南京工程学院评分标准及参考答案 共9页 第 6 页 ??m?1.25r??100%??100%??2.5% （2分） x1 Ax150 ??m?1.25r??100%??100%??1.25% （2分） x2 Ax2100
五、问答题（本题2小题,共24分 )
1、下图a，b分别为直线式电位器传感器的结构图和测量转换电路，查该直线式电位器
传感器的产品说明书如下：（1）寿命：107次以上；（2）温度系数：小于100ppm/OC; （3）
线性：优于0.1%; (4)使用温度范围： -50+125OC；（5）最大端电压：36 V；（6）最大
行程：600mm; （7）额定电阻：12k?。根据以上指标，计算有关数据，并回答问题： 1）当施加在该直线式电位器传感器A、B两端的电压为最大电压式，电位器的功耗为多 少毫瓦？ 2）当施加在该直线式电位器传感器A、B两端的电压为25V、行程x从0增大到600mm
时，UO的变化范围为多少？
3）写出C端的输出电压UO与滑动臂的行程x、激励源电压Ui之间的关系式。
4）当行程等于200mm时，列式计算Rx、UO各为多少？ （10分） 图6 （a）直线式电位器结构 （b）直线式电位器传感器的测量转换电路
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解： Ui236?36==0.108(W)=108(mW) （2分） 1）P=3R12?10
2）U的变化范围为025V （2分） O
3）由于该直线式电位器传感器的线性度很好，因此有UO=Ui x600
x 即：UO=Ui （2分） 600
4）当x=200mm时， R?200?12=4(k?) （2分） X600
x200 UO=Ui?36??12(V) （2分） 600600
2、有一台两线制压力变送器，量程范围为02Mpa，对应的输出电流为420mA。求：
。 1）压力p 与输出电流I的关系表达式（输入/输出方程） 2）当p 为 0Mpa、2Mpa和1Mpa时变送器的输出电流。 3）如果希望在信号传输终端将电流信号转换成210V电压，求负载电阻R的阻值。 L
4）如果测得变送器的输出电流为16mA，求此时的压力p。 。（14分） 5）请将下图中的各元器件及仪表正确地连接起来（电源电压为24V）
图7 ：二线制仪表的连接
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解： 根据题意，可以认为输出电流I与压力之间存在线性关系，即有以下方程： I=a0?a1p
1）当p=0Mpa时，I=4mA,代入上式可得：a0?4mA; (1分) 当p=2Mpa时，I=20mA,代入上式可得：a1?8mA/Mpa; (1分)
因此，I=4?8p，压力p 的单位为Mpa，电流单位为mA； (1分)
2）根据I=4?8p， 当p 为 0Mpa，代入I=4?8p，可得电流为4mA; (1分) 当p 为 2Mpa，代入I=4?8p，可得电流为20 mA; (1分)
当p 为 1Mpa，代入I=4?8p，可得电流为12mA; (1分)
3）R?UO?10V?500(?) LI20mA
UO2VR???500(?) （2分） 或者L
I4mA
4）根据I=4?8p，
当I 为 16mA时，代入上式，可得压力p为1.5Mpa; （2分）
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5）各元器件及仪表连接如下所示。 （4分）
图 8：二线制仪表的正确连接结果