r??L?50?49100?100%?1%?rmax
?????????2分
故此表合格。 ?????????1分 2.(5分)【解答】由题可得:E(30,0)=1.203mv ????????1分
E(900,0)=37.326mv ????????1分
则当基准接点为30℃ ,测温接点为900℃时的温差电动势为:
E(900,30)= E(900,0)- E(30,0)=36.123mv ???????3分 3. (10分)【解答】 (1)电阻的相对变化量
?R1R1?K??2.05?800??1.64?10?3,??2分
电阻变化量?R1??R1R1?R1?1.64?10?3?120?0.1968?。??2分
(2)受力后,应变片收到应变阻值发生变化,电桥输出电压为
?U?14??RR14?U?14?0.1968120?3?1.23mV?????????4分
灵敏度K?U?0.75 ??????????????2分
4. (10分)【解答】(1)初始间隙时,电容 C0??0?rS??8.854?10?12????5?10?3?3?20.3?10?2.32?10?12F?2.32pF。
工作时,电容变化量为 ?C?C?C0??8.854?10?7.76?10?12?0?rS??????0?rS??32??0?rS(1299?101??????11?))???????5分
???(5?10)(pF?3?6300?10?6?15F?7.76?10?3(2)仪表指示值变化7.76?10?100?5?3.88格,约为3.9格。????5分
5. (10分)【解答】由题可得当温度变化时,霍尔传感器电阻RO、灵敏度系数KH和负载
RO?RO0(1??t)电阻RL变化如下:KH?KH0(1??t) ????2分
RL?RL0(1??t)若要使得输出电压与温度无关,则需满足温度变化前后输出电压相等,即:
KH0IHB?RL0RL0?RO0?KHIHB?RLRL?RO ????1分
将前式代入,即得:
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KH0IHB?RL0RL0?RO0?KH0(1??t)IHB?RL0(1??t)RL0(1??t)?RO0(1??t)??5分
整理可得,负载电阻满足下式时输出电压与温度无关: RL0???????RO0 ?????????????2分
*******************************************************************************一、选择题(每题2
分,共20分)
1.光敏元件中直接输出电压的是 ( ) A.光敏电 B.光电池 C.光敏晶体管 D.光导纤维 2.在使用连续刻度的仪表进行测量时,一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的多少以上 ( ) A.1/4 B.1/2 C. 2/3 D.1/3
3.电位器式传感器是一种将什么转换成电阻值的机电传感元件 ( ) A.位移 B.力 C.压力 D.速度
4.修正值是与绝对误差的绝对值之间的关系是 ( ) A.相等但符号相反 B.不相等且符号相反 C.相等且符号相同 D.不相等但符号相同
5.用峰值电压表测量某一电压,若读数为1V,则该电压的峰值为 ( ) A.0.707V B.2V C.1.41V D.1V
6.某温度计刻度范围为0~600℃,通过检定、在整个刻度范围内、最大基本误
差为±7.2℃、按国家工业仪表的规定、该温度计的精度等级为
( )
A.1.0级 B.1.2级 C.1.5级 D.2.0级
7.下列各项中不属于国际单位制基本单位的是 ( ) A.坎德拉(cd) B.开尔文(K) C.摩尔 (mol) D.千米(km)
8.在相同条件下多次测量同一量时,随机误差符合下列哪种说法 ( ) A.绝对值和符号均发生变化
B.绝对值发生变化,符号保持恒定 C.符号发生变化,绝对值保持恒定 D.绝对值和符号均保持恒定
9.被测电压真值为 100v ,用电压表测试时,指示值为 80v ,则示值相对误差为 ( ) A.+25% B.-25% C.+20% D.-20% 10.若想控制共阳极七段LED数码管显示数字“5”,则其对应的字段码是
( )
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A. 69H B.92H C.E9H D.12H
二、填空题(每空1分,共20分)
1.测量过程有三要素:一是 、二是 、三是 。
2.某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中,测得其平均值为 20000 转 / 分钟(假定测试次数足够多)。其中某次测量结果为 20002 转 / 分钟,则此次测量的绝对误差△x = ______ ,实际相对误差 = ______ 。
3.按热电偶本身结构划分,有________热电偶、铠装热电偶、________ 热电偶。 4.某待测电流约为80mA。现有两个电流表,分别是甲表:0.5 级、量程为 0~400mA ;乙表 1.5 级,量程为 0~100mA 。则用______表测量误差较小。 5.光的____________现象是研究光纤传光原理的基础。
6.利用导电物体的电阻率随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器,称为 式传感器。
7.涡流传感器在金属体上产生的涡流,由于涡流的集肤效应,其渗透深度与传感器的激励电流的频率成_________比,激励电流的频率越高,渗透深度就越________。
8. 当测量较小应变值时,应选用根据________效应工作的________应变片,而测量大应变值时应选用根据________效应工作的________应变片。
9.热电偶的冷端补偿法是采用______________把热电偶冷端置于远离热源的恒温处进行冷端补偿的。
10.当采用光照射某一物体时,该物体就受到一连串带能量的光子所轰击,其内部电子获得能量并释放出来的现象,称为________效应。
11.D/A转换器的功能是将输入的______________转换为对应的______________。
三、简答题(每题5分,共20分)
1. 什么是微差式测量? 2.什么叫电阻应变效应? 3.什么是均质导体定则? 4.什么是霍尔效应?
四、计算题(共40分)
1.如右图所示动圈式仪表表头的补偿电路中,被补偿元件的动圈电阻RC从20℃上升到70℃,电阻升高20Ω,热敏电阻Rt在20℃时阻值为80Ω,在70℃时阻值为10Ω,求RB。(要求20℃、70℃两点完全补偿) (5分)
Rt RC RB 15
2.某霍尔元件l*b*d=10*3.5*1mm3,沿l方向通以电流I=1.0mA。在垂直于lb方向施加均匀磁场B=0.3T,传感器的灵敏度系数为22V/AT。试求其输出霍尔电压。(5分)
3.某电容式液位传感器由直径为40mm和8mm的两个同心圆柱体组成。储存罐也是圆柱形,直径为50cm,高为1.2m。被储存液体的εr=2.1。计算传感器的最小电容和最大电容以及当传感器用在该储存罐内时的灵敏度。(真空介电常数ε0=8.854×10-12F/m)(10分)
4.下图为一直流应变电桥,E=4V,R1=R2=R3=R4=350Ω,求:
① R1为应变片,其余为外接电阻,R1增量为△R1=3.5Ω时输出UO=?
② R1、R2是应变片,感受应变极性大小相同,其余为电阻,电压输出UO=? ③ R1、R2感受应变极性相反,输出UO=?。
④ R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性,邻臂异性,电压输出UO=?。(可近似计算)(10分)
5.对某试验发动机进行地面热试车,试验条件相同,测得如下一组燃烧室压力数据(kPa),报告该发动机得燃烧室压力。(10分) 48.44、46.75、47.10、46.92、46.85、46.77
答案:
一、选择题(每题2分,共20分)
1~5 B C A A C 6~10 B D A D B
二、填空题(每空1分,共20分)
1. 测量单位、测量方法、测量仪表 2.2转/分、0.01% 3. 普通、薄膜 4. 乙 5.全反射 6. 热电阻 7.反比、浅 8.压电、半导体、应变效应、金属电阻 8.补偿导线 9.光电 10. 数字量、模拟量 三、名次解释(每题5分,共20分)
1.【答】微差式测量法是将被测量与它的量值只有微小差别的已知量相比较,并测出这两个量值之间的差值,以确定被测量的测量方法(5分)。 2.【答】当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值也发生变化,这种物理现象就是电阻丝的应变效应(5分)。
3.【答】如果组成热电偶回路的两种导体相同,则无论两端点温度如何,热电偶回路内的总电势为零,这就是热电偶的均质导体定则(5分)。 4.【答】将一块通有电流I的导体薄片放在磁感应强度为B的磁场中,B的方向垂直于I,则在垂直于电流和磁场的薄片两侧,产生一个正比于电流和磁感应强度的电势,这一物理现象称为霍尔效应(5分)。
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