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传感器习题课 考试范围： 上课讲过的内容，计算题的类型范围是书中讲过的例题和作业题。 题型： 名词解释15%；判断题10%；简答题15%；计算题60%。 答疑时间地点： 考试前一天下午14~16:30点，工学2号馆225室。 * 带负载线性电位器传感器电路见图4-4。图中， ， ， ， ， 。求负载误差。若 ，负载误差又是多少？ 解：由式（4-2）和式（4-3）可求得位移 时 传感器电阻和空载输出电压分别为： 由图可求得带负载 时的输出电压为： 图4-4 带负载电位器传感器电路图 例4-1（P94-95） 引起的负载误差为： 若负载 ，可求得输出电压为： 引起的负载误差为： 由此可见，欲使负载误差小于1.0%，必须保证负载电阻 以上。 额定载荷为4t的圆柱形电阻应变传感器，其展开图见图4-15。未受载荷时四片应变片阻值均是120Ω，允许功耗208.35mW，传感器电压灵敏度 ，应变片灵敏度系数 。 1）画出桥路接线图； 2）求桥路供桥电压； 3）载荷4t和2t时，桥路输出 电压分别是多少？ 4）载荷2t时， 的阻值分 别为多少？ 图4-15 电阻应变传感器展开图 例4-4 （P106-107） 解： 1）根据上面结论1），产生相同应变的应变片不能接在相邻桥臂上。画出桥路接线图见图4-11. 2）设供桥电压为 ，在全桥中每一应变片承受电压为 。据式（4-19）得： 因此， 3）载荷4t时的输出电压 传感器是线性的，因此载荷2t时的输出电压为： 图4-11 桥式测量电路 4）由图4-15可见， 为拉力， 、 产生纵向应变 ， 、 产生横向应变 。 ， 。由式（4-33）可求得： 式(4-21) 例4-6（P136-137） 图4-64是电容式自动平衡液位测量仪原理框图，试求指针偏转角θ与液位h的表达式。 例4-10（P147） 用铜-康铜热电偶测某一温度T，参比端在室温环境TH中，测得热电动势EAB(T，TH)=1.999mV，又用室温计测出TH=21℃,查此种热电偶的分度表可知，EAB(21,0)=0.832mV，故得 EAB(T，0)=EAB(T，21)+EAB(21，T0) =1.999+0.832 =2.831(mV) 再次查分度表，与2.831mV对应的热端温度T=68℃。 例 注意: 既不能只按1.999mV查表，认为T=49℃，也不能把49℃加上21℃，认为T=70℃。 例4-11（P148） 例4-13(158-159) 在较窄温域内铂电阻与温度关系可视为线性 。Pt100的R0=100Ω，α=0.00394Ω/℃。图4-88是铂电阻二线制接入桥路，已知R1=R2=1000Ω，R3=100Ω，引线电阻r=5Ω，被测温度t=300℃。求二线制接法引起的测量误差。 解：t=300℃时，热电阻的阻值为： 按图4-87(a)三线制接法，引线电阻不会 引起较大误差，（RP=0）其输出电压为： 按图4-88二线制接法，输出电压为： 因此引起的相对误差为： 由此可见，两线制接法引线电阻引起的误差是相当大的。使用时必须引起足够重视。 图4-88 热电阻两线制接入桥路 *