发布时间 : 星期五 文章《检测技术》期末复习试题和答案更新完毕开始阅读3082fcd554270722192e453610661ed9ac515518
I20?R0IS
R0?Ri0当温度升到T时，电路中各参数变为
Ri?Ri0(1???T)R?R0(1???T)
式中，?为霍尔元件输入电阻温度系数；?为分流电阻温度系数。则
I2?R0(1???T)RIS?IS R?RiR0(1???T)?Ri0(1???T)虽然温度升高?T，为使霍尔电势不变，补偿电路必须满足升温前、后的霍
尔电势不变，即
UH0?KH0I20B?UH?KHI2B
KH0I20?KHI2
将KH?KH0(1???T)、I20?入上式得
KH0R0R0(1???T)IS、I?RI?IS代2SR0?Ri0R?RiR0(1???T)?Ri0(1???T)R0R0(1???T)IS?KH0(1???T)IS
R0?Ri0R0(1???T)?Ri0(1???T)经整理，忽略???T2高次项得
R0??????Ri0 ?当霍尔元件选定后，它的输入电阻Ri0和温度系数?及霍尔元件电势温度?可以从元件参数表中查到（Ri0可以测量出来），用上式即可计算出分流电阻R0及所需的分流电阻温度系数?值。
8、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。力F＝1000kg。圆柱断面半径r=1cm，E=2×107N/cm2,μ=0.3。求： （1）画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图； （2）各应变片的应变?的值，电阻相对变化量； （3）若U=6V，桥路输出电压U0；
（4）此种测量方式能否补偿环境温度的影响，说明理由。
FR1R2R3R4F
解：（1）按题意可知，如图所示。（2）?＝1?＝3F1000?9.8－4??1.56?10SE??12?2?107F－4?＝?＝－?＝－0.47?1024SE?R1?R3－4??k?＝13.12?10R1R3?R2R2??R4R4?－k?＝－0.94?10－42（3）U0?(1?R1?R2?R3?R4－＋－)U4R1R2R3R41?R?R?(1－2)U?1.22mV2R1R2(4)可以补偿温度误差。
可以补偿环境温度变化的影响因素，因为四个相同电阻应变片在同样的环境条件下，感受温度变化产生电阻相对变化量相同，在全桥电路中不影响输出电压值，即：
9、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm，极板间初始间距d0=1mm.，极板间介质为空气，其介电常数ε0=8.85×10-12F/m。试求： （1）初始电容C0；
（2）当传感器工作时，间隙减小?d=10μm，则其电容量变化?C；
（3）如果测量电路的灵敏Ku=100mV/pF，则在?d=±1μm时的输出电压U0。
解：由题意可得(1)初始电容:C0??0Sd0??0??2d0
8.85?10?12??(4?10?3)2?1?10?3?4.45?10?13(F)?0.445pF(2)由?C?d?,则当?d=?10?m时，有C0d0?d?10?10?3?C?C0?0.445???4.45?10?3pFd01如果考虑d1=1mm?10?m与d1=1mm-10?m之间电容变化量?C’，则应为?C’=2?C?2?4.45?10?3?8.9?10?3pF(3)当?d=?1?m时，有?d?1?C?C0?0.445???0.445?10?3pF?3d01?10由KU?100mV/pF?U0?则?CU0?KU?C?100mV/pF?(?0.445?10?3pF)??0.445(mV)
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10、热电阻测量电路采用三线连接法，测温电桥电路如图所示。 （1）试说明电路工作原理；
（2）已知Rt是Pt100铂电阻，且其测量温度为t=50℃，试计算出Rt的值和Ra的值；
（3）电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压VAB。
（其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5V，A=3.940×10-3/℃，B＝-5.802×10-7/℃，C=-4.274×10-12/℃）
（1） 如图，G为检流计，热电阻RT通过电阻为r2,rg,r3三根导线与电桥连接，
r1和r2分别接在相邻的两桥臂内，当温度变化时，只要它们的长度和电阻温度素数相等，它们的电阻变化就不会影响电桥的状态。 （2） Rt=R0(1+At+Bt2)，R2R3=R1Ra=R1(Ra+Rt) （3）
11、一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm，在其表面粘贴八各应变片，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120Ω，灵敏度为2.0，波松比为0.3，材料弹性模量E=2.1×1011Pa。要求：
（1）绘出弹性元件贴片位置及全桥电路；
（2）计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；
（3）当桥路的供电电压为10V时，计算传感器的输出电压。
解：（1）如图所示
（2）S??(R?r)?59.66?10(m)
22?62R1、R2、R3、R4受横向效应，有?1??2??3??4??xR5、R6、R7、R8受纵向效应，有
?5??6??7??8??yU0?U4U?4U?2U?2U?2(?R1??R5??R2??R6)RK(?1??5??2??6)K(?x??y)K(1??)?xK(1??)FSE
其中S为圆桶截面积，?为泊桑比，E为弹性模量，F为外加负载力，K为灵敏系数满量程时：