[机械仪表]自动检测技术分析题答案

[机械仪表]自动检测技术分析题答案内容摘要：

回 课程组答 变面 积较为合适，回 课程组答 变介电常数式，也不算错误。 问： 2）被测液体应该是导电液体还是绝缘体。 课程组答 ： 如果是绝缘体，无法与不锈钢圆环之间构成电容，所以必须是导电液体 问： 3）分别写出该液位计的分辨率（ %）及分辨力（几分之一米）的计算公式，并说明如何提高此类液位计的分辨率。 课程组答 ： 该液位计的分辨率为 1/N100%， 分辨力为 8m/N。 要提高此类液位计的分辨率，就要增加不锈钢圆环的数量 N。 问： 4）设当液体上升到第个 N 不锈钢圆环的高度时 ， 101 线 LED 光柱全亮。 若 N=32，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的 高度时，共有多少线 LED 亮。 课程组答 ： [100（ 8/32） ]+1=26 线 LED 亮。 1）地电位的人体与金属板构成空间分布电容 Cx， Cx 与微调电容 C0 从高频等效电路来看，两者之间构成 _并 _____联。 V L C0、 Cx 等元件构成了 ____LC 震荡 ________电路，f=____（ 2π根号 LC） 分之一 ______， f 略高于 f0。 当人手未靠近金属板时， Cx 最 ____小（大/小），检测系统处于待命状态。 15 2）当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容 Cx 变 _大 __，因此高频变压器 T 的二次侧的输出频率 f 变 _低 ___（高 /低）。 3）从图 526 可以看出，当 f 低于 f0 时， U01_小 __于 UR， A2 的输出 U02 将变为 __低 __电平，因此 VL__暗 __（亮 /暗）。 三端稳压器 7805 的输出为 __+5____伏，由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低 1V左右，所以 A2 的输出电压约为 __+4____伏，中间继电器 KA 变为 ___吸合 ___状态（吸合 /释放）。 4）图中的运放未接反馈电阻，所以 IC2 在此电路中起 _比较 _____器作用； V2 起 ___电流驱动 ___（电压放大 /电流驱动）作用；基极电阻 R5 起 _限流 _____作用； VD1 起 ___续流 ___作用，防止当 V2 突然截止时，产生过电压而使 _V2_____击穿。 5）通过以上分析可知，该接近开关主要用于检测 _人体靠近 ________，它的最大优点是 ______非接触 ________。 可以将它应用到 ___。 自己想 _______以及 _______。 _____等场所。 1 请教：关于电容油量表倾斜时的问题 问： 您的课件中，关于电容式油量表有这样一个问题， ”电容式油量表可以在倾斜时使用么。 “这个问题的 课程组答 案是可以，是么。 应该从哪个角度去把握这个问题呢。 课程组答 ：电容式 油量表可以在倾斜时，大小圆柱间隙中，一边的油减少，另一边的油增加，所以电容量不变。 问： 我觉的 P105 页电容式油量表中的分析有 问 踢 在备课时，我觉的 P105 页电容式油量表中，在油箱注满时， Cx 增大，调节平衡时 Rp 也增大，这样还能使电桥调节平衡吗。 我觉的有问题，等待您的回复。 课程组答 ： w_wxx，您好。 感谢您的认真的学术精神。 教材 P105 有错误： 由于 R4/R3=[1/(2πfCx） ]/[1/(2πfC0） ]=C0/Cx，所以 不是 P105 所写的 Cx/C0=R4/R3， 而应该是 Cx/C0=R3/R4. 这样的错误平衡公式就导致大家的疑惑。 很对不起。 “在油箱注满时， Cx 增大，调节平衡时 Rp 也增大。 ” 的结论是对的。 16 正确的分析如下： 电容式油量表示意图如图 513 所示。 当油箱中无油时，电容传感器的电容量 为最小值，Cx=Cx0。 调零过程如下：首先断开减速箱与 RP 的机械连接，将 RP 人为地调到零，即： 电位器 RP 的滑动臂位于 0 点。 此时 R3=R4。 调节 半可变电容 C0，使 C0=Cx0，；此时，电桥满足 [1/(2πfCx0） ]/[1/(2πfC0） ]=R4/R3，即 Cx0/C0=R3/R4 的平衡条件。 此时 电桥输出为零 ，伺服电动机不转动，油量表指针偏转角 θ=0。 当油箱中注满油时，液位上升至 h 处， Cx=Cx0+Cx，而 Cx与 h 成正比。 此时电桥失去平衡，电桥的输出电压 Uo经放大后驱动伺服电动机，再由减速箱减速后带动指针顺时针偏转，同时带动 RP 的滑动臂向 c 点移动，从而使 RP 的阻值增大， Rcd=R3+RP 也随之增大。 当 RP 阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态， Uo=0，于是伺服电动机停转，指针停留在转角为 θm处。 由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所带动，因此， RP 的阻值与 θ 间存在着确定的对应关系，即 θ 正比于 RP 的阻值，而 RP 的阻值又正比于液位高度 h，因此可直接从刻度盘上读得液位高度 h。 当 油箱中的油用掉一些后， 油位降低时，伺服电动机反转，指针逆时针偏转（示值减小），同时带动 RP 的滑动臂移动，使 RP 阻值减小。 当 RP 阻值达到某一数值时，电桥又达到新的平衡状态， Uo=0，于是伺服电动机再次停转，指针停留在与该液位相对应的转角 θ处。 从以上分析可知，该装置采用了类似于天平的零位式测量方法，所以放大器的非线性及温漂对测量精度影响不大。 1）地电位的人体与金属板构成空间分布电容 Cx， Cx 与微调电容 C0 从高频等效电路来看， 两者之间构成 _并 _____联。 V L C0、 Cx 等元件构成了 ____LC 震荡 ________电路，f=____2π根号 LC 分之一 ______， f 略高于 f0。 当人手未靠近金属板时， Cx 最 ____小（大 /小），检测系统处于待命状态。 2）当人手靠近金属板时，金属板对地分布电容 Cx 变 _大 __，因此高频变压器 T 的二次侧的输出频率 f 变 _低 ___（高 /低）。 3）从图 526 可以看出，当 f 低于 f0 时， U01_小 __于 UR， A2 的输出 U02 将变为 __低 __电平，因此 VL__暗 __（亮 /暗）。 三端稳压器 7805 的输出 为 __。 +5____伏，由于运放饱和时的最大输出电压约比电源低 1V 17 左右，所以 A2 的输出电压约为 __+4____伏，中间继电器 KA 变为 ___吸合 ___状态（吸合 /释放）。 4）图中的运放未接反馈电阻，所以 IC2 在此电路中起 _比较 _____器作用； V2 起 ___电流驱动 ___（电压放大 /电流驱动）作用；基极电阻 R5 起 _限流 _____作用； VD1 起 ___续流 ___作用，防止当 V2 突然截止时，产生过电压而使 _V2_____击穿。 5）通过以上分析可知，该接近开关主要用于检测 _人体靠近 ________，它的最大优点是 ______非接触 ________。 可以将它应用到 ___。 自己想 _______以及 _______。 _____等场所 1 请教：关于电容油量表倾斜时的问题 问：您的课件中，关于电容式油量表有这样一个问题， ”电容式油量表可以在倾斜时使用么。 “这个问题的答案是可以，是么。 应该从哪个角度去把握这个问题呢。 课程组答 ：电容式油量表可以在倾斜时，大小圆柱间隙中，一边的油减少，另一边的油增加，所以电容量不变。 问： 我觉的 P105 页电容式油量表中的分析有问题 在备课时，我觉的 P105 页电容式油量表中，在油箱注满时， Cx 增大，调节平衡时 Rp 也增大，这样还能使电桥调节平衡吗。 我觉的有问题，等待您的回复。 课程组答 ： w_wxx，您好。 感谢您的认真的学术精神。 教材 P105 有错误： 由于 R4/R3=[1/(2πfCx)]/[1/(2πfC0)]=C0/Cx，所以 不是 P105 所写的 Cx/C0=R4/R3, 而应该是 Cx/C0=R3/R4. 这样的错误平衡公式就导致大家的疑惑。 很对不起。 “在油箱注满时， Cx 增大，调节平衡时 Rp 也增大。 ” 的结论是对的。 梁森 正确的分析如下： 电容式油量表示 意图如图 513 所示。 当油箱中无油时，电容传感器的电容量 为最小值， 18 Cx=Cx0。 调零过程如下：首先断开减速箱与 RP 的机械连接，将 RP 人为地调到零，即： 电位器 RP 的滑动臂位于 0 点。 此时 R3=R4。 调节 半可变电容 C0，使 C0=Cx0，；此时，电桥满足 [1/(2πfCx0)]/[1/(2πfC0)]=R4/R3，即 Cx0/C0=R3/R4的平衡条件。 此时 电桥输出为零，伺服电动机不转动，油量表指针偏转角 θ=0。 当油箱中注满油时，液位上升至 h 处， Cx=Cx0+Cx，而 Cx与 h 成正比。 此时电桥失去平衡，电桥的输出 电压 Uo经放大后驱动伺服电动机，再由减速箱减速后带动指针顺时针偏转，同时带动 RP 的滑动臂向 c 点移动，从而使 RP 的阻值增大， Rcd=R3+RP 也随之增大。 当 RP 阻值达到一定值时，电桥又达到新的平衡状态， Uo=0，于是伺服电动机停转，指针停留在转角为 θm处。 由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所带动，因此， RP 的阻值与 θ 间存在着确定的对应关系，即 θ 正比于 RP 的阻值，而 RP 的阻值又正比于液位高度 h，因此可直接从刻度盘上读得液位高度 h。 当 油箱中的油用掉一些后， 油位降低时，伺服电动机反转，指针逆时针偏转（示 值减小），同时带动 RP 的滑动臂移动，使 RP 阻值减小。 当 RP 阻值达到某一数值时，电桥又达到新的平衡状态， Uo=0，于是伺服电动机再次停转，指针停留在与该液位相对应的转角 θ 处。 从以上分析可知，该装置采用了类似于天平的零位式测量方法，所以放大器的非线性及温漂对测量精度影响不大。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 第六章的 提问及回 课程组答 问：两根高分子 压电电缆（外形见 67b）相距 2m，平行埋设于柏油公路的路面下约 5cm，如图 623 所示。 它可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。 （外形见 67b）相距 2m，平行埋设于柏油公路的路面下约 5cm，如图 623 所示。 它可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。 课程组答 ：根据时间距离速度，先测出：同一车轮通过 A和 B电缆，所花时间为 格 *25ms/格 =， 1）估算车速为多少 km/h。 v=L/t=2m/=*3600/1000= 2）估算汽车前后轮间距（可据此判定车型）；轮距与哪些因素有关。 汽车的前后轮以此速度冲过同一根电缆所花时间为 格，即： *25ms/格 = 则轮距 d=v*t=*=3m。 3）说明载重量 m 以及车速 v 与 A、 B压电电缆输出信号波形的幅度或时间间隔之间的关系。 19 载重量 m 以及车速 v 越大， A、 B压电电缆输出信号波形的幅度就越高。 车速 v 越大， A、 B压电电缆输出信号的时间 间隔就越小。 车速越快 ， 对压电电缆的压力就越小 ， 信号波形幅度是不是越小 ? 答：车速越快 ， 对压电电缆的压力就越小 ， 信号波形幅度是不是越小 ? 是不对的。 车速越快 ， 对压电电缆的冲击力就越大 ， 信号波形幅度就越高。 你可以骑自行车，冲过某些马路上面设置的 “减速横条 ”， 会感受到，车速与冲击力的关系。 相信您不会高速冲过去，那 样，您就会蹦起来高的。 您一定会刹车，然后慢一些过去，这就达到道路管理者的目的了。 功率谱分析的题目提问： 下图为一存在质量不平衡的齿轮传动系统，大齿轮为输入轴，转速为 600 转／分，大，中、小齿轮的齿数分别为 40,20,10。 下面是在齿轮箱机壳上测得的振动信号功率谱： 请根据你所学的频谱分析知识，判断是哪一个齿轮存在质量不平衡。 还有这道，这是在华中科大网上教程上看到的题目，感觉比较好，但是解不出来，请教老师啦 课程组答 ： 2 功率谱是第六章的问题，但是转速测量是第三章后面的习题，第四章、第八章后头都有转速测量的问题，要全面阅读，才能全面理解。 ^_^ 20 X 轴一般是对数式的，现在这张图是线性的，不太真实。 按你给出的频谱图，有 40Hz， 20Hz，和 10Hz，那么，恰好与大，中、小齿轮的齿数相同（ 40,20，10）。 大齿轮的转速是 10 转 /s。 它如果不平衡，每转一圈，最少也要产生一个不平衡脉冲。 那么，每秒 就产生 10 个脉冲，也就是 10Hz。 现在刚好有一个这样的谱线，那大齿轮就有嫌疑啦。 同样道理，中齿轮的转速是 20 转 /s。 它如果不平衡，每转一圈，基本上产生一个不平衡脉冲。 那么，每秒就产生 20 个脉冲，也就是 20Hz。 现在刚好有一个这样的谱线，那中齿轮也有嫌疑啦。 同样道理，小齿轮也有嫌疑。 也就是， 3。