电气测试技术林德杰课后答案Word文件下载.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：