电气测量复习试题

发布 2024-04-17 06:45:11 阅读 5554

习题:第2章。 1、某电路中的电流为10a,用甲电流表测量时的读数为9.8a,用乙电流表测量时其读数为10.4a。试求两次测量的绝对误差和相对误差。(zuoguo)

2. 被测电压实际值为10 v左右,现有量程为100 v,0.5级;15 v,2.5级的电压表一块,问选用哪一块为好?(09电气、10z、09合\09自动化做过)

3、用0. 2级100ma电流表去校验2 .5级100ma电流表,前者示值80ma,后者示值77 .8ma。

求 (1)被校表的绝对误差、修正值和实际相对误差各为多少?

(2)若认为上述误差是最大误差,被校表的精度应定为几级?(09合、 10z、 09电气作过)

4、一块0.1级的电流表量程为1 a,经检定最大绝对误差为0.8ma,问该表准确度是否合格? (09合、 10z、 09电气作过)

5、现有两个待测电压,其实际值分别为200v、20v,用万用表测量的示值分别为201v、21v,则两个被测电压的绝对误差和实际相对误差分别为?

6、 某被测电压为75v,用0.5级、100v量程的电压表进行测量,则单次测量可能产生的最大绝对误差为?求被测电压的相对误差? (09合、 10z、 09电气作过)

7、 某待测电压的实际值约为25v,现用两个量程和准确度等级分别为100v、1.0级和50v、1.5级的电压表进行测量,则用两电压表进行测量的最大绝对误差和最大实际相对误差分别为?

第三章。1、p44 交流阻抗电桥平衡公式,求得被测量的表达式。

页第9题,另外扩展为多量程的表的分流电阻、分压电阻的计算。如:20ma\200ma/2a

10v/20v/30v:书:0.01ω,299.8kω

电流表.0009ω

电压表:99.8kω

例2、用rv=20千欧的电压表及ra=0.1欧的电流表,按内接法测量一个未知电阻时,当u=10伏时,i=0.99安,求电阻的真实值及测量值的相对误差。

2-5 用量程5a、内阻0.1欧和量程10a、内阻0.2欧的两只电流表并联,作为一只电流表使用时,能测量的最大电流是多少?

2-2 多量程电流表如下图所示。已知量程为150ma时,总分流电阻为4ω,量程为15 ma时,表头支路的总电阻为5960 ω 求ig(09电气、09合做过)

额定载荷为4t的圆柱形电阻应变传感器,其展开图见图4-15。未受载荷时四片应变片阻值均是120ω,允许功耗208.35mw,传感器电压灵敏度应变片灵敏度系数 。

1)画出桥路接线图;

2)求桥路供桥电压;

3)载荷4t和2t时,桥路输出。

电压分别是多少?

4)载荷2t时, 的阻值分。

别为多少?

解:1)根据上面结论1),产生相同应变的应变片不能接在相邻桥臂上。画出桥路接线图见图4-11.

2)设供桥电压为 ,在全桥中每一应变片承受电压为 。据式(4-19)得:

因此,3)载荷4t时的输出电压。

传感器是线性的,因此载荷2t时的输出电压为:

09自动作业。

1、 已知下图所示电路中,,三相负载为星形接线且。采用450v/1a满偏150格的功率表测量a、b两相间的功率时,指针偏转110格,求c相的电流是多少?

2、 用一表法测量三相对称负载的无功功率,已知负载为三角形连接,,电源线电压为220v,功率表的电压量程250v/500v,电流量程2.5a/5a,满偏150格。试完成:

1) 怎样选择功率表的电压量程和电流量程;

2) 用你选择的量程,当指针偏转90格时,求三相总无功功率。

09自动。一、目的要求。

1,通过训练使学生进一步掌握压力传感器的结构原理与选用方法,了解天气状况与气压的联系,掌握发光二极管驱动电路的工作原理,扩大知识面,提高学习兴趣;

2,复习压电式、硅压阻式等常用压力传感器的结构原理,弄清楚各类传感器的性能特点和适用场合,会看压力传感器的型号意义,会正确选用压力传感器;

3,按提供的电路原理图和装配图进行部件和整机的安装,一定要先看懂图纸后再做,有问题一定要先搞懂后再操作,以免损坏元件而无法完成制作;

4,制作完成后进行必要的调试,要有耐心、信心和恒心;

5,在调试中碰到问题可在老师的指导下逐步解决,如最后实在达不到所要求的效果,应查找原因,在总结中加以认真分析其中的经验教训,为今后调试仪器打下一定的基础;

二、原理及所需器件。

1.工作原理。

天气的变化与大气压力、湿度和温度有关,特别是与气压的关系更为密切。一般讲,气压升高预示天气变晴,气压下降预示天气变阴或有雨,因此我们可以通过对大气压力的监测来预报天气。下面介绍的天气预报仪实际上是一个供测量大气压力用的电子气压表。

我们知道,一个标准大气压(atm)相当101.325 kpa怨101.3 kpa。因此,对大气压力的测量可采用满量程为200 kpa的绝对压力传感器。本装置采用hs20型压电式压力传感器,它能将气压的变化直接转换为输出电压的变化,并且具有温度漂移小和使用方便的优点。

其输出电压随大气压力变化的线性较好,两者关系如图1所示。

天气预报仪电路由传感信号直流放大、发光二极管驱动、窗口鉴别三部分电路组成。

(1) 传感信号直流放大电路。这一部分电路如图2所示。其中传感器ic:

是一个内部含有压电片和放大器的三端器件,其1脚接+5 v直流稳压电源ic3的输出(78l05的1脚),3脚接“地”(电源负端),2脚为传感器电压输出端。从图1的关系曲线可知,当气压由96 kpa上升至105 kpa时,传感器电压输出变化量近似等于0.27 v,这是一个不算小的电压变化量,但按发光二极管驱动电路的输入电压要求而言,这个电压变化量尚不够大。

因此,由ic2(ca3130型高输入阻抗运算放大器)组成一个同相直流放大器,以便将传感器输出电压进行放大。该放大器的失调电压由电位器rvl调整,放大倍数由电位器rpz调整。ic2的输出电压送至发光二极管驱动器lm3914的输入端(5脚)和窗口鉴别器tca965的输人端。

图1 传感器输出电压与大气压力的关系。

ig(78l05)是三端式集成稳压器,固定输出稳定电压+5 v,它为传感器icl和运算放大ic2提供稳定的直流电源,从而避免十9 v电源电压因驱动电路工作产生波动或电池用旧时电压下降的影响。

图2 传感信号直流放大电路。

(2) 发光二极管驱动电路。这一部分电路如图3所示。它主要由led驱动集成电路ic4(lm3914型)及外接10个发光二极管(led1~ied10)构成,能按照ic4输入端(5脚) 电平的高低驱动其中一个发光二极管发光。

因输入电平高低与气压的高低成正比,所以从led1~ied10旁边的气压定标数字可以读出相应的气压值。为了保证测量的准确性,ic4的内部电路含有稳定的1.2 v电压基准(7脚、8脚为其输出端)以及分压器(4脚、6脚为分压器输入端),它们与外接电阻r9~r11和电位器rp3构成具有10级成倍递增的参考电压,用来与输入至5脚的直流电压进行比较。

其中接在7脚与8脚之间的电阻r9可调整led1~ied10的发光亮度,r9阻值选取较大时发光亮度较低,反之则亮度较高。由于ic4采用恒流源方式驱动接在各输出端的发光二极管,所以led1~ied10无需串联限流电阻。同时,ic4的基准电压输出还通过r2(见图2所示)加到ic2的反相输入端,为ic2提供稳定的电压基准。

当ic4的输入端(5脚)输入的直流电压从2.13 v连续升高到2.40 v时,led1~ied10将依次点亮。

于是将图2和图3的电路连接在一起时,10个发光二极管依次点亮,则表示气压从96 kpa连续上升至105 kpa。调节电位器rp3可以校准发光二极管所对应的气压值。

另外,ic4还具有点/条显示方式选择功能,即9脚与11脚相接时为点状显示,9脚与3脚相接时为条状显示。例如,点状显示时led4点亮,若改为条状显示,则led1~ied4均点亮。

图3 发光二极管驱动电路。

3) 窗口鉴别电路。这一部分的电路如图4所示。ic5(tca965)为集成窗口鉴别器。

它与发光二极管led11~ied13、电阻r12~r18等组成气压变化趋向指示电路。电位器rp4用来调节窗口的中心电平。若在气压稳定不变的情况下调节rp4只能使发光二极管led12恰好点亮,那么气压升高时只有ledl3点亮,气压下降时只有led11点亮。

因此,这三个发光二极管能分别指示气压稳定、气压上升和气压下降的三种趋向。ic5的输入电压来自ic2的输出电压,并经电阻r8直接耦合,与ic4的输人电压相同。

图4 窗口鉴别电路。

3个电路连接在一起就构成天气预报仪的整机电路。其中,电容c1~c7起去耦或抗杂波干扰的作用,不可随便省略。

2.元器件选择。

天气预报仪采用的元器件见表1所示。

表1 天气预报仪元器件。

ic1采用hs20型压电式集成绝对压力传感器(bosch公司生产),满量程为200 kpa,工作电压为5 v。ic2用ca3130型集成运算放大器。ic3用78l05型固定输出集成稳压器,标称稳压输出+5 v,输入与输出的压差不大于2 v,最大输出电流为100 ma。

ic4用lm3914型集成led驱动器,工作电压许可范围3~18 v,本装置选定其工作电压为9 v,输入端(5脚)电压最大不允许超过12 v。ic5采用tca965型集成窗口鉴别led驱动器。rpl~rp4采用短柄0.

25 w小型电位器。

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