答:
7-15有一阻值为R=120Ω的电阻应变片,其灵敏系数K=2. 0,电阻温度系数a = 2.0x10^-6/℃,线 膨胀系数β1=12 x10^-6/℃,将其贴于线膨胀系数为β2 = 14.2 x10^-6/℃的工件上,若工件在外力作用下产生 应变量为200 x10^-6ε,试问: ① 当温度改变4℃时,如果未采取温度补偿措施,电阻变化量为多少? ② 于温度影响会产生多大的相对误差? 答:
(1)? R?R?t??Rk()?tt0021?6?6=1 20?2.0?10?4?120?2.0?(14.2?12)?10?4????3=3 .072?10?(2)
??t ???(???)?t??1.2810k?5t21误差
?t?6.4% ?总7 - 16 —个量程为10kN的应变式力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒,外径20 mm,内径16mm,在其表面贴8片应变片,4片沿轴向贴,4片沿周向贴,应变片电阻值均为120Ω,灵敏度系数为2,泊松比为0.3,材料弹性模量E=2.1x10^11 Pa,画出此传感器的应变片贴片位置及全桥电路。当此传感器在轴向受力时,要求: ①计算传感器在满量程时各应变片电阻变化量; ③ 当供桥电压为12V时,计算传感器的电桥输出电压。
答:
(1)设周向贴的应变片应变为?',轴向为?
'则?,??0???R?R?4,? ?k??8.42?10RR??0.101?RRF满量程时F?10kN????S?(D?d)22F,
4'?2??(2)U ?4?4U?kU(1?)?1.31?10Vscsrsr??k4????7-17有一电桥,已知工作臂应变片阻值为120Ω,灵敏度K = 2,其余桥臂阻值也为120Ω,供桥电压为 3 V,当应变片的应变为10 x10^-6ε和1000x10^-6ε时,分别求出单臂和双臂电桥的输出电压,并比较两种情况下的灵敏度。
?6答:应变为1时 0?10????11双臂U ?k?U??2?10?10??3?3?10?22?6?5单臂U ?kU??2?10?10?3?1.5?10scsr1144sr?6?5sc?6应变为1时 0?10????11双臂U ?k?U??2?1000?10??3?3?10?22?6?3单臂U ?kU??2?1000?10?3?1.5?10scsr1144sr?6?3sc?6应变为1的应变片所求得的输出电压灵敏度更高,且双臂比单臂的灵敏度0?10?高
7-18在材料为钢的实心圆柱试件上,沿轴线和圆周方向各贴^片电阻值为120Ω的金属应变片R1和R2,把这两应变片接人电桥。若钢的泊松系数;u=0. 285,应变
片的灵敏度系数K=2,电桥电源电压Usr=2 V, 当试件受轴向拉伸时,测得应变片凡的阻值变化0. 48Ω,试求: ① 轴向应变量; ③ 电桥的输出电压。 答:
7-19测一悬臂梁的应变。一个阻值1kΩ,灵敏度系数为2的电阻应变片粘贴在悬臂梁上,该应变片 与其他电阻接成如题7 -19图所示电桥。如果设检流计的电阻是100Ω其灵敏度为10mm/uA,电池内阻可忽略,问:
① 若应变片感受到的应变为0. 1%时,检流计指针偏转多少毫米? ② 锾设该电阻应变片的温度系数为0.1/K时,检流计指针偏转多少毫米? ④ 提出减小温度影响的方法或途径。
7-20在如题7 -20图所示的一直流应变电桥中,Usr=4V,R1=R2=R3=R4=120Ω,试求:
① R1为金属应变片,其余为外接电阻。当R1的增量为△R1=1.2Ω时,求电桥输出电压
② R1R2都是应变片,且批号相同,感受应变的极性和大小都相同,其余为外接电阻。求电桥输出电压Usc
③ ②中,如果R1与R2感受应变的极性相反,且|△R1|=|△R2|=1.2Ω求电桥输出电压Usc
答:(1)电桥单臂工作时
(2)双臂工作,R1产生正?R变化,R2也产生反?R变化 所以电桥无输出,Usc=0V
(3) 双臂工作,R1产生正?R变化,R2也产生负?R变化
第11章噪声测量技术
书本:
11-1常用的噪声测量仪器有哪些?各有什么特点? 答:
传声器:是将声信号转换成相应的电信号的一种声电换能器。在噪声测试仪中,传声器处于首环的位置,担负着感受与传送“第一手信息”的重任,其性能的好坏将直接影响到测试的结果。
声级计:是噪声测量中最常用的、最简便的测试仪器。它体积小,重量轻,一般用干电池供电。它不仅可进行声级测量,而且还可和相应的仪器配套进行频谱分析、振动测量等。
噪声分析仪:主要用作噪声频谱分析,而噪声的频谱分析是识别噪声产生的原因、有效地控制噪声的必要手段。
11-2在噪声测量过程中,常受到哪些因素的影响?
答:本底噪音、反射声、风、气流、磁场、振动、温度、湿度等。 答:
11-4声场中某测点附近有3个声源,同时发声时测得A声级为95 dB(A),1号声源停止,2、3号声源发声时测得A声级为87. 5 dB(A) ,2号声源停止,1、3号声源发声时测得A声级为90. 6 dB(A)。求各声源单独发声时产生的A声级(不计声声背景噪声)。 答:
可得LP1,LP2,LP3
11-5 评价噪声的主要技术参数有哪些?各代表什么物理意义? 答:
声压:指的是有声波时,媒质的压力对静压的变化量,通常用其均方根值来表示。 声强:声场中某一点的声强定义为与指定方向相垂直的单位面积上,每单位时间内传过的声能。
声功率:声源在单位时间内发射出的总能量。 11-6 三种不同计权网络在噪声测试中各有什么用途?
答:(1)A声级是单一数值,容易直接测量,并且是噪声的所有频率成分的综合反映,与主观反应接近,故目前在噪声测量中得到广泛的应用,并以它作为评价噪声的标准。
(2)B计权网络是效仿70方等响曲线,对低频有衰减。