自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)作業(yè)及答案

1、題4.3應(yīng)變式壓力變送器測(cè)壓原理是什么？金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片有什么不同點(diǎn)？解：將金屬應(yīng)變片貼在彈性元件上，當(dāng)被測(cè)壓力作用在彈性元件上時(shí)產(chǎn)生彈性變形，則應(yīng)變電阻同時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變，從而引起電阻值發(fā)生變化， 最后通過(guò)測(cè)量電路將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓或 電流信號(hào)，則被測(cè)壓力與輸出電信號(hào)成對(duì)應(yīng)關(guān)系。金屬應(yīng)變片的原理是應(yīng)變效應(yīng)，主要通過(guò)改變金屬絲的長(zhǎng)度和截面積改變阻值。半導(dǎo)體應(yīng)變片的原理是壓阻效應(yīng)，主要通過(guò)改變半導(dǎo)體電阻率改變阻值。題4.9若被測(cè)壓力變化范圍為 0.51.4MPa,要求測(cè)量誤差不大于壓力示值的 ±5%。可供 選擇的壓力表規(guī)格有：量程為 01.6MPa, 02.5MPa, 04MPa,

2、精度等級(jí)為：1.0, 1.5, 2.5級(jí)三種。試選擇合適量程和精度的壓力表？（注：壓力表精度等級(jí)均指滿度誤差，共9個(gè)規(guī)格儀表。）解：壓力測(cè)量范圍P為0.51.4MPa,測(cè)量誤差為壓力示值的5%在測(cè)量下限時(shí)絕對(duì)誤差最小， .： Pmin=0.5 5%=0.025 MPa解1:因壓力表均為滿度誤差， 故01.6MPa最接近被測(cè)量程，應(yīng)選01.6MPa壓力表。考慮經(jīng)濟(jì)性先選2.5級(jí)表：AP=1.6 乂2.5%=0.04 MPa,不符合要求。 再考慮 1.5 級(jí)表：AP1=1.6><1.5%=0.024 MPa< APmin,符合要求。 故最后應(yīng)選擇1.5級(jí)表，01.6MPa壓力表。

3、（從經(jīng)濟(jì)性考慮）解2:選擇02.5MPa時(shí)，根據(jù)A Pmin=0.5 x 5%=0.025 MPa,只有1.0級(jí)滿足要求。（從 不超過(guò)滿量程3/4考慮）C -Cu題4.11已知球平面電容差壓變送器輸出電流| = IC，其中"為恒流源。如題圖Cl Ch4.11所示。感壓膜片電極1的撓度y與差壓成正比y= Ky（pH - pl） , Ky為比例系數(shù),2、3為球面形固定電極。試證明輸出電流I與差壓Ap = PH - PL成正比。習(xí)題圖4* 11解：設(shè)初始狀態(tài)Ph = Pl時(shí)Ap = 0 ,有Cl = Ch = C0當(dāng)PhPl時(shí)Ap # 0，膜片1靠近球面電極3,則此時(shí)Cl A Ch ,并可畫出等效電路圖，見(jiàn)課本P97圖4.30,Ca為膜片變形后位置和初始位置之間假設(shè)的電容值,可求出Ch和Cl表達(dá)式:Cl =C°CaC a - C0ChC°CaC0 C a代入輸出電流表達(dá)式,化簡(jiǎn)后可得:Cl - ChICl ' ChC0根據(jù)電容定義，Ca與膜片撓度y成反比，可寫為:ACa =(可近似認(rèn)為是平板電容簡(jiǎn)化計(jì)算)y由I和Ca二式及撓度表達(dá)式 y = Ky(pH -pL)可推導(dǎo)出cCaIcC°yIcC°KylcA(Ph -