24. 应变片 R 1 、 R 2 、 R 3 、 R 4 粘贴在悬臂梁上，R 1 R 3在悬臂梁左 侧， R 2R 4在悬臂梁右侧，悬臂梁的自由端安装一质量块，水平仪放置于被测平面上。分析回答该水平仪的工作原理。（1）当被测平面完全水平时，悬臂梁左右两侧的电阻的阻值如何？如果希望此时电桥的输出电压Uo=0，则R1、R2、R3、R4应满足什么条件？（2）当被测平面向左倾斜（左低右高）时，悬臂梁左右两侧的电阻受到什么应变？电桥如何？输出电压有何变化？p56
答：3为节流孔板，作为截止阀，作用是将差压计连入管路或从管路上断开。（1 25、某光电继电器电路如图所示，请分析回答。( 1）当无光照时， VD1是导通还是截止？设 V 1 的 U be =0.7V ， b =100 ，继电器 K 的线圈直流电阻为 100 W ，若 K 的额定工作电流为 45mA ，则 K 必定处于什么状态？(2）若光照增强，从图 b 可以看出，史密特反相器翻转的条件是什么?此时 U o 跳变为什么电平？K处于 什么状态？(3）史密特反相器在电路中的作用是什么？(4）若希望在光照度很小的情况下K 动作， R L 应如何变化?此时应将 RP如何调节?(5）图中的 VD 2 起什么作用?
答：热电偶的热电势分度表是以冷端为零度制作的，但通常测量时仪表是处于室温下，由于冷端不为零度，造成热电势减小，给测量带来误差。故必须进行冷端补偿。（2分）。常用的冷端补偿方法有冷端恒温法，计算修正法，机械仪表零点调整法，电桥补偿法等。（至少3种方法，一种方法1分，最多3分） 答：调 制 ：缓变信号变成高频交变信号的过程 。 调制波：缓变信号称为调制信号。： 高频交变信号称为载波。 已调波：经过被测信号调制后的载波称为已调波 。 光电继电器
a) 电路
b)74HC14的输入/输出特性
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26.霍尔式电流传感器的工作原理如图所示。回答问题：（1）说明电流、磁感应强度、霍尔元件产生的霍尔电势之间的关系。（2）说明霍尔式电流传感器的输出电压与被测导线中的电流的关系（3）霍尔式电流传感器的作用（4）如何将被测导线放入铁心中。P168
a ）外形图 b ）内部结构
霍尔式电流传感器
27. 给出温标的概念。给出摄氏温标、华氏温标和热力学温标的定义。 28. 依据被测物、光源、光电元件之间的关系，画图说明光电传感器的4种类型。 29.汽车进气管道中使用的热丝式气体流速（流量）仪的结构如图所示。在通有干净且干燥气体、截面积为A的管道中部，安装有一根加热到200°C左右的细铂丝R1。另一根相同长度的细铂丝安装在与管道相通、但不受气体流速影响的小室中，请分析回答：（1）当气体流速n=0时，R1的温度与R2的温度如何？电桥处于什么状态？当气体介质自身的温度发生波动时，R1与R2同时感受到此波动，电桥仍然处于什么状态？设置R 2是为了起到什么作用？（2）当气体介质流动时，将带走R1的热量，使R1的温度如何变化？电桥怎么样？毫伏表的示值与气体流速的大小成一定的函数关系。图中的RP1称为什么电位器？RP2称为什么电位器？欲使毫伏表的读数增大，应将RP2如何调节？（3)设管道的截面积A=0.01m，气体流速n =2m/s，则通过该管道的气体的体积流量qV = An=_______m3/S。
２
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热丝式气体流速（流量）仪原理图 1—进气管 2—铂丝 3—支架
4—与管道相通的小室（连通管道未画出） R2 —与R1相同的铂丝
30. 人体感应式接近开关原理如图所示。请分析回答问题：（1）空间分布电容 C x 由什么构成？ V 1 、 L 1 、 C 0 、 C x 等元件构成了什么电路？其频率f 为多少 ？（2）当人手未靠近金属板时， C x的值如何？（ 最大 / 最小），检测系统处于什么状态？当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容 C x 如何变化？高频变压器 T 的二次侧的输出频率 f如何变化？（变高 / 低）。（3）当 f 低于 f 0 时， VL是亮还是暗？中间继电器 KA 变为什么状态（吸合 / 释放）？（4）IC 2 在此电路的作用？VD起什么作用？（5）通过以上分析可知，该接近开关主要用于检测什么？它的最大优点是什么？p117
人体感应式接近开关原理图
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fL fR f0 fH f
鉴频器的输入/输出特性曲线图
四、计算综合类题：
1、一透射式3600线/圈的圆光栅，采用4细分技术，求： 1）角节距为多少度？ 2）分辨力为多少度？
3）该圆光栅每产生一个脉冲，主光栅旋转了多少度？
4）若测得主光栅旋转时产生减脉冲100个，加脉冲200个，则主光栅的角位移为多少度？
2.有一额定荷重传感器为20*103N的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏度K为2mV/V，桥路电压Ui为12V，求： 1）在额定荷重时的输出电压Uom； 2）当承载5*103 N时的输出电压Uo；
3）若在额定荷重时要得到10V的输出电压，放大器的放大倍数应为多少？ 3.用压电加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70pC/g（g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/ Pc，试确定输入3g加速度时（平均值），电荷放大器的输出电压Uo（平均值，不考虑正负号），并计算此时电荷放大器的反馈电容Cf 。
2. 使用输入与输出成线性关系的差压变送器与节流孔板配合测量液体流量，流量测量范围为0～50m/h，相应的差压变送器输出4～20mA,，当差压变送器输出为5mA时相应的流量值为多少？
3.用镍铬-镍硅（K）热电偶测量某炉温的测量系统如图所示，已知：冷端温度固
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定在0℃，t0=25℃,若t=200℃，求输入仪表的电势值应为多少？后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线A‘和B‘相互接错了，问：输入仪表的电势值为多少？
A‘ 0C t。 B‘ 0镍铬-镍硅热电偶分度表，分度号：K mv （参比端温度00C） 工作端温度/0C 0 25 热电动势/mv 0.000 1.200 8.400 10.151 10.560 A t B 200 250 260
1、现有一计量光栅，其标尺光栅长度x为100mm，刻线数N=50线/mm，采用4倍频法进行细分，光栅刻线夹角θ为0.01弧度，求栅距W、莫尔条纹间距L和光栅的分辨力△。要求写出计算公式并计算，不能只给出计算结果。
2、用K分度热电偶测量某设备的温度，测得的热电势为22mV，冷端（室温）的温度为28℃，求设备的温度（精确到0.1℃）。如果改用E分度热电偶来测温时，在相同条件下，E分度热电偶测得的热电势为多少（精确到0.01mV）？
3、有一台两线制压力变送器，量程范围为0～1MPa，对应输出电流为4～20mA。
①写出输出电流I与压力P的关系式。(2分）
②画出压力与输出电流间的输入/输出特性曲线。（2分）
③求出当P为0.2Mpa、0.6MPa和0.9MPa时变送器的输出电流。（2分） ④在信号传输终端需要将电流信号转换为1～5V电压，求负载电阻RL的阻 值。（2分）
⑤如果测得变送器的输出电流为15mA，求此时的压力P。（ 1、下图为超声波流量测量。已知管道直径D为0.6m，α角为30°，流体密度
ρ为0.8t/m3。现测得频率差为6Hz，请计算： ①管道横截面积A ；②流体流速v ；③流体体 积流量qV ；④流体质量流量qm ；⑤流体在 半小时内的质量累积流量Q。结果保留2位小 数。
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