这两个励磁电压在转子绕组中都产生了感应电压，并叠加在一起,因而转子中的感应电压为这两个电压的代数和。
u1=Umsinωta)u1S=Umsinωtu1C=UmCOSωtθ定子u2Cθu2Sb)
图4-5 正弦余弦旋转变压器原理图
（a）转子 （b）定子
转子
图4-6 一个转子绕组短接的旋转变压
器
u2 u2＝k u1s sinθ+ k u1c cosθ =k Umsinωt sinθ+ kUmcosωt cosθ = kUmcos(ωt –θ) （4-7） 同理，假如转子逆向转动，可得 u2= kUmcos(ωt +θ) （4-8）
由式（4-7）和（4-8）可以看出，转子输出电压的相位角和转子的偏转角之间有严格的对应关系，这样，只要检测出转子输出电压的相位角，就可知道转子的转角。由于旋转变压器的转子是和被测轴联接在一起的，故被测轴的角位移也就得到了。
（2）鉴幅工作方式，给定子的两个绕组分别通以同频、同相位但幅值不同的交流励磁电压，即 u1s=Usmsinωt u1c=Ucmsinωt 其中，幅值分别为正、余弦函数
Usm=Umsinα Ucm=Umcosα
则在转子上的叠加感应电压为
u2＝k u1s sinθ+ k u1c cosθ =k Umsinαsinθsinωt + kUmcosαcosθsinωt = kUmcos(α –θ)sinωt （4-9） 同理，如果转子逆向运动，可得 u2＝kUmcos(α +θ)sinωt （4-10）
由式（4-9）和（4-10）可以看出，转子感应电压的幅值随转子的偏转角θ而变化，测量出幅值即可求得转角θ，即可得角位移： 4-5 试述光电管的结构和工作原理。
答：图4-9a所示为光电管的典型结构。在一个真空管内装入两个电极——光阴极与光阳极。光阴极涂料贴附在玻璃泡内壁上，阳极为一根金属丝或一只金属环，它置于圆柱面中心轴上。当光阴极受到适当的光线照射后，便有电子逸出，与此同时这些电子被具有一定电位的阳极吸收，因而光电管内就有电子流动，外电路（图4-9b）便产生电流，此电流的大小与光通量Φ成正比，电流在R上产生的电压输出与光照的强弱成函数关系。
光电管的特性主要取决于光阴极的材料。不同材料对同一波长的光有不同的灵敏度，同一种材料对不同波长的光线灵敏度也不一样，这一特点叫做光电管的光谱特性，图4-10a、b所示分别为银—氧—铯和锑—铯阴极材料对不同波长光线灵敏度的变化情况。因此对不同颜色的光应选用不同材料的光电管。
（a） （b）
图 4-9 光电管结构原理 （a)光电管的典型结构；（b)外电路
1-阴极 2-阳极
（a） （b）
图 4-10 光电管的光谱特性 （a）银—氧—铯阴极材料的光谱特性 （b） 锑—铯阴极材料的光谱特性
4-6 试述磁电式转速计的测速原理及类型。
磁电式传感器又称感应式传感器或电动式传感器，它利用电磁感应原理，将被测机械量转换成线圈中的感应电动势输出。磁电式传感器主要用来测量直线速度和转速。
根据电磁感应原理，当线圈与磁场之间有相对运动时，线圈切割磁力线，并产生感应电动势e，此时
d? e??W
dt式中 W———线圈匝数；
dΦ/dt一线圈耦合的磁通对时间的变化率： 磁电式转速计分开式和闭式两种。 4-7 试述物位测量仪表的类型。
答：物位测量仪表有很多类型，按它的工作原理可分为直读式、浮力式、压力式、电学式、光学式、核辐射式等等。这些物位仪表大多是借助各类传感器，利用介质与空气有不同的密度、导电性能、介质性能、传声性能、透光性能、吸收和辐射的性能等进行测量。按测量方式可分为接触式测量和非接触式测量。 4-8 电容式传感器可分为哪几类?
答：电容式传感器是将被测量（如位移、压力等）的变化转换成电容量变化的一种传感器：具有零漂小、结构简单、动态响应快、可作接触式、也易实现非接触式测量等一系列优点，因而广泛用于位移、压力、振动及液位等测量中。
电容式传感器包含有位移、压力传感器等。 4-9 试述电阻应变片的工作原理。
答：电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。 应变片的工作原理基于金属的电阻应变效应，即金属导体的电阻随着它所受机械变形（伸长或缩短）的大小而发生变化的现象。 4-10 压电片叠在一起的特点及连接方式是什么?
答：略。
第5章 继电接触控制系统设计
5-1 何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？为什么吸力特性与反力特性的配合应使两者尽量靠近为宜？
答：吸力特性是指电磁吸力F?t随衔铁与铁心间气隙的关系曲线。 为使电磁机构能正常工作，吸力特性与反力特性配合必须得当。在衔铁吸和过程中，其吸力特性必须始终处于反力特性上方，即吸力要大于反力，反之衔铁释放时，吸力特性必须位于反力特性下方，即反力要大于吸力。
5-2 单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？
答：短路环断裂或脱落后，会出现振动和噪声。因为单相交流电磁铁的电磁吸力F?t=Fo-Focos2wt为一恒定分量和一交变分量合成。而电磁反力Fr是不变的。这样F?t会随着时间的变化大于Fr或小于Fr，出现振动和噪声。 5-3 三相交流电磁铁要不要装短路环？为什么？
答：三相交流电磁铁产生的电磁吸力是三个单相作用是的合力。可见，三相交流电磁铁的电磁吸力是一恒定量3Fo,故不用装短路环。 5-4 为什么把触头设计成双断口桥式结构？
答：1）桥式触头的两个触点串于同一条电路中，电路的接通与断开由两个触点共同完成。由于两对触点的分流作用，使触头有利于通断更大的电流。 2）有利于电动力灭弧。
5-5 交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，为什么在线圈中产生很大的冲击电流？而直流接触器会不会出现这种现象？为什么？
答：交流接触器的线圈匝数少，纯电阻小。在起动是铁心气隙大，电抗小，所以通过的励磁线圈的起动电流与气隙?成正比，会达到工作电流的十几倍。而直流接触器的线圈匝数比交流励磁线圈多，电阻大。直流接触器的线圈电流与气隙无关，故没有冲击电流。
5-6 交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题，为什么？
答：1）由于交流电磁线圈匝数少，阻抗小，所以交流线圈误接入直流电源上，将因线圈电阻小而流过大电流将线圈烧坏。
2）由于直流电磁线圈的铁心没有短路环，所以误接入交流电源会产生振动，
噪声。
5-7 线圈电压为220V的交流接触器误接入380V电源上会发生什么问题？为什么？
答：线圈电压为220V的交流接触器误接入380V电源上，由于大于其额定电压，造成其电流增大，时间长了会使线圈过热而烧坏
5-8 从接触器的结构上，如何区分交流还是直流接触器？
答： 构 线圈形短而厚的矮胖型，设线圈骨架 高而薄的瘦长形，不设线圈骨状 触头形桥式触头和和指形触头 状 触头数三或四对主触头 量 式 围 5-9 中间继电器和接触器有何异同？在什么情况下可以用中间继电器来代替接触器起动电动机？
答：中间继电器和接触器的相同之处是两者输入量都是电压，输出量都是接点的通断，电磁机构基本相同。不同之处是中间继电器为不频繁操作电器，接点容量一般较小，主要用于控制电路；而接触器用于频繁控制操作，主要用于主电路，接点容量比较大。
如果电动机容量较小，并且不频繁起动，可以用中间继电器起动电动机。 5-10 熔断器的额定电流，熔体的额定电流和熔体的极限电流三者有何区别？
答：熔断器的额定电流是熔断器座的额定运行电流，运行电流只能小于等于该值
熔体的额定电流：熔断器内熔丝的额定运行电流，也就是你熔断器所保护的电流，超过的话，熔断器就会熔断
熔体的极限的分段电流：熔体所能分断的最大短路电流，该熔体只能分断小于等于这个值的短路电流。 5-11 电动机的起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？
答：如果热继电器整定正确在电动机起动时不会动作。这是因为热继电器的动作是由双金属片受热弯曲的原理而动作的，具有一定的热惯性，起到延时作用。电动机的起动电流大，但时间短，所发热不能使热继电器动作。
辅助触头两对常开两对常闭 灭弧 主为单级或双级，指形触头 点接触的桥式 架 指形触头 交流接触器 直流接触器 整块钢材或工程纯铁 铁心结硅钢片叠铆而成，短路环 灭弧方电动力灭弧，纵缝灭弧，栅片磁吹灭弧 适用范频繁起动制动的场合 5-12 既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否就可以不装熔断器？
5-13 是否可用过电流继电器来做电动机的过载保护？为什么？
答：不能。因为过载保护应为反时限保护特性，而过电流继电器的动作特性为瞬动特性。
5-14 JS7-A型时间继电器触头有哪几种？画出它们的图形符号。
答：共三种：1）通电延时接点 2）断电延时接点 3）瞬动接点 通电延时 断电延时 瞬动 常开接点 常闭接点
5-15 电气原理中QS，FU，KM，KA，KI，KT，SB，SQ分别是什么电器元件的文字符号？
答：QS——刀开关 FU——熔断器 KM——接触器 KA——中间继电器，KI——过电流继电器 KT——时间继电器 SB——按钮 SQ——行程开关 5-16 电气原理图中，电器元件的技术数据如何标注？
答：一般用小号字体注在电器代号下面。 5-17 常用的电气控制系统图有哪几种？
答：电器控制系统图的表示方法有：电气原理图、电气接线图、电器布置图。 5-18 电气接线图的绘制原则主要有哪些？
答：1）各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制，尽可能符合电器的实际情况。
2）一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框起来，即采用集中表示法。
3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符合国家标准。