《现代检测技术及仪表》第2版习题解答(孙传友编)

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1、第8章8-1解：设两圆弧形电位器半径为r，弧长为L，连成如题1图所示差动电桥，两电位器滑臂转角为，则电桥输出电压为：。测量范围（度）。题8-1图8-2解：据公式（８－２－１）图8-2-1中四应变片承受的应变为，，，代入公式（3－１－４１）得电桥的输出电压与倾角的关系式8-3解：采用图3-2-3所示变面积型差动电容传感器，将其动极板做成摆锤，再将该差动电容传感器接入图3-2-7所示变压器电桥，即构成倾角测量电路。将（3-2-12）式代入（3-2-25）得，测量电路输出电压与倾角成正比同样，也可采用图3-3-7（d）所示变面积型差动变

2、压器，将其活动衔铁做成摆锤，再将该差动变压器接入图3-3-11所示差动整流电路，也可构成倾角测量电路。8-4解：将纸页夹在变极距型电容器的两极板之间，设纸页的厚度为，介电常数为24，此时，据公式（3－２－１），变极距型电容传感器的电容为，将电容传感器代入图3-2-6(a)中的Cx，图中C0采用固定电容，据公式（3-2-18），电路输出电压幅值与纸厚成正比8-5解：红外线发射管VD1发出红外光，此光线透过纸张后，被光敏二极管VD2接收。纸张越厚，透过纸张的光线强度越弱，VD2内阻越大，输出的检测电压越高，反之亦然。VD2输出的检测电

3、压加到两个比较器，分别与两只电位器设定的门限电压进行比较。若纸张厚度在正常范围，VD2输出电压也就在两只电位器设定的门限电压范围之内，两个比较器的输出端均输出高电平，三极管VT1、VT2都保持截止状态，继电器也保持释放状态。两控制开关均不闭合。当纸张厚度增大超过允许范围时，VD2输出的检测电压会升高到超过电位器RP1设定的门限电压，比较器IC1a的4脚电压高于5脚，这时其2脚输出低电平，三极管VT1导通，发光二极管LED1（超厚指示灯）点亮，继电器K1动作，使超厚控制开关闭合，接通控制纸张变薄的电路，使其工作。当纸张厚度减小超过允

4、许范围时，VD2输出的检测电压降低到低于电位器RP2设定的门限电压，比较器IC1b的7脚电压低于6脚，这时其1脚输出低电平，三极管VT2导通，发光二极管LED2（超薄指示灯）点亮，继电器K2动作，使超薄控制开关闭合，接通控制纸张变厚的电路，使其工作。题8-5图纸厚检测控制电路8-6答：如题8-6图所示，采用绝缘材料制作一个同轴圆筒形容器，轴心采用直径为d的金属圆棒作为内电极，金属圆棒外的绝缘材料包层直径为D，绝缘材料的介电常数为。因为容器内导电液体是不粘滞的，当液位下降时，导电液体不会粘滞在绝缘材料包层的表面，所以，导电液体（作为

5、外电极）与金属圆棒（作为内电极）的复盖长度即为液位高度H。金属圆棒和导电液体构成一个变面积式电容传感器。从容器底部引出的两根引线分别与金属圆棒和导电液体相连，据公式（3－２－３）可知，传感器电容为。将此电容传感器代入上图3-2-6（b）中的CX，C024采用固定电容，据公式（3-2-20），电路输出电压幅值为。题8-6图8-7答：图8-4-5中液位高度H使活动衔铁上升Δx，即衔铁位移，将公式（8-4-10）代入（3－３－４２）得，差动变压器输出电压与液位高度H成正比关系8-8答：采用图8-4-6所示电容式差压传感器或图8-4-8所

6、示压阻式差压传感器及相关测量电路（参见第8-９题解答）将差压转换成电压，再配接一个电压表组成水深测量仪表。其组成框图如题8-8图所示。题8-8图差压传感器及其仪表带在潜水员身边，差压传感器高压侧进气孔敞开与潜水员身边的水相通，低压侧进气孔通过一根很长的橡胶“背压管”与水面上的大气相通，据公式（８－４－１３），差压传感器的差压与潜水员所潜入的深度h成正比，此差压由测量电路转换成与之成正比的电压读数，这样，潜水员就能从该电压表的读数知道自己所潜入的深度h。8-9解：据公式（８－４－１４），图８－４－６所示电容式差压传感器的差动电容为(

7、1)式中，该电容式差压传感器接入图3－２－７(b)变压器电桥，将(1)式代入公式（3-2-25）得24该电容式差压传感器接入图3－２－9电路，将(1)式代入公式（3-2-33）得第9章9-1解：铝盘转矩，游丝扭矩，二者平衡时（1）据书上公式（6-1-1），配接m位光电编码器，角分辨力，将此式代入上式（1），可得转速分辨力（2）设转速时，将（1）式代入书上公式（6-1-3），可得被测转速与转换成的相应二进制数码的对应关系为因二进制绝对编码器最大输出数码为m为全“1”，故对应的可测最大转速为9-2解：据公式（９－１－６）和（９－１－８

8、），9-3解：令为被测振动角频率，为绝对振动传感器固有频率。据公式（9-2-21），当时，，故可测量振动位移幅值。据公式（9-2-23），当时，，故可测量振动加速度幅值。249-4答：圆筒形铝制线圈骨架可看作是一个单匝闭合线圈，当线圈架随同线圈一起