三、综合题(共46分)
1.如图所示结构可用于转速测量,由导磁材料制成的齿轮安装在被测转轴上,与转轴一起旋转。简述其工作原理。(12分)
2.用涡流传感器测量金属板厚度时是否需要恒温,为什么?(10分)
3.如图所示是带有等位环的平板电容器结构原理图,请介绍等位环的作用。(10分)
4.两金属应变片和阻值均为l20,灵敏系数k=2;两应变片一受拉,另一受压,应变均为1000。两者接人直流电桥组成半桥双臂工作电桥,电源电压U=5V。(14分)求: (1)R和R/R;
(2)电桥的输出电压U
试题答案及评分标准
(供参考)
三、综合题(共46分)
1.如图所示结构可用于转速测量,由导磁材料制成的齿轮安装在被测转轴上,与转轴一起旋转。简述其工作原理。(12分)
答案要点:(1)如图所示是一种开磁路变磁通式传感器的结构,齿轮安装在被测转轴上,与转轴一起旋转。当齿轮转动时,每转过一个齿,磁路的磁阻就变化一次,因而磁通量也变化一次,线圈中产生感应电动势。(6分)
(2)线圈中产生的感应电动势的变化频率等于齿轮的齿数和转速的乘积,由此可测得转轴的转速。(6分)
2.用涡流传感器测量金属板厚度时是否需要恒温,为什么?(10分)
答案要点:(1)导体的电阻率p随温度变化,在较小的温度范围内导体的电阻率』D与温度关系为线性关系。(4分).
(2)在其他条件不变的情况下,导体电阻率的改变可导致涡流传感器输出信号的变化,引起测量误差,所以用涡流传感器测量金属板厚度时需要恒温。(6分)
3.如图所示是带有等位环的平板电容器结构原理图,请介绍等位环的作用。(10分)
答案要点:使电极2的边缘电力线平直,两电极间的电场基本均匀,消除和减小边缘效应,提高电容传感器的灵敏度和线性度。
4.两金属应变片R。和R。阻值均为12012,灵敏系数忌一2;两应变片一受拉,另一受压,应变均为1000/z£。两者接人直流电桥组成半桥双臂工作电桥,电源电压U一5V。(14分)
求:(1)
(2)电桥的输出电压
答案要点:灵敏系数
则