,7,（N/m,2,）,根据,1-12.用45号钢制作的螺栓长度为500mm，旋紧后，长度,6,1-13.有一圆杆件，直径,D,=1.6cm，长度,l,=2m，外施拉力,F,=20000N，杆件绝对伸长,l,=0.1cm。求材料的弹性模量。若材料泊松比,=0.3，求杆件的横向应变及拉伸后的直径是多少？,解：,（1）求材料的弹性模量,由,=,E,得,1-13.有一圆杆件，直径D=1.6cm，长度l=2m，外施,7,（2）求杆件的横向应变及杆件拉伸后的直径,由,得,r,=-,l,=,-0.3510,-4,=-1.510,-4,设杆件拉伸后的直径为,D,则,D,=,D,+2,r,=,D,+2,r,r,=,D,（1+,r,）=1.6（1-1.510,-4,）,=1.,6,0.99985=1.59976（cm）,答：（略）,（2）求杆件的横向应变及杆件拉伸后的直径得,8,2-6.电位器式传感器线圈电阻为10k,电刷最大行程4mm。若允许最大消耗功率40mW，传感器所用的激励电压为允许的最大激励电压，试求当输入位移量为1.2mm时，输出电压是多少？,解：,设传感器激励电压为,U,I,=,根据,得传感器输出电压为,2-6.电位器式传感器线圈电阻为10k,电刷最大行程4mm,9,2-7.有两片PZ-120型应变片贴在题1-13所给的杆件上，其中R,1,沿轴向粘贴，R,2,沿圆周方向粘贴。试求在该题拉伸条件下，R,1,和R,2,各为多少欧姆？,解：,由题1-13的解可知,=510,-4,根据,查表2-1得,K,2,则,R,1,=,R,（1+,K,）=120（1+2510,-4,）=120.12（）,R,2,=,R,（1-,K,）=120（1-250.310,-4,）=119.964（）,2-7.有两片PZ-120型应变片贴在题1-13所给的杆件上,10,2-8.有一45号钢空芯圆柱，外径D,2,=3cm,内径D,1,=2.8cm，钢管表面沿轴向贴两个变片R,1,、R,2,沿圆周贴两个应变片R,3,、R,4,其型号都是PZ-120型。请画出将4片应变片接成全桥差动电桥的电路图，并计算当供桥电压为5V，泊松比,=0.3，拉力为1000N时，电桥的输出电压。,解：,（1）四只应变片接成全桥差动电桥的电路如图示。,（2）电桥的输出电压：,=,=1.09810,7,（N/m,2,）,2-8.有一45号钢空芯圆柱，外径D2=3cm,内径D1=2,11,=0.5510,-4,0.5510,-4,K,2（,1,-,2,）,K,1,（1+,）,=2.51.4310,-4,=3.57510,-4,0.36（mV）,U,O,20.551.310,-4,=0.5510-40.5510-4K2（1-2）,12,3-2.一个刻线数为1024增量式角编码器安装在车床的丝杠转轴上，已知丝杠的螺距为2mm，编码器在10s内输出204800个脉冲，试求刀架的位移量和丝杠的转速。,解：,（1）刀架的位移量,（2）和丝杠的转速,=1200（转/分）,=400（mm）,3-2.一个刻线数为1024增量式角编码器安装在车床的丝杠,13,2-17.答：,（1）可以正常工作的电路是：a)、b)、d)、f)、g)、h)、j),（2）可以实现光通控制电路是：a)、d)、g)、j),（3）可以实现暗通控制电路是：b)、f)、h),图2-69 光敏元件应用电路原理,2-17.答：图2-69 光敏元件应用电路原理,14,3-15.某光栅传感器，刻线数为100线mm，未细分时测得莫尔条纹数为1000，问光栅位移为多少毫米?若经四倍细分后，记数脉冲仍为1000，问光栅位移为多少?此时测量分辨率为多少?,解：,（1）未细分时光栅的位移,（2）四倍频细分后光栅的位移,（3）四倍频细分后光栅的测量分辨率,4=0.0025（mm）,x,=,NW,=1000,=10（mm）,x,=,NW,4=1000,4=2.5（mm）,W,=,W,4=,3-15.某光栅传感器，刻线数为100线mm，未细分时测得,15,6-9.用镍铬-镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度为40，用高精度毫伏表测得这时的热电势为29.186mV，求被测点温度。,解：,根据热电偶中间温度定律：,E,AB,（,T,，,T,0,）=,E,AB,（,T,，,T,n,）+,E,AB,（,T,n,，,T,0,）,由分度表查出,E,AB,（40，0）=1.612 mV,则,E,AB（,t,，,t,0,）=29.186+1.612=30.798 mV,由分度表查出被测点温度,t,=740,6-9.用镍铬-镍硅（K）热电偶测温度，已知冷端温度为40,16,图6-37 题6-10图,6-10.如图6-37所示，,A、B,为K型热电偶，,A,、,B,为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度,T,1,=40，冰瓶温度,T,2,=0，接线盒2的温度,T,3,=20。请在下列条件下计算被测温度,T,。,（1）,U,3,=39.314mV时；,（2）若,A,、B,换成铜导线，,U,3,=37.702mV时。,解：,（1）因,t,2,=0，热电偶的冷端被补偿导线延伸到0，可直接查表得被测温度,t,=950。,（2）因若,A,、B,换成铜导线，所以热电偶的冷端温度为40，用修正法：,E,AB,（,t,，,t,0,）=37.702+1.612=39.314 mV,查表得被测温度,t,=950。,图6-37 题6-10图6-10.如图6-37所示，A、B,17,