電氣測試技術復習

1、電氣測試技術復習1、石英晶體為例簡述壓電效應產生的原理 2、如圖所示變壓器式傳感器差分整流電路全波電壓輸出原理圖，試分析其工作原理。3、證明（線性）電位器式傳感器由于測量電路中負載電阻RL帶來的負載誤差，假設；。4、試證明熱電偶的中間導體定律5、由熱電偶工作原理可知，熱電偶輸出熱電勢和工作端與冷端的溫差有關，在實際的測量過程中，要對熱電偶冷端溫度進行處理，經常使用能自動補償冷端溫度波動的補償電橋，如圖所示，試分析此電路的工作原理 6、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數據如下：X0.92.53.34.55.76.7Y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈

2、敏度7、霍爾元件采用分流電阻法的溫度補償電路，如圖所示。試詳細推導和分析分流電阻法。8、采用四片相同的金屬絲應變片（K=2），將其貼在實心圓柱形測力彈性元件上。力F1000kg。圓柱斷面半徑r=1cm，E=2×107N/cm2,=0.3。求：（1）畫出應變片在圓柱上貼粘位置和相應測量橋路原理圖；（2）各應變片的應變e的值，電阻相對變化量；（3）若U=6V，橋路輸出電壓U0；（4）此種測量方式能否補償環(huán)境溫度的影響，說明理由。9、一臺變間隙式平板電容傳感器，其極板直徑D=8mm，極板間初始間距d0=1mm.，極板間介質為空氣，其介電常數0=8.85×10-12F/m。試求：（

3、1）初始電容C0；（2）當傳感器工作時，間隙減小Dd=10µm，則其電容量變化DC；（3）如果測量電路的靈敏Ku=100mV/pF，則在Dd=±1µm時的輸出電壓U0。10、熱電阻測量電路采用三線連接法，測溫電橋電路如圖所示。（1）試說明電路工作原理；（2）已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為t=50，試計算出Rt的值和Ra的值；（3）電路中已知R1、R2、R3和E，試計算電橋的輸出電壓VAB。（其中（R1=10K，R2=5K，R3=10K，E=5V，A=3.940×10-3/，B-5.802×10-7/，C=-4.274×10

4、-12/）11、一個量程為10kN的應變式測力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑20mm，內徑18mm，在其表面粘貼八各應變片，四個沿周向粘貼，應變片的電阻值均為120，靈敏度為2.0，波松比為0.3，材料彈性模量E=2.1×1011Pa。要求：（1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路；（2）計算傳感器在滿量程時，各應變片電阻變化；（3）當橋路的供電電壓為10V時，計算傳感器的輸出電壓。12、壓電式加速度傳感器與電荷放大器連接，電荷放大器又與一函數記錄儀連接，已知傳感器的電荷靈敏度Kq=100PC/g，電荷放大器的反饋電容為Cf0.001uF，被測加速度a=0.5g，求：（1）電

5、荷放大器的輸出電壓V0=？電荷放大器的靈敏度Ku=？（2）如果函數記錄儀的靈敏度Kv=20mm/mv，求記錄儀在紙上移動的距離y=?（3）畫出系統(tǒng)框圖，求其總靈敏度K0=?13、如圖所示，試證明熱電偶的標準電極定律14、熱電阻測溫電橋的三線接法，如圖所示。試分析電路的工作原理。15、一個量程為10kN的應變式測力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒軸向受力，外徑20mm，內徑18mm，在其表面粘貼八各應變片，四個沿周向粘貼，應變片的電阻值均為120，靈敏度為2.0，波松比為0.3，材料彈性模量E=2.1×1011Pa。要求：（1）繪出彈性元件貼片位置及全橋電路；（2）計算傳感器在滿量程時，各

6、應變片電阻變化；（3）當橋路的供電電壓為10V時，計算傳感器的輸出電壓。16、某種壓電材料的壓電特性可以用它的壓電常數矩陣表示如下：試分析壓電常數矩陣的物理意義。17、額定載荷為8t的圓柱形電阻應變傳感器，其展開圖如圖所示。未受載荷時四片應變片阻值均為120，允許功耗208.35mW,傳感器電壓靈敏度kU=0.008V/V，應變片靈敏度系數k=2。（1）、畫出橋路接線圖；（2）、求橋路供橋電壓；（3）、荷載4t和8t時，橋路輸出電壓分別是多少？（4）、荷載4t時，R1R4的阻值分別是多少？18、已知某霍爾元件的尺寸為長L=10mm，寬b=3.5mm，厚d=1mm。沿長度L方向通以電流I=1.0

7、mA，在垂直于b×d兩個方向上加均勻磁場B=0.3T，輸出霍爾電勢UH=6.55mV。求該霍爾元件的靈敏度系數KH和載流子濃度n。已知電子電量q=-1.6×1019C。（1）由，可得：（2）由，可得：19、推導差動自感式傳感器的靈敏度，并與單極式相比較。解：（1）單極式自感式傳感器的靈敏度為：假設初始電感為：當氣隙變化為：時，電感為：電感的變化量為：靈敏度為：（2）差動式自感式傳感器的靈敏度為：當氣隙變化時，電感變化為：，電感的變化量為：電感總變化量為：靈敏度為：結論：是單極的2倍。20、如圖所示為氣隙型電感傳感器，銜鐵斷面積S=4×4mm2，氣隙總長度為l=0.

8、8mm，銜鐵最大位移Dl=±0.08mm，激勵線圈匝數N=2500匝，真空磁導率m04p×10-7H/m，導線直徑d=0.06mm，電阻率r1.75×106.cm。當激勵電源頻率f=4000Hz時，要求計算：（1）線圈電感值；（2）電感量的最大變化值；（3）當線圈外斷面積為11×11mm2時，其電阻值；（4）線圈的品質因數；（5）當線圈存在200pF發(fā)布電容與之并聯后其等效電感值變化多大。解：（1）線圈電感值為：（2）電感量的最大變化值最大電感量為：（3）當線圈外斷面積為11×11mm2時，其電阻值；（4）線圈的品質因數（5）當線圈存在200pF發(fā)布電容與之并聯后其等效電感值變化多大21、已經測得某熱敏電阻在T1320時電阻值R1965×103W；在T2400時電阻值R2364.6×103W。求：（1）熱敏電阻的靜態(tài)模型電阻與溫度的關系；（2）當測得該熱敏電阻RT500×103W，預估對應的溫度T。答案：（1）熱敏電阻的靜態(tài)模型電阻與溫度的關系為：根據已知條件，該熱敏電阻是負溫度系數熱敏電阻。其溫度和阻值之間的關系為：若已知兩個電阻值R1和R2，以及相應的溫度值T1和T2，便可求出A、B兩個常數。解方程可得：（2）當測得該熱