电气测试技术林德杰课后答案Word文档下载推荐.doc
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因为在测量过程中要进行平衡操作。
1-6答:
将被测量x与已知的标准量N进行比较,获得微差△x,然后用高灵敏度的直读史仪表测量△x,从而求得被测量x=△x+N称为微差式测量。
由于△x<N,△x<<x,故测量微差△x的精度可能不高,但被测量x的测量精度仍然很高。
题2-2解:
(1)ΔA=77.8-80=-2.2(mA)
c=-ΔA=2.2(mA)
(2)
故可定为s=2.5级。
题2-3解:
采用式(2-9)计算。
(1)用表①测量时,最大示值相对误差为:
(2)用表②测量时,最大示值相对误差为:
前者的示值相对误差大于后者,故应选择后者。
题2-4解:
五位数字电压表2个字相当于0.0002V。
题2-5解:
已知,s=0.1级
,
根据式(2-34)
即
可选择,s=2.5级电压表。
题2-6解:
(1)
(2)求剩余误差,则
求,说明计算是正确的。
(3)求标准差估计值,根据贝塞尔公式
(4)求系统不确定度,P=99%,n=12,查表2-3,及=3.17,
,故无坏值。
(5)判断是否含有变值系差
①马列科夫判据
,故数据中无线性系差。
②阿卑-赫梅特判据
即
可以认为无周期性系差。
(6)求算术平均值标准差
(7)P=99%,n=12,则
(8)写出表达式
f=501.070.38HZ
故0.07是不可靠数字,可写成f=5010.38HZ
题2-7解:
依题意,该表的基本误差为
题2-8解:
上式取对数得:
然后微分得:
由于为系统不确定度,从最大误差出发得
题2-9解:
伏安法测得的电阻为:
由图2-14可见,电流档内阻压降为
两端的实际电压为
因此的实际值为:
测量误差为
该方法由于电流档的内阻压降大(电流档内阻大),误差比较大。
为了减小误差,应将电压表由B接至C点。
题2-10解:
依图2-10用伏安法测得的电阻为
已知万用表的灵敏度,则其内阻为
由于//即
测量误差为
由于较大,所用电压档内阻有限,引起误差较大。
为了减小误差,应将电压表由C点改接至B点。
题2-11解:
(1)串联总电阻
根据式(2-48)可得串联电阻相对误差为
(2)两电阻并联总电阻
根据式(2-50)得
(3)若两电阻的误差,得
①串联总电阻为R=10.2KΩ
②并联总电阻R=1/2×
5.1=2.55KΩ
题2-12解:
参考P38例2-21
题2-13解:
依题意为幂函数,则根据式(2-45)得
题2-14解:
该电子仪表说明书指出了六项误差,分别为:
①基本误差
②温度附加误差
③电压附加误差
④频率附加误差
⑤湿度附加误差
⑥换集成块附加误差
由于误差项较多,用方和根合成法比较合理,总的误差为:
题2-15解:
选择s=1.5
故选=50V,s=1.5电压表。
第四章
4.1解:
(1)图4-205a为自动平衡位移测量仪表。
设左边电位器传感器的输出电压为,则
设右边电位器传感器的输出为,则
设放大器的输入为。
当放大器放大倍数足够高时,,则即
位移x与偏置电压和输入电压之比的开平方成正比。
(2)图b可见,为两个电压和经和分压后相加,即
(3)图c中,
,则
(4)图d中,上的压降为(,忽略分母中的)
,输出与之比成正比。
题4-2解:
电位器的电阻变化量为
图4-2a
因此可得右图4-2a,由此图求开路电压为
根据戴维南定理求右图4-2a,电源短路内阻
图4-2b
因此可将电路等效为右图4-2b,则
由此可求得为
题4-3解:
根据式(4-43)可计算所受应变。
(微应变)
题4-4解:
(1)根据式(4-55)可得简单自感传感器三次方非线性误差为:
(2)根据式(4-63)可得差动自感传感器三次方非线性误差为:
题4-6解:
(1)波纹管将被测压力转换成力,使杠杆绕支点作顺时针方向偏转,衔铁靠近电感L,经放大器转成电压V,再经转换成输出电流。
另一方面经和转换成反馈力作用于杠杆,使杠杆绕支点作逆时针方向偏转。
当作用力矩与反馈力矩相等时,系统处于动态平衡状态。
输出电流稳定于某一数值。
与成比例。
(2)根据上述工作原理可画框图如下:
(3)由上图可见,该系统是平衡变换型结构。
可得输入与输出关系为:
当时,忽略上式分母中的1,则
(4)已知总误差,按系统误差相同原则分配,则
题4-7解:
简单变气隙式电容传感器三次方非线性误差为
差动变气隙式电容传感器三次方非线性误差为
题4-8解:
由于这里所知道的和均为相对介电常数,所以必须考虑真空介电常数。
根据式(4-85)可得:
即液位在原来高度基础上变化±
4.178(m)
题4-9解:
依题意h=0,,,E=0。
此时桥路平衡USC=0,则电桥平衡条件为:
当液位为h时,。
此时指针偏转角且E2有增量E。
即
由图可见,减速器进动指针偏转的同时,也带动电位器动触点位移,改变E,使电桥重新平衡,因此E与角成正比。
则
题4-10解:
依题意热电偶测温电路见右图。
此图配错热电偶补偿导线的型号。
若不配错,S热电偶修正到0℃的热电偶可查分度表求得:
(1000,0)=9.556mV
(1000,40)=(1000,0)-(40,0)=9.556-0.235=9.321mV
查K热电偶分度表得(40,0)=1.61mV
由上图可求得电路电势为
题4-11解:
热电偶补偿电桥在20℃时平衡,即其产生的补偿电势为零。
补偿电桥的灵敏度与被补偿的热电偶的灵敏度相同。
依题意,若不配错补偿电桥型号,得
(700,40)=(700,20)+(40,20)
=(700,0)-(20,0)+(40,0)-(20,0)
查E热电偶分度表得:
(700,40)=57.74-1.31+2.66-1.31=57.78mV
由于配错补偿桥路型号,则
引起的测量误差为
题4-12解:
30℃时引线电阻
/℃30℃
=2.821Ω
0℃时电桥平衡,U0=0,则R3臂的电阻
∴RP=54Ω
查分度表,400℃时=114.72Ω
环境为30℃,t=400℃,接成三线制桥路输出电压Uo为
环境为30℃,t=400℃,接成两线桥路输出电压为为
接成二线制引起的误差为
题4-14解:
根据式(4-125)传感器的灵敏度为:
已知导线=25pF/m,则2m电缆的分布电容为
∴
则
可求得灵敏度为
设传感器的输入信号为x,依题意
用2m电缆时的显示值为
则引起的测量误差为
题4-15解:
已知,仪表常数K=10m3Hz/h,f0=3.5MHz,C=1500m/s。
管道截面积S为:
S=。
∵∴
∵
∴
∴°
因此,最后设计参数为:
D=10cm,L=20cm,N1=508,N2=536,°
题4-16解:
已知:
P=0~0.5MPa,灵敏度=2kHz/MPa,,膜片面积S=10cm2
膜片受力变化量
根据式(4-142)得:
∴取
弦长L一般在12mm~20mm之间,之间。
若取L=20mm,则
最后设计参数:
,L=20mm,,
题4-18解:
已知S=10cm=10×
10-2m,f0=4MHz,N=1×
104
则
题4-20解:
由图4-210可见,当压力为0~2MPa时,霍尔片位移为0~10µ
m,磁感应强度为0~10KGS(千高斯)。
∵∴
压力灵敏度为:
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